观点:AI算力规模持续扩张,正在倒逼数据中心互联架构迎来新一轮变革,OCS光电混合组网是极具潜力的演进方向。目前行业更多聚焦硬件器件迭代,却容易忽视协议、标准、生态协同等软性瓶颈。中国移动从仿真验证入手,提前布局光电融合整套体系,兼顾短期可行性与长期技术演进。 未来单纯依靠单一厂商无法推动OCS走向商用,只有器件商、设备商、算力运营商、AI企业共同参与标准制定,打通软硬件协同壁垒,充分发挥光交换低功耗、大端口、速率无关的优势,才能让光电混合网络真正支撑十万卡乃至更大规模智算集群建设,为AI产业持续发展提供高性能底层网络底座。
中国移动研究院基础网络技术研究所技术经理王瑞雪在2026中国光通信高质量发展论坛光交换系统技术专场发表主题分享,围绕十万卡级别AI智算集群的网络瓶颈,深度剖析光交换(OCS)技术的发展机遇、现存痛点,并提出多维产业协同路径,夯实OCS在智算场景商用落地基础。
随着大模型训练集群规模持续向十万卡级别迈进,传统数据中心电互联网络遭遇带宽、功耗、散热多重物理瓶颈。光通信的迭代进程始终由流量增长驱动,从早年互联网浪潮拉动骨干光传输普及,到当下AI产业爆发催生智算中心短距光互联需求,技术演进脉络清晰。大规模AI集群对互联性能提出极致要求,传统电交换方案短板凸显,以OCS为代表的光交换技术,成为突破集群规模上限、提升网络运行效能的重要路线。
在智算场景中,电交换体系面临难以规避的两大瓶颈。一方面交换芯片性能高度依赖先进制程,迭代空间持续收窄;另一方面超大容量芯片功耗急剧攀升,102.4T交换芯片功耗突破千瓦,逼近风冷散热极限。与之对比,OCS不受芯片制程约束,具备端口功耗低、端口规模更大、时延恒定无抖动、与信号速率相互解耦等核心优势,单设备端口规模最高可达576口,远超盒式电交换机。当前全球产业加速布局大端口OCS设备,但多条技术路线并行,行业方案尚未形成收敛。
国际科技企业已经率先开启OCS在AI算力集群的实践探索。Google依托OCS速率无关的特性,打破网络层级速率绑定难题,平滑完成算力集群硬件迭代,成功将TPU集群互联规模从4096卡拓展至9216卡;英伟达则规划OCS在AI算力工厂三大应用场景,利用光交换增强网络故障恢复能力,不过方案现阶段主要用于业务容灾,暂未进入大规模商用阶段。
从组网价值来看,OCS可替代集群顶层电交换机,支撑POD单元弹性扩容;部署于网络中间层时,能够快速隔离故障、缩小故障影响范围,并根据AI训练任务需求动态调整网络拓扑,适配Scale-out智算集群建设。
尽管前景广阔,OCS规模化落地仍有四道现实阻碍。毫秒级切换速度难以匹配数据中心突发随机流量;技术方案需要与上层协议、AI通信库深度适配,定制化开发抬高生态门槛;硬件接口、管控协议缺乏统一标准,不同厂商设备互通困难;初始建设投入偏高,仅在流量特征可预判的大型算力场景中才能凸显成本优势。想要释放OCS完整价值,需要同步攻克硬件设备、智能调度、光电协同等关键技术,并推动跨产业标准化共建。
当前OCS技术研发形成清晰演进主线:器件层面朝着千端口规模、低插入损耗、硅光集成方向升级;组网调度层面,由静态慢速拓扑向智能快速重构演进,覆盖Scale-up、Scale-out、跨园区Scale-across全层级算力互联场景。
在技术预验证领域,中国移动联动高校搭建千卡级光电混合智算仿真平台,开展大规模OCS组网仿真验证。后续将依托仿真底座优化传统网络协议,打造开放标准化的光电协同机制,推动硬件接口、控制协议规范统一。面向不同层级算力互联,中国移动形成两套技术思路:跨智算中心场景采用IP+光融合架构,精简设备形态、实现一体化运维;集群内部互联依托OCS搭建全光动态调度网络,提供高带宽、高灵活度的互联通道。
王瑞雪在演讲最后发出产业倡议,多措并举打通OCS落地堵点:搭建统一完整标准体系明确演进路线;统一核心接口与管控协议,破除异构设备互通壁垒;深化产业链上下游协同,持续推进场景试点与技术验证闭环。
转载自《C114通信网》
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