近日 國傢發展改革委等部門近日聯閤印發文件 透視東數西算｜“光通信”將如何從中受益？ - 趣味新聞網

近日，國傢發展改革委等部門近日聯閤印發文件，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內濛古、貴州、甘肅、寜夏啓動建設國傢算力樞紐節點，並規劃瞭10個國傢數據中心集群。至此，全國一體化大數據中心體係完成總體布局設計，“東數西算”工程正式全麵啓動。“東數西算”將如何開啓算力網絡新篇章？通信世界聚焦這一話題，廣邀業界專傢發錶觀點看法，我們一起透視“東數西算”。

近期，國傢全麵啓動瞭“東數西算”工程，擬通過構建數據中心、雲計算、大數據一體化的新型算力網絡體係，將東部算力需求有序引導到西部，優化數據中心建設布局，促進東西部協同聯動。

光縴通信網絡是信息基礎設施重要組成和關鍵承載底座，國傢“十四五”規劃、信息通信業“十四五”規劃等對於光縴通信網絡的未來發展高度重視，韆兆光網發展、骨乾網演進和服務能力升級成為重點內容。“東數西算”重大工程的啓動實施，將對光通信領域的高速光模塊和光器件、超大容量傳輸、多層協同、前沿技術演進等多個方麵帶來顯性利好，助推技術和産業加速發展。

高速光模塊、光器件迎來發展機遇

鑒於傳輸容量、集成度、能耗和成本等天然優勢，光模塊、光器件成為數據中心內部設備單元之間信息數據進行交互的關鍵構成。數據中心所用光模塊已占據數據通信所用光模塊約75%的市場份額，數據中心成為光模塊的主要應用場景之一。

目前，數據中心內高速光模塊應用以100Gbit/s速率為主，同步引入瞭200Gbit/s和400Gbit/s光模塊，且後麵兩種占比逐步提升，尤其是2km和500m的400Gbit/s速率模塊需求增長更為明顯。

隨著京津冀、長三角等八大國傢算力樞紐節點，以及張傢口、蕪湖等10個國傢數據中心集群建設工程的相繼啓動，運營商、雲服務商、各類行業用戶、科研單位等産業主體也將聚集於國傢級數據中心集群的建設和應用，數據中心集群內數據交互的流量將顯著增加，200Gbit/s、400Gbit/s、800Gbit/s和1.6Tbit/s等高速光模塊將迎來新一輪發展機遇。

綜閤考慮數據中心實際互聯帶寬需求、光模塊和光器件發展水平、應用成本等因素，近期預計主要聚焦200Gbit/s和400Gbit/s速率的應用，未來應用將逐步嚮800Gbit/s和1.6Tbit/s等更高速率過渡，同時延伸推動50G Baud及以上速率高端光電芯片器件的研製和應用，進一步增強我國在高速光電子信號處理理論研究、高端芯片器件模塊設計研製、多環節驗證評估和國際國內標準製定等方麵的綜閤能力。

多樣互聯共推光傳輸加速發展

隨著我國“東數西算”工程的逐步推進，數據中心集群內部不同數據中心之間、不同數據中心集群之間可靠的互聯通道十分關鍵，其重要性可類比於國傢“西氣東輸”工程中的油氣管道。

對於數據中心集群內部數據中心之間的互聯，整體上以傳輸距離在百韆米量級以內點到點互聯方式為主，相應需求將推動百韆米量級超大容量傳輸技術的發展和應用，典型如目前已逐漸步入商用的400Gbit/s WDM（波分復用）技術，以及目前正在研究的800Gbit/s WDM技術等。在具體傳輸設備形態和互聯方式方麵，目前存在路由器+集成型OTN/WDM、路由器+開放型OTN/WDM、路由器+可插拔彩光模塊等多種點到點互聯潛在方案。鑒於國傢數據中心集群內部數據中心互聯需求相對簡約，互聯方案需要結閤帶寬和性能、集成度、管理模式與靈活性、整體成本等多種因素綜閤選擇，當然某些場景也存在基於光傳送網或可重構光分插復用設備（ROADM）技術實現多點互聯組網的情形。

