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(以下简称中国信通院标准所)所长张海懿在演讲时指出,当前,我国主管部门持续发布算力基础设施相关政策,引导算力基础设施高质量发展。AI大模型及相关应用推动智算中心向超万卡及以上集群发展,智算中心内互联、智算中心间互联、智算应用支撑等高质互联相关技术成为关注热点。接下来,她介绍了相应关键技术发展的具体情况。
智算中心内互联
张海懿指出,智算中心内互联一方面要支撑万亿及以上量级参数量大模型训练,同时还要满足超大规模组网、大带宽、超低时延、高可用性等需求。
现阶段,智算中心内互联相关协议和技术竞相发展,片间互联开放与专用模式持续竞争。智算中心内部组网以IB和基于以太网的多种方案并存方式发展,前者是以性能取胜,后者因其开放性和性价比,在 AI大模型训练组网的占比也在进一步提升。
大规模AI训练需要高效协同智算中心内软硬件资源,快速、高效、可移植的集合通信库成为影响智能计算效率的重要因素。目前国内外头部厂商主要以各自研发独有的高速集合通信库为主,整体上捆绑特定芯片。为进一步高效支撑智算部署与应用,集合通信库异构兼容或成未来趋势。
同时,大带宽需求助推高速光模块迭代加速。数据中心直调直检光模块速率约3~4年更新一代,AI智算引入后迭代周期呈现缩短趋势,当前处于800Gb/s速率为主阶段,预计未来1~2年进入1.6Tb/s速率,2030年3.2Tb/s速率将走向规模应用。在AI应用的驱动下,高速光模块应用需求持续强劲,国内外标准化布局加速向T+量级演进延伸,同时为保障互联质量,智算中心对光模块误码率等指标可能会提出更高要求。
面对低能耗和低时延等应用需求,线性驱动可插拔模块(LPO)及其应用持续研究和探索。服务器机柜间互联采用光学方式,单通道速率正在从112G向224G演进,线性方案是降低能耗的有效途径。当前112G/lane LPO应用处于探索阶段,兼容性及标准化问题有待持续研究评估,224G/lane LPO预计2025年进行互通展示,考虑到性能和能耗的均衡等问题,预计224G/lane可插拔方案倾向于线性接收可插拔光模块(LRO)的可能性较大。
除此之外,芯片级光互联提供高密度低能耗互联新方案。芯片级光互连相较电互连或传统可插拔模块互连方式,具有大带宽、低能耗、高集成等诸多优势。片间光互联中,CPO主要用于交换网络,OIO主要用于算存网络,近期AI集群发展推动OIO热度迅速上升。目前,全球领先的硅光平台依托其强大的芯片加工制造和先进封装能力,在芯片级光互联方面不断取得新突破。
另外,从目前发展情况来看,智算与光互联双向赋能,光互联作用日益凸显,光进铜退趋势进一步持续,但短距的电互联依靠其高可靠与低成本等特点,生命力依旧旺盛。另外,考虑能耗、灵活性和可靠性等大模型训练及推理需求,智算中心内的全光交换组网和连接可靠性成为业界的持续关注点。
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