近日，湖南大學(xué)發(fā)布了一份詳盡的技術(shù)白皮書，聚焦于2025年智算中心光電協(xié)同交換網(wǎng)絡(luò)的全棧技術(shù)展望。這份53頁的報(bào)告深入探討了隨著人工智能大模型參數(shù)量激增，對網(wǎng)絡(luò)性能需求的劇增背景下，光電協(xié)同交換網(wǎng)絡(luò)如何成為新一代智算中心網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵發(fā)展路徑。

報(bào)告開篇便概述了智算中心的發(fā)展背景。我國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)張，預(yù)計(jì)2024年將突破7000億元大關(guān)。這一迅猛增長背后，大模型訓(xùn)練對萬卡級GPU集群的支持提出了極高的網(wǎng)絡(luò)通信要求。然而，當(dāng)前純電交換網(wǎng)絡(luò)在端口密度、帶寬、延遲及功耗方面已逼近物理與經(jīng)濟(jì)極限。相比之下，光交換以其超大帶寬、超低延遲及低功耗等優(yōu)勢脫穎而出，光電協(xié)同則巧妙結(jié)合了二者的長處，為TB級帶寬的提供開辟了新路徑。

白皮書進(jìn)一步剖析了光電協(xié)同交換網(wǎng)絡(luò)面臨的多層次挑戰(zhàn)。在應(yīng)用層面，集合通信與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞氖鋯栴}亟待解決；傳輸層需應(yīng)對復(fù)雜的多路徑設(shè)計(jì)、擁塞控制及潮汐流量調(diào)度難題；網(wǎng)絡(luò)層路由收斂速度滯后于光鏈路重配置；鏈路層面臨資源動態(tài)分配的非對稱挑戰(zhàn)；物理層則需克服信號衰減及時延約束等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，報(bào)告提出了針對性的技術(shù)發(fā)展策略。在應(yīng)用層，通過預(yù)測通信模式，動態(tài)重構(gòu)集合通信拓?fù)湟赃m應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化；傳輸層設(shè)計(jì)靈活的多路徑機(jī)制，引入雙狀態(tài)擁塞控制及錯峰流量調(diào)度策略；網(wǎng)絡(luò)層則優(yōu)化路由協(xié)議，采用預(yù)計(jì)算與雙模路由表加速收斂；鏈路層利用光鏈路的動態(tài)性，實(shí)現(xiàn)智能雙工重構(gòu)，優(yōu)化帶寬分配；物理層則積極探索分布式光交換及硅光技術(shù)等前沿領(lǐng)域，以期提升整體性能。

白皮書還詳細(xì)闡述了光電協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化路徑。標(biāo)準(zhǔn)化工作將分階段推進(jìn)，首先從物理層與鏈路層著手，逐步向網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層及應(yīng)用層延伸，構(gòu)建完善的技術(shù)體系。報(bào)告還展示了光電協(xié)同網(wǎng)絡(luò)未來可能的演進(jìn)方向，包括光子計(jì)算與傳輸?shù)纳疃热诤?、AI的深度集成，以及支撐超大規(guī)模AI訓(xùn)練與跨領(lǐng)域應(yīng)用的能力，預(yù)計(jì)這將推動上游產(chǎn)業(yè)升級，成為智能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的核心支撐。

湖南大學(xué)的這份白皮書不僅為光電協(xié)同交換網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了全面而深入的分析，也為行業(yè)內(nèi)的技術(shù)探索與標(biāo)準(zhǔn)化工作指明了方向，預(yù)示著智算中心網(wǎng)絡(luò)將迎來一場技術(shù)革新。