嘉宾观点 | 中国移动王瑞雪:多维协同 筑牢OCS在智算场景落地根基

CIOE中国光博会 2026-07-28 19:19


随着AI大模型训练规模从万卡迈向十万卡,数据中心网络正逼近带宽、功耗与成本的物理极限。在此背景下,光交换(OCS)凭借低时延、协议透明、超低功耗和可重构等特性,成为业界关注的焦点。

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在7月23日举办的2026中国光通信高质量发展论坛—光交换系统技术专场上,中国移动研究院基础网络技术研究所技术经理王瑞雪指出,“光通信的发展本质上是被带宽倒逼出来的”,从2000年互联网爆发催生长途骨干网光通信,到2023年AI大模型引爆智算中心短距光互联需求,光通信技术始终伴随流量带宽的指数级增长而演进。

王瑞雪进一步指出,AI集群爆发,加速向十万卡规模演进,对互连提出极致需求;传统电互连面临带宽、功耗等物理极限,光互连凭借高带宽、低功耗特性,成为破局核心路径。在此过程中,光交换技术成为提升集群可靠性、突破集群规模限制的“有力武器”。

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智算时代,OCS成为重要演进方向



王瑞雪介绍,智算时代,电交换面临两大挑战:一是电交换芯片容量受限于工艺制程难以持续迭代,二是大容量芯片功耗持续增加,51.2T交换芯片功耗为450W,102.4T交换芯片功耗将超1000W,已达风冷散热极限。

而OCS技术不依赖于先进工艺制程,端口功耗非常低,端口数量可达576,远超当前盒式电交换机最大端口数128,同等设备数量下,可满足更大规模组网,突破电组网规模限制。

总的来说,与电交换相比,光交换OCS技术具有与端口速率/调制方式无关、低功耗、低时延、无时延抖动等特点,可以极大地放大组网规模。“因此全球OCS产业正处于加速爆发期,大端口OCS交换机密集发布。但当前存在多条技术路线,尚未完全收敛。”王瑞雪说。

例如,Google在通算场景引入OCS技术,解决了传统数据中心跨代际部署速率的瓶颈。传统数据中心中,预部署的Core交换机与Spine交换机速率耦合,导致整体升级困难。谷歌利用光交换机速率无关的特性,解除了光层与电层的速率绑定,实现网络速率的平滑演进,使得新设备部署不再受旧低速设备的拖累。在2026年OFC大会上,Google展示了两代自研OCS在TPU集群的规模化应用,在智算场景参数面采用OCS全光交换架构,TPUv7延续TPUv4的3D Torus互联架构,互联规模从4096卡扩展至9216卡。
同样是在2026年OFC大会上,英伟达介绍了面向AI算力工厂的光交换网络方案,提出OCS在智算中心的三大互联场景:构建灵活高效的大规模Scale-up域,提升Scale-out网络弹性与故障恢复能力,适配多园区级别的超大规模AI集群建设需求(Scale Across)。需要指出的是,英伟达当前主要应用于数据中心网络的故障弹性恢复场景,保证业务连续性,尚未形成大规模商用。

王瑞雪以Scale-out网络为例,介绍了OCS能够带来的价值。

一是借助光交换与端口速率无关、低功耗、低时延、无时延抖动等特点,使其替代顶层电交换机,OCS作为顶层交换机,集群以POD为单位建设,实现网络规模弹性扩展。

二是在智算网络故障场景下,故障层级影响故障面积会导致AI训练性能下降,OCS部署在中间层,可快速完成故障隔离及切换,缩小故障面积,也可根据训练需求进行拓扑调整。


多维协同,筑牢OCS落地根基



王瑞雪指出,智算中心引入OCS可带来降低成本、降低功耗等优势,但由于其切换速度慢,可重构性受限等因素,导致需要复杂的拓扑工程和流量工程投入,同时引入流量倒转会带来有效算力下降、乱序处理复杂度提升等问题。


一是切换速度限制,主流OCS的毫秒级切换速度,无法满足数据中心中高并发、突发性强的随机流量需求;二是生态壁垒高,OCS需要与上层应用和网络协议深度协同,依赖定制化的SDN控制器和通信库,技术门槛高;三是标准化缺失,缺乏统一的硬件接口、管控协议和API(SNMP、Netconf/YANG),导致不同厂商的设备难以互联互通,形成信息孤岛;四是成本与收益平衡,OCS前期部署成本较高,需要在特定的、可预测的大流量场景下才能体现出其价值优势。


因此,需要在突破新型光交换设备研发、智能拓扑重构、光电协议栈协同等关键技术的同时,推进各层次标准制定与产业协同,从而推动光电融合组网方案的落地。


在学术领域,从OCS器件出发,业界聚焦端口规模由“百端口级”向“千端口级”演进、交换性能向更低损耗、高性能方向演进、交换架构向硅光融合、芯片级集成演进三大主线,


从OCS光电混合网络组网和调度技术出发,AI模型通信模式快速变化和算力规模持续扩展,推动OCS由静态拓扑/慢切换向快速智能重构方向演进,并扩展至Scale-up、Scale-out和Scale-across多层次AI基础设施互联场景。


王瑞雪介绍,中国移动联合高校开展OCS技术研究,研发千卡级光电混合智算仿真系统,验证OCS在智算场景下大规模组网能力,后续将以该仿真系统为验证底座,优化传统协议栈,构建标准开放的光电协同机制,逐步推动OCS在硬件接口、控制协议等方面的标准统一。


面向智算中心间,中国移动提出IP与光融合总体技术架构,简化智算互联设备形态,降低功耗、尺寸、成本,实现统一管控运维,是跨智算中心互联的主流技术方向。面向智算集群间互联场景,中国移动提出基于OCS的全光调度方案,提供更大带宽、更高稳定性和更具灵活性的光网络。


演讲的最后,王瑞雪呼吁以产业协同推进标准与规范建设,筑牢OCS在智算场景的落地根基:一是构建统一标准体系,锚定技术演进方向,二是规范核心接口协议,打通异构互通壁垒;三是深化产业生态协同,加速落地验证闭环。


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