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AIGC爆火背景下,光通信行业的全新发展机遇

AIGC爆火背景下,光通信行业的全新发展机遇

网络上有一个热梗叫做“命运的齿轮开始转动”,它可以理解为改写命运的某个瞬间,或者说影响其一生轨迹的转折点。实际上,它也可以拿来形容某项技术的爆红,比如AIGC的全面爆发。谁又能预料到,去年11月OpenAI发布ChatGPT后,此前一直不温不火的AIGC行业,会在极短时间内受到各行业的广泛关注。如今,大家都在探索“在AI大模型赋能下,谁将成为下一个风口”?

与此同时,AIGC的走红也对高速数据传输提出了更高的要求。数据中心、光通信网络、光传输系统等领域对数据流量不断增长,随着新的应用(VR/AR、超高清视频和车联网等应用)不停出现,市场对更高的网络带宽和容量的需求快速增加,出于对技术优势、经济性和兼容性方面的考虑,400G光模块正在向800G光模块升级。ceqesmc

作为通信测试和测量及光学技术全球专家VIAVI Solutions(唯亚威)是如何解读AIGC走红的背景下光通信行业的发展机遇?在日前的CIOE 2023展上,VIAVI大中华区技术总监沙慧军先生和VIAVI全球高速传输产品线经理Ines Brunn女士接受了包括《国际电子商情》等媒体的采访。在此次采访中沙慧军和Ines详细解读了AI大模型赋能下光通信行业的机遇,还介绍了VIAVI在中国市场的一些新动态。ceqesmc

AI大模型走红对传输速率要求更高

AIGC的突然爆红推动千行百业聚焦“AI+细分行业”的模式。AI就像一种神奇的魔法药水,各行业都想通过引入AI技术来注入新鲜血液。无论AI在哪一个行业赋能,并最终衍生多少个新鲜应用,它都需要依附于数据传输。处理和传输大量的数据,如视频、音频和图片等,都需要通过网络来实现,其网络传输要快速、稳定、可靠,这导致互联网的速度和带宽受到大家关注。ceqesmc

如今,国内互联网公司正在对AI大模型进行投资,几家主要的互联网公司都在推AI大模型系统。围绕GPU之间的互联问题,沙慧军介绍说,由于国内的系统通常较为封闭,更倾向于采用通用以太网架构,这些架构大多基于400G体系。“第三代400G与第二代400G有所不同。第三代宿主机的板卡侧采用了400G的传输速率,而这个速率主要是基于下一代112G的服务技术实现的。”ceqesmc

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VIAVI大中华区技术总监沙慧军ceqesmc

112G的服务技术是一种新的光传输技术,它可以在单个波长通道上实现112Gbps(吉比特每秒)的传输速率。这是目前400G光纤通道的一个主要技术趋势和发展方向。沙慧军指出,这种技术可灵活地升级到800G系统。因此,国内大型互联网公司在AI大型模型互联方面,大多采用800G接口降速为400G的应用,但在后续接口应用上实际是基于112G技术。ceqesmc

但也这会导致一些问题的出现,虽然400G还能满足当前的需求,伴随GPT-4和GPT-5对计算能力的增加,预计800G以上的带宽才能满足下一代GPU互联的需求。400G只能满足国内AI大模型短期内的需求,这也将推动产业链迅速转向下一代技术。ceqesmc

现在许多沟通模型的新架构基于112G,不仅是板卡内部的通信,甚至还有板卡之间的互联,以及与交换机的连接,都采用了这种典型的结构。这将会带来大量的连接需求,而如何确保多通道112G在不同的情况下能稳定运行,也是产业链仍需努力解决的难题。ceqesmc

升级到800G、1.6T过程中面临的难题

“从400G到800G,再进一步到1.6T,也有一些需要特别注意的点。”沙慧军解释说,AI大模型是一个整体系统,涵盖从芯片到板卡再到服务器、交换机,最终构成需要相应资源调配的后端管控系统。ceqesmc

在光通信方面要注意光连接,也即光模块和IOC(Internal Optical Cable,内部光缆),光连接距离取决于传输速率、设备的接口类型、使用的光纤类型和环境条件等多重因素——数据中心内部的短距离连接为几米至十几米,而电信网络中的连接距离可能会达到数公里。ceqesmc

还要关注光模块的封装。在光模块的开发和设计过程中,光模块的封装非常重要。硅光技术对下一代AI而言是非常重要的一个方向,采用单模技术硅光模块的集成度会更高,随着硅光技术的发展,其成本可能会下降到与传统多模光技术持平的地步,对此中国产业链将会有更多的机会。ceqesmc

