“九州”算力光网400G全光省际骨干网架构。
“九州”算力光网核心部件智能生产线。
“九州”算力光网设备机房。
“九州”算力光网智能运维管理平台。受访单位供图
一秒钟，会发生什么？
一秒钟内，横跨东西。超过4TB（太字节）的漫威全系列4K高清原片，可从宁夏传输到上海。
一秒钟内，纵穿南北。内蒙古的强大算力集群，可支持广东地区千万用户同时在线畅玩《黑神话：悟空》等高性能游戏。
这离不开一个横跨东西、辐射枢纽的算力数据流通“超级运输系统”——“九州”算力光网。
这是中国移动协同国内产业链自主研发的全球首个规模最大、覆盖最广的400G全光省际骨干网。它通过分布在全国135个城市的1900多套光传送设备，贯通了“东数西算”工程八大算力枢纽节点与周边区域的400G链路，目前已覆盖30个省、自治区、直辖市，200多个地市，实现了算力枢纽节点间低至20毫秒、省域间仅5毫秒的超低时延全光直连。
“九州”算力光网实现了哪些重大突破？这条高速信息通道，对于推动我国社会数智化转型有何积极意义？记者近日采访了中国移动有关部门负责人。
“单行道”变“四车道”，超大容量超远距离信息可秒传
算力网络时代，光传送网作为连接用户、数据和算力的桥梁，与算力深度融合，形成算光一体化新型信息基础设施，可为用户提供低时延、高可靠、强体验的端到端差异化光连接。
400G全光省际骨干网是一种高速、大容量的光传输网络，用于连接枢纽节点、核心节点间的数据通信，通过使用先进的光纤技术和调制格式，可实现高达400Gbps（千兆比特每秒）的传输速率。
依托国家布局的“东数西算”工程八大算力枢纽节点，“九州”算力光网引入400G、光电交叉等前沿技术，基于光电资源协同的革新网络架构，打造了贯穿30个省、自治区、直辖市的高速信息通道，横跨东西、辐射枢纽，成为全球首个规模最大、覆盖最广的400G全光省际骨干网。
与传统的100G网络相比，“九州”算力光网在数据传输速率与存储、运输能力方面有了大幅提高，相当于将“单行道”变成了“四车道”。强大的算力调度容量、先进的技术、超低的时延，使其具备全球最强数据承载能力。
“作为全能网络底座，‘九州’算力光网不仅支持大型数据中心、云服务及大企业的高速数据传输需求，还默默保障着人们在日常工作、生活中的互联网应用。”中国移动计划建设部副总经理丁宏庆介绍，在“东数西算”工程中，“九州”算力光网宛如一条“大动脉”，高效地将我国东部庞大的数据计算任务转移至西部，实现资源的最优配置，并将全国算力资源紧密连在一起，为AI（人工智能）大模型等新兴业务提供强大的算力支持。
从宁夏到上海，从内蒙古到广东，一秒钟，超大容量信息便可在我国横跨东西、纵穿南北，超远距离“秒传”，展现出超强算力运输能力。
超强、超快，不仅仅体现在数据传输速率。
从2023年9月立项，到2024年6月项目落成投产，仅用了9个月。“九州”算力光网的诞生过程，再次彰显“中国速度”。
“要实现大容量、远距离的信息传输，必须在新速率开发、新材料应用、新频谱探索及新系统构建等多个层面取得关键性突破。”丁宏庆说，实现这一系列关键技术的突破，研发团队用了不到三年时间。
以技术为基，项目迅速实施。后续的工程中，中国移动提出多平面多系统架构理念，保障产业格局控制、网络安全稳定，并使用自研的“和光”自智化系统设计平台提升效率；引入信息化、数字化、可视化平台以及“AI+”施工辅助工具，高效组织施工。从光纤的物理连通、业务站点建设、调度控制系统部署到网络的正式运营，短短数月便高质量完成。
“这是一项规模空前、点多面广且前沿技术应用繁多的工程，每一米光缆的铺设、每一端设备的安装，既是技术考验，也是意志较量。”中国移动有关部门负责人说，正是科技创新与高效执行力的完美结合，为“中国速度”作出生动注解。
带动国内光产业链各环节技术升级，预计将撬动超千亿规模光网建设
“九州”算力光网涵盖了骨干网、接入网、移动回传等，其研发、建设、应用，不仅丰富了算力业务生态，还孕育并推动了新质生产力的快速发展。
丁宏庆说，好比提升运河的运输能力，首先需要打造更大吨位的“船只”，这既要引入新型强化材料并革新结构设计，又需配备更高效的动力系统，以确保在提升运载能力的同时保持原有的航行速度与运载距离。还需要建设更大、更高效的“码头”，即业务站点，为大船提供充足补给，并与“河道拓宽”及“河道深挖”工作相结合。而后面两项任务，是在极其细微的光纤上完成的。此外，还需要精心规划并优化光纤的铺设与连接，确保覆盖广泛、路径最优。