對於不同數據中心集群之間的互聯，整體上以傳輸距離在數百乃至上韆韆米量級的多點到多點網狀互聯方式為主，相關需求將推動上韆韆米量級超大容量傳輸及組網技術的逐步應用，典型如目前已步入規模商用的200Gbit/s WDM/OTN技術，以及目前正在研究推動的400Gbit/s、800Gbit/s WDM/OTN技術等。在具體傳輸設備形態和組網能力方麵，預計選擇集成式OTN和（或）ROADM進行組網將是主流方案。

整體而言，“東數西算”工程多樣化高質量互聯需求將進一步推動超高速光傳輸關鍵技術及應用加速發展。

算力和光網智能協同至關重要

算力作為數字經濟的核心生産力，在産業數字化和數字産業化發展中發揮著愈來愈重要的作用。在“東數西算”工程中，算力的整體分配及應用效能與數據中心、雲計算、大數據、通信網絡等技術環節及相互協同能力密切相關，相對光通信網絡而言，實現基礎網絡設施之間的無縫聯通並具備閤理高效的網絡結構不可或缺。作為在數據中心集群內部不同數據中心之間以及數據中心集群之間，提供超大容量、穩定可靠互聯傳輸通道的基礎網絡，光通信網絡目前正沿著基於軟件定義架構、管控融閤、智能增強等方嚮逐步發展。

隨著算力應用在帶寬提供粒度、傳輸基礎特性以及靈活按需調度等方麵需求的日益增多，光通信網絡靈活化、智能化等特性以及與算力之間的有效協同需求將變得至關重要，算力任務、算力可用資源及拓撲分布、算力可達路由等多維度參量之間的高效銜接離不開光網絡靈活按需傳送的支撐。

整體來看，“東數西算”算力基礎設施的構建將進一步推動光網絡智能化發展水平的提升，以及算、雲、光網絡之間多層次高效協同機製的優化。

“東數西算”助力光通信多維演進

結閤與算力應用相關的寬帶、時延、靈活智能、能耗和成本等關鍵需求，以及數據中心技術快速迭代的典型應用特性等，“東數西算”工程的實施將推動光通信技術加速演進，並與其他通信技術進一步深度融閤。

在超大帶寬傳輸方麵，數據中心集群之間海量數據的傳輸需求助推頻譜擴展、空分復用等更大容量新型傳輸技術的發展；在低時延性能優化方麵，當時延特性優先級逐步提高、現有技術無法進一步降低時延後，對麵嚮長距離場景具備更低時延的空芯光縴傳輸技術的研究則顯得十分必要；在靈活與智能化發展方麵，隨著數據中心集群的逐步建設和算力能力與需求的顯性提升，算力、雲、IP網絡和光網絡等多層次協同與融閤更為迫切，人工智能、網絡開放和虛擬化等技術在光網絡中的應用進一步加速；在能耗和成本方麵，全光組網除瞭在數據中心集群之間應用之外，還逐漸嚮數據中心集群內數據中心之間滲透。同時，數據中心內部超高速光模塊集成形態將齣現基於矽光的光電共封裝（CPO）和可插拔模塊共存的情形。

縱觀數字經濟整體發展態勢、數據中心內生發展需求、技術迭代較快特性等，“東數西算”工程的實施將助力光通信技術及應用加速演進。

總體來看，算力已成為數字經濟的核心生産力，“東數西算”工程的啓動將逐步提升我國整體算力水平，同時助推東西部協調發展。作為新型算力網絡體係的關鍵構成，光縴通信網絡和關鍵模塊單元主要在數據中心內部不同設備單元之間、數據中心集群內部不同數據中心之間、不同數據中心集群之間提供靈活可靠的互聯通道，同時需要支持算力、雲、IP網絡等不同主體之間的靈活高效協同。

依托算力、數據中心等相關應用的新型需求，兼顧技術快速迭代的典型應用特性等，“東數西算”工程的實施將加速推動高速光模塊和光器件、超大容量傳輸、多層協同等前沿技術的發展。

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作者：中國信息通信研究院技術與標準研究所

趙文玉 張海懿

責編/版式：範範

審核：申晴

監製：劉啓誠

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