同时,还要关注数字信号处理(DSP)。ceqesmc

目前,主流的应用仍基于DSP技术,也有一些基于光电光学的技术(这里指的是LPO,即线性驱动可插拨光模块),但学术界和行业界针对这两个技术的性能平衡问题存在争议。有人认为LPO可应用在许多交换机上就是很好的性能体现,但LPO技术在前10分钟内性能非常好不代表就真的好,有时其Margin会时间推移而降低,导致性能中的一些热噪声没有DSP,这里出来的反射或者温度的效益,会加重后端主芯片处理的压力。“所以,在不同环境中确保交换机能长期稳定运行,是LPO目前的主要挑战之一。” ceqesmc

最后,在整个112G产业链中,从插件到PCV,再到封装和交换机,其性能、系统集成和处理,都面临着巨大的挑战,目前只有少数头部企业在这方面进行研发。“我们希望能在测试阶段为产业链提供更多支持,帮助企业优化设计、验证设计、实现量产,这也是我们目前正在做的工作。”ceqesmc

云服务器需求提升带动客户结构变化

VIAVI基于AI体系主要有国外和国内两个市场。“我们在中国为传统的运营商市场和云服务市场提供服务。以前我们主要在运营商市场发力,在AI大模型兴起之后,中国有8家头部企业在不停调研新技术,VIAVI与其中的7家正在进行合作,帮助其验证AI大模型和技术分支的性能。此外,我们还基于数十年的高速设计经验,为不同类型的传输提供针对不同有源光纤(AOC)电缆的测试标准,在其中我们细化了测试要求和指标,从光、电等多个维度进行测试,并确保连接在不同条件下都能稳定运行,为云服务商提供测试基准。”ceqesmc

另外,VIAVI还能提供从硬件到软件的全面测试方案,这些涵盖从光通信到电通信的一站式解决方案依赖于其物理测试平台。该公司正在开发的一套自动化测试环境,将许多测试用例、项目和指标要求集成到自动化测试脚本中,助力云服务商的物理环境符合自动化评测要求,并以此来提高测试效率、确保一致性和可重复性。沙慧军强调说:“这项工作已经得到了行业的认可,它将有助于形成上下游的协同作用。”ceqesmc

提及“硬件到软件”的全面测试方案,他补充说,公司既有标准方案,又有定制化方案。“定制化方案是在标准方案的基础上,根据客户需求做开发和深度定制的系统,可满足客户的公用性和专用性的要求。”据了解,VIAVI为客户提供的开发软件是免费的,目前其测试方案的软件部分主要由中国区的团队进行开发。ceqesmc

值得注意的是,VIAVI的客户占比结构变化反应了行业发展趋势。在六、七年前VIAVI还是以运营商设备厂商为主导的测试方案公司,那时该业务占公司总收入的80%以上。随着光模块从100G往800G方向发展,中国云服务提供商和电商行业快速崛起,VIAVI意识到行业正在发生新的变革,于是就在中国区采取了一系列战略变革,加大了针对云服务提供商和互联网公司的投入。如今,芯片、模块公司的业务已占到了其中国区总业务的60%以上。沙慧军评价说,虽然运营商业务及传统设备制造商的业占比迅速下降,但是这些业务的总业务规模并未减少,这主要得益于整个行业的快速增长。ceqesmc

HSE-800平台在中国的首次亮相

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VIAVI HSE-800平台ceqesmc

在AI大模型爆发的当下,VIAVI也在密切关注各种技术的发展趋势,以便能为客户提供最先进、最优质的通信测试解决方案。在近日的光博会(CIOE 2023)现场,VIAVI带来了凝聚最新技术的HSE-800平台,这是该平台在中国的首次亮相。为此,VIAVI全球高速传输产品线经理Ines Brunn从德国专程赶来深圳的光博会现场,其中国区9成以上的光通信相关的员工也都来到现场,足以反应出公司对HSE-800平台的重视。ceqesmc

据介绍,HSE-800是VIAVI的下一代高密度800G测试平台,它是上一代ONT-800平台的升级版。过去,VIAVI主要关注运营商市场,尤其是与光通信相关的传输市场,这些传输市场更多地涉及多业务的应用。比如,传输网络中通常采用OTN(光传输网络)的方式。ceqesmc

不过,运营商行业的技术投资和迭代速度相对较慢。VIAVI决定投身到目前发展更快的数通行业,因为AI大模型对交换机的数量和速度提出了更高的要求,虽然现在的AI大模型面向存储技术,但是其传输媒介依赖于以太网。目前,数通领域的一些关键趋势备受关注——比如端口密度的增加——过去传输领域的重点是测试通信通道的性能,只需一、两个端口就可满足端到端测试的需求,每个端口覆盖多业务的应用场景,比如以太网、OTN、SDH等。现在,数通领域需要支持多速率和多端口的应用,它更多的是基于以太网协议,还需处理一些路由和交换的信令,以及更多的分组理念,在此基础上再承载不同应用的载体。ceqesmc

