算力时代全光网架构研究报告(2024年)
中国信通院·2024-09-30 09:20

报告行业投资评级 无 报告的核心观点 算力时代全光网高质量创新发展 [7][8] - 人工智能发展对算网融合服务能力提出更高要求,企业和个人用户对人工智能和算力服务的需求将会像用水用电一样成为必需 - 各国政府和运营商都积极拥抱万兆全光接入时代的到来,通过产业政策、科研计划、发展蓝图等多种形式,加强数字基础设施底座的光纤通信网络建设 - 我国运营商积极开展算力时代全光网络发展建设,提出"4+N+31+X"的算力网络总体布局,持续深化三级低时延算力服务圈 算力时代全光网发展的四大特征 [9][10] - 稳定大带宽:根据各行业数字化、智能化应用需求,提供稳定充足的大带宽 - 安全高可靠:提供高可靠高安全的网络连接,确保智算业务随时在线流转 - 确定低时延:降低传输链路时延和时延抖动,支撑分布式智算集群的创新验证 - 智能化服务:提供自动化、智能化的光网络资源调度和运维管理服务 高品质联云入算,开启万兆光网接入时代 [11][12][13][14][15][16] - 各国政府和运营商积极拥抱万兆全光接入时代,提出相关发展规划 - 家庭、园区、企业等各类终端和业务对带宽、时延、安全的综合需求推动万兆全光接入网络发展 - 教育信息化、智能制造等行业对网络带宽、时延、可靠性提出更高要求 城市内算力互联,打造1ms全光接入时延圈 [23][24] - 金融行业对网络时延要求严苛,微秒级节省意义重大 - 多云互联可用区(AZ)要求单向互联时延小于1ms - 个人及企业的实时云服务体验要求低时延传输,城域1ms时延圈已成为运营商提升网络质量的目标 枢纽间算力互联,构筑高速可靠全光底座 [25][26][27] - 万亿级参数大模型训练推动部署分布式智算集群方案,对超大规模算力需求急剧增长 - 分布式大模型训练对DCI网络的可靠性要求非常高,需要高可靠无损传输 - 运营商积极开展枢纽间算力互联网络建设,提供百Tbps级大带宽、高可靠、低时延的全光网络底座 网络智能化调度,使能算网高效协同发展 [28][29] - 依托算网融合的统一管理控制系统和服务运营平台,精准实施算网资源的协同编排与智能调度 - 融合AI与大数据技术,实现算网资源的一体化编排、智能调度、精细管理及高效运维 根据相关目录分别进行总结 算力时代全光网目标架构 [30][31][40][48][53] - 由算力接入网络(DCA)、算间互联网络(DCI)、数据中心网络(DCN)和智能管控平台四部分组成 - 目标是实现网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及,支撑算力成为与水电一样的社会级服务 以网促算,全光DCA实现用户高品质入算 [31][32][33][34][35][36][37][38][39] - 通过50G-PON、FTTR+Wi-Fi等技术实现万兆全光接入,满足家庭、园区、企业等各类用户需求 - 采用PON+OTN方案为中小企业和大企业提供端到端硬管道隔离、动态带宽调整等高品质入算服务 以网强算,全光DCI实现数据中心高效互联 [40][41][42][43][44] - 构建多维立体全光网络,解决网络带宽流量瓶颈 - 通过光电保护协同提升网络可靠性,保障智算数据传输 - 扁平化组网打造全省一朵云,实现省内算力资源统一调配 以网补算,光电融合DCN助力突破算力瓶颈 [48][49][50][51][52] - 引入全光交换降低扩容升级成本,提升算力资源利用率 - 基于OXC的光电智能运维技术提升DCN可靠性,保障AI训练效率 灵活一体调度的智能管控平台 [53][54][55][56] - 增强网与算的联动,实现算网资源协同编排的综合最优 - 建立多维信息智能感知,满足用户差异化灵活入算需求 - 提供多策略网络评估和运力按需调度,实现算网业务的高可靠保障