伴随着“九州”算力光网的孕育、诞生，相关理论研究、材料创新、算法优化、芯片设计、器件制造、设备生产等多个领域取得重大突破。新速率、新频谱、新系统、新调度、新设备的出现，使得网络与设备性能跃升至国际顶尖水平，具有多重积极意义。
“首先，最直接的便是带来了网络能力的全面提高，比如在容量上，大众可用的带宽更大。”中国移动有关部门负责人介绍，“以引入400G技术为例，‘九州’算力光网突破了400G正交相移键控调制光模块、超宽频谱等关键技术，就像河道航运，现在不仅新建造了吨位是以前4倍的巨轮，还拓宽了河道，可容纳80艘巨轮并排航行，并且配备了自动导航系统和装卸货物平台。”
关键技术创新的同时，光产业链各环节全面升级。在光传送网系统中，相干光数字信号处理器、成帧芯片、中央处理器、交换芯片、时钟芯片、光收发集成、激光器等核心器件全部实现突破，基础材料、高端工艺、超高速电路、算法等都跃上新台阶，国内光产业链整体技术水平也随之提升，向构建技术独立自主、供应安全稳定的体系迈出一大步。整个产业链申报专利达200多件，我国在400G全光省际骨干网方面的国际影响力得到提升。此外，为未来相关技术进一步发展奠定了基础、拓宽了道路。
那么，“九州”算力光网是怎样推动相关产业链在短期内迅速发展，进而完善的？
丁宏庆给出了答案：“首先，明确方向和技术标准制定，中国移动发布了《‘九州’算力光网目标架构白皮书》，为算力光网发展提供了明确的技术路径和演进方向，推动了相关技术标准与规范的制定。其次，推动技术创新与升级，促进设备制造、集成、器件等产业链各环节的发展。再次，构建开放的生态合作体系，超过300家企业与高校、科研机构参与，涵盖芯片、器件、配套等领域，在广泛合作中引领技术发展、提升技术水平。最后，加速产业链成熟与商业化进程，通过应用验证培育产业链，并推动行业应用与示范项目开展。‘九州’算力光网的投运，预计将撬动超千亿规模的光网建设。”
让算力像水电一样“一点接入，即取即用”，促进社会数智化转型
“九州”算力光网建成投运后，“东数西算”增添新运力，插上了光速的翅膀，助推我国东部地区的高能耗算力通过西部的绿色电力转换为绿色算力，逐渐实现跨地域算力一体化协同、算力与绿色电力一体化融合。
向上，连接无穷算力资源；向下，赋能千行百业、连接千家万户。但对于很多普通人而言，400G全光省际骨干网是个抽象名词，看不到在哪里，仿佛在云端般虚无缥缈。
目前，“九州”算力光网投运已有一段时间。“可能现在人们对于400G全光省际骨干网应用的感受还不是很明显。其实，它与人们日常工作、生活是息息相关的。”丁宏庆以4G（第四代移动通信技术）应用前后的变化作比，“在4G广泛应用之前，人们对于它的认识也很模糊。但是随着4G发展、应用，如今线上购物、电子支付、电子政务等深入渗透并影响着我们工作、生活的方方面面。”
丁宏庆认为，同样，随着算力设施的持续完善，人们会从一件件日常小事中，感受到400G全光省际骨干网的全方位影响。“比较常见的场景是，由于带宽大了、时延小了，人们在网络流量高峰期的时候开视频会议、上网课、在线看电影等不用再像以前一样因时延而需要等待，或者说察觉不到等待时间。线上智能图像或视频生成、扫码身份鉴别等等，都会更顺畅、‘丝滑’。就像节假日出游，交通运力成倍提高，不仅不堵车，而且可以更快到达。”
这一算力数据流通的“超级运输系统”，未来还将有哪些应用？
“更多的还是作为跨区域通信的基础，来催生或者承载新质应用。”中国移动有关部门负责人说，假如算力和应用是蔬菜，算力光网便是蔬菜运输系统，运力够强就可以运得多、运得快，且不用冷藏等待，蔬菜到市场就更新鲜。由此，围绕蔬菜培育、加工等的一批新业态会发展起来。
对于数字社会来说，超大带宽、超低时延、低成本、低能耗的算力光网带来的网络升级，正在带动智能、大数据、云化等方面的提升。
“以《黑神话：悟空》为例，这样的高性能游戏对显卡的要求很高，而显卡价格又相对较贵，那么我们可以将显卡放在‘云’上，使用者只需一个巴掌大小的终端就可以体验游戏，而且不用考虑显卡更新换代。”
以关键技术突破，带动产业链升级，“九州”算力光网在延展东部发展空间、提振西部数字经济活力、支撑国家算力服务水平提升方面发挥了巨大作用。中国移动有关部门负责人说，未来，随着我国400G全光省际骨干网的进一步建设，算力有望像水电一样“一点接入，即取即用”，为推动社会数智化转型贡献更大力量。（记者初英杰）