沙慧军指出:“早在几年前,我们就针对这方面做了大量的技术储备,我们有几十年高速设计的经验,可以领先处理控制领域的传统厂商。但因为技术迭代的时间间隔越来越短,从以前的每十年迭代一次,到目前的两至三年迭代一次,行业面临的挑战也越来越大。”ceqesmc

随着传输速率的提升,衰耗、反射、串扰、抖动的效应,对通信性能的影响也非常大。一些数通测试厂商也有高密度的方案,但VIAVI最大的优势是支持物理测试功能,可保障最佳质量的输出信号,能为客户提供一个测试的基准,帮助其搭建更大的网络模型构架。通过VIAVI的测试解决方案,客户可在同一构架上对上层系统进行实时监测,及时发现并解决可能出现的通道效应或行程问题,保障通信系统的正常运行。这种监测还能帮助客户了解系统的性能和瓶颈,以便及时进行优化和升级,从而搭建更大的网络模型构架。ceqesmc

随着技术的快速发展,融合测试方案可能会成为市场的趋势。VIAVI趁着当前AI兴起的时机,推出了新一代基于800G速率的高密度模型,最大可以拓展到100T以上的测试容量。现在更多的交换机最大可达51.2T,而VIAVI的测试仪表可以直接跨度到102T,可以满足覆盖下一代测试能力的要求。ceqesmc

“在此背景下,我们公司也达成了一次质的飞跃,从传统传输测试厂商变成了既覆盖传输,又向新一代的市场转移的厂商。我们推出的全新测试解决方案是HSE-800。”据Ines Brunn透露,HSE-800新平台即将向全球发货,其首批货物提供给公司的全球伙伴,目前也开始接受中国客户的订单。ceqesmc

VIAVI产品体系覆盖更多领域的客户群

VIAVI公司的产品体系涵盖了多个领域,其中包括了与光芯片相关的无线通信、航空电子、高速存储等。AI的兴起也带动存储和光芯片的需求不断增长。目前,VIAVI正在积极探索新的市场机会,并采用创新的技术来提高产品的性能和可靠性。ceqesmc

  • 比如,最近VIAVI与合作伙伴探讨了面向存储市场的产品,并使用了硅光的集成来进行芯片之间的连接。这种连接方式的光接口取代了此前需要通过电接口来连接芯片的方式,使得整个系统的运行更加高效、可靠。
  • VIAVI也正在与国内领先的FPGA公司合作,帮助后者从电、互通、光的层面多维验证或优化设计,排查其物理层、协议层方面的问题。
  • 现在,芯片厂商也是VIAVI的重要收益来源,该公司也为芯片制造商,尤其是以光芯片制造商,提供CDI、调制器、AWG、WSS等测试解决方案。
  • 光背板互联也是一个重要的领域。许多公司正采用光背板来代替电背板,愿意接受光的交叉互联的方式,VIAVI在本次展会中展出了面向光背板互联的最新测试解决方案。
  • 其客户还包括了ASK芯片领域的AI公司(CPU、GPU、DPU、AI加速器公司等),以及高速存储领域的SSD制造商和服务器制造商,此外该公司还在拓展做AI智能驾驶舱控制芯片的客户。

总而言之,该公司正逐渐从传统光通信公司,变成多业务、多支撑综合测试解决方案的公司,其客户群体正覆盖多个领域。ceqesmc

小结

最后在谈及“未来哪些领域将迎来爆发式增长”的话题时,沙慧军表示,人工智能领域和中国芯片产业将有爆发式增长。ceqesmc

当然,芯片产业包括许多细分领域,但都依赖于设计和制造能力等方面的基础。光模块在制造主设备中的应用也在增加,运营商推广的DCI BOX或面向互联的标准化设计是重要的趋势。硅光技术中的硅光引擎和DSP是核心的关键技术,而其封装和量产通常由中国公司完成。ceqesmc

他认为,由于光模块的门槛比较高,现在的网络架构越来越扁平化,模块承担的职责是以前的一个系统、一块板卡承担的工作,如今很多DCO或者很多ZR的技术,被国内外互联网公司广泛应用。但关键是国内公司能否自主开发这些领域的重要组件,如果能够攻克相关的技术难题,将为市场带来巨大的机会。“VIAVI在光模块测试方面已经做了大量工作,并取得了良好的成果。我们希望能够与国内企业充分合作,协助他们在不同方向上取得进展、实现价值。”ceqesmc

责编:Clover.li
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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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