OCI-MSA联盟成立:AI光互连要走向开放互通?
对于从铜互连过渡到光互连的时间安排,存在很多分歧,但几乎所有人都同意,我们将在未来五年内转向全光互连。 光互连技术目前已在横向扩展中占据主导地位。接下来,光互连技术将通过连接包含数百至数千....
铜互连何时让位给光互连,各方看法并不一致。不过,未来五年内转向全光互连,这一点几乎没有争议。
在横向扩展场景里,光互连已经占据主导地位。下一步,它要进入纵向扩展领域,把数百至数千个XPU(人工智能计算单元)组成的大型机架连接起来。再往后,机架内部的铜缆连接也将被光互连取代。
眼下的光通信领域仍以可插拔收发器为主,多数采用单波长(DR)传输,光纤用量为2根或4根。可插拔收发器想再提性能,就得靠功耗更高、速度更快的物理层接口(PHY),或者增加光纤数量。问题是,连接器比光纤更贵,成本会跟着上去。
既要降功耗、降成本,又要提带宽,业界的共识于是转向单根光纤多波长双向传输:先走近封装光器件(NPO),再走共封装光器件(CPO)。替代方案以后或许还会出现,但从趋势看,光互连的走向是OCI-MSA。
人工智能的光学高速公路:OCI-MSA
OCI-MSA(光计算互连多源协议)是近期成立的行业联盟,要制定一套开放、可互操作的光互连规范,支撑人工智能规模化发展。创始成员包括
OCI-MSA 的既定目标是:
为 AI 规模化建立开放、可互操作的规范,打破专有互连的限制,让超大规模 AI 集群在不同供应商之间无缝兼容;为行业转向低功耗光 SerDes 提供架构指导,满足下一代 AI 对延迟、带宽和能效的要求;把超大规模终端用户与芯片创新者拉到一起,降低集成风险、加快开发,保证长期大规模部署,且不被供应商锁定。
Meta公司光基础设施总监Drew Alduino、博通公司光系统事业部副总裁兼总经理Near Margalit,以及AMD公司光子学高级总监Matthew Streshinsky,9月在人工智能基础设施峰会上同台参加了一场小组讨论。Alduino在会上说:“我们希望AMD的GPU能够与博通的交换机通信。我们希望我们所有的计算设备和交换机都能实现互操作。”
阿尔杜伊诺接着说道:
按Meta的设想,标准化要做得尽量少,够实现互操作就行,这样各方都能把创新速度提起来。
只要用上多波长,想要更快的光传输,就不必再依赖更快的SerDes。
Meta希望OCI的样子,跟现在的……
第一代OCI技术在收发两个方向上各有4个50Gbps波长。第二代OCI技术还在定义当中,带宽会翻一倍;到第三代,带宽再翻一倍。
200G × 16 波长已被证明“可行”,这一方案的带宽达到第一代的 16 倍。
就像 Near Margalit 所说,互操作性真正要看的是光纤上跑的内容。
OCI-MSA 第一代
OCI-MSA 第一代规范已经挂在 oci-msa.org 上,可自行查阅。
这套 OCI 的适用范围覆盖封装内可插拔器件、NPO、CPO,以及中介层上的 CPO。
图 1:OCI-MSA Gen 1 每根光纤有 8 个通道,每个方向 4 个通道。来源:oci-msa.org
整份 OCI-MSA 规范共 24 页。光规范方面,一根光纤能跑 8 个波长,两个方向各 4 个;每个波长的速率为 53.125Gbps(NRZ),波长组之间的间隔略大于 2nm。参考光纤链路模型以 500m SMF-28 光纤为基础,总插入损耗为 2.5dB,这部分损耗主要来自收发器之间链路上的连接器。经过纠错和其他信号处理,每个波长的有效数据速率为 50Gbps。
10月份的 OCP(开放计算项目)大会上,博通公司超大规模战略与产品总监 Rajiv Pancholy 对比了同等带宽下 OCI-MSA 与其他方案的表现。(见下图2)
上表给出的结论是:单向聚合带宽做到 200G 时,采用 CPO 格式的 OCI 在低比特链路功耗和远距离传输这两项上组合最优。它的传输距离跟可插拔设备差不多,功耗却只有可插拔收发器的三分之一。带宽路线图也留出了扩展空间。
接下来是 OCI-MSA 第二代及以后。
2026年10月召开的PECC(光子使能云计算)大会上,AMD列出了几种提升OCI带宽的可行方向。波长数量可以从4个增加到8个、16个、32个……不过受O波段宽度限制,这一路径存在天花板;单通道速率则从50 Gbps朝100、200、400 Gbps……往上走;极化方式由1种扩展为2种;信号传输方式从NRZ转向PAM/QAM-n,按AMD的说法,要达到最高的Gbps速率,可能得靠更高级的调制方式。
这些因素叠加之后,带宽扩展空间可超过100倍。如果OCI保持每1到2年翻一番的节奏,可扩展的年限能拉长到数十年。而且这还只算了每根光纤的带宽,光纤数量本身同样可以往上加。
同在PECC大会上,微软也谈了自己的OCI计划,以及为什么需要一套通用标准。
图 4:微软将在 CPO+NPO 中使用 OCI,然后在 CPO 中单独使用 OCI。来源:微软
微软的第一批扩展型光链路,交换机侧用CPO,加速器侧用NPO;到第二批,两端都会换成CPO。
结论
翻遍各家方案,OCI-MSA 是目前唯一一个由 AMD、博通、Meta、微软等多家发起方共同推动、并在 AI Infra、OCP、PECC 等多个会议上反复发布和讨论的光学扩展标准。
按现在的节奏,2027 年大概能看到第一代功能完整的 OCI 部署方案落地,供应商之间的互操作性演示也有可能登场。一旦形成跟风效应、参与的厂商多起来,OCI 有希望变成光互连里的以太网——这正是 Drew Alduino 在人工智能基础设施峰会上给出的设想。
往后走,别的标准也可能冒出来,部分厂商或许会转向自研专有光互连。不过眼下,人工智能规模化应用所需的这条光高速公路,领跑者还是 OCI-MSA。