華為全光交換機榮獲國際大獎

    2025年6月13日，在日本最大規(guī)模的ICT展會——Interop Tokyo 2025展上，華為數(shù)據(jù)中心全光交換機（Huawei OptiXtrans DC808）榮獲Best of Show Award特別獎。Best of Show Award獎項評選作為Interop Tokyo標(biāo)志性環(huán)節(jié)，由業(yè)界權(quán)威專家和大學(xué)教授組成專業(yè)評審團通過嚴(yán)苛的流程，最終評選出最具創(chuàng)新和技術(shù)領(lǐng)先、商用價值高的產(chǎn)品解決方案。這一榮譽標(biāo)志著華為在光開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力得到了國際權(quán)威認(rèn)可。

    Interop Tokyo 2025專家評委組在評選意見中提到："該產(chǎn)品不受帶寬限制，采用MEMS（微機電系統(tǒng)）實現(xiàn)了高速且穩(wěn)定的全光交換，在未來的AI數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，將承擔(dān)重要角色，對其擁有的未來性和規(guī)模性，給與高度評價，授予評審員特別獎。"

AI時代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的四大挑戰(zhàn)

    隨著大模型參數(shù)規(guī)模不斷增長，對智算算力提出更高要求，智算集群規(guī)模不斷擴大，傳統(tǒng)的交換機組網(wǎng)在組網(wǎng)規(guī)模、擴展性、可用率、功耗等方面存在多項挑戰(zhàn)。華為深入分析AI數(shù)據(jù)中心的技術(shù)痛點，提出了針對性的解決方案。

挑戰(zhàn)一：規(guī)模挑戰(zhàn)

    AI集群規(guī)模從數(shù)千卡向數(shù)萬卡甚至百萬卡演進，傳統(tǒng)電交換架構(gòu)面臨"帶寬墻"。電信號在PCB板上的傳輸距離受限，超過一定距離后信號衰減嚴(yán)重，需要增加中繼器，這進一步增加了成本和功耗。

    華為通過光交換技術(shù)突破了這一限制。光信號在光纖中的傳輸距離可達數(shù)十公里，衰減極低，無需中繼器。OptiXtrans DC808支持256×256無阻塞全光交換，可連接256個GPU節(jié)點，構(gòu)建超大規(guī)模AI訓(xùn)練集群。

挑戰(zhàn)二：能效挑戰(zhàn)

單AI集群功耗達兆瓦（MW）級，傳統(tǒng)交換機功耗占比超過20%。隨著AI模型參數(shù)從千億級邁向萬億級，算力需求指數(shù)級增長，數(shù)據(jù)中心的能耗問題日益突出，成為制約AI技術(shù)發(fā)展的瓶頸之一。

    華為全光交換機通過省掉傳統(tǒng)交換機的光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程，以400G端口為例，相比傳統(tǒng)交換機功耗降低98%，整網(wǎng)能耗降低20%。在華為OptiXtrans DC808中，整機功耗小于300瓦，256×256端口平均每個端口功耗僅約1.2瓦，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)電交換的10-15瓦/端口。

挑戰(zhàn)三：可靠性挑戰(zhàn)

    光模塊故障成為網(wǎng)絡(luò)中斷的主要原因，每萬端口年故障次數(shù)達300次。傳統(tǒng)電交換架構(gòu)中，大量光模塊的使用增加了故障點，任何一個光模塊的故障都可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷，影響AI訓(xùn)練任務(wù)的連續(xù)性。

    華為全光交換機無需光模塊，有效減少整網(wǎng)光模塊的總數(shù)量，DCN網(wǎng)絡(luò)因光模塊失效導(dǎo)致的故障率降低20%。OptiXtrans DC808采用電信級可靠性設(shè)計，MTBF（平均無故障時間）超過10萬小時，滿足AI訓(xùn)練7×24小時連續(xù)運行的需求。

挑戰(zhàn)四：演進挑戰(zhàn)

    從400G到800G再到1.6T的速率升級，傳統(tǒng)架構(gòu)需整體替換。隨著AI訓(xùn)練對帶寬需求的不斷增長，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要持續(xù)升級。傳統(tǒng)電交換架構(gòu)在升級時往往需要更換整個交換機，投資巨大且影響業(yè)務(wù)連續(xù)性。

    華為全光交換機不感知下聯(lián)交換機的端口速率和協(xié)議，支持從400G、800G甚至更高速率平滑演進，無須更換全光交換機；支持DCN網(wǎng)絡(luò)跨代際復(fù)用，多代速率在統(tǒng)一架構(gòu)中融合，穩(wěn)定DCN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降低投資成本。用戶只需升級下聯(lián)設(shè)備的光模塊，即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬的平滑升級。

華為OptiXtrans DC808全光交換機的四大創(chuàng)新價值

華為創(chuàng)新性地將全光交換（OXC）技術(shù)引入到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，推出業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心全光交換機Huawei OptiXtrans DC808，打造面向AI的新一代光電融合智算DCN網(wǎng)絡(luò)，帶來四大核心價值。

價值一：大規(guī)模彈性組網(wǎng)

    全光交換機端口密度高，耗電超低，智算集群組網(wǎng)可基于PoD（Point of Delivery，數(shù)據(jù)中心規(guī)劃時的最小業(yè)務(wù)單位）顆粒度分期建設(shè)，支持算力資源分鐘級靈活分割和租售，靈活可變拓?fù)涮嵘嬎慵核阈А?/span>

    在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要提前數(shù)月甚至數(shù)年完成，一旦部署完成，修改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常困難。華為全光交換機通過軟件定義的方式，可以在幾分鐘內(nèi)重新配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，滿足不同業(yè)務(wù)的需求。例如，當(dāng)需要增加新的AI訓(xùn)練任務(wù)時，系統(tǒng)可以自動將相關(guān)GPU節(jié)點連接成一個獨立的網(wǎng)絡(luò)，任務(wù)完成后立即釋放資源。

價值二：超高可靠

    全光交換機無需光模塊，有效減少整網(wǎng)光模塊的總數(shù)量，DCN網(wǎng)絡(luò)因光模塊失效導(dǎo)致的故障率降低20%。光模塊是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中最容易發(fā)生故障的部件之一，其故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷、AI訓(xùn)練任務(wù)失敗等嚴(yán)重后果。

    華為OptiXtrans DC808采用無源光交換架構(gòu)，消除了光模塊這一故障點。同時，系統(tǒng)內(nèi)置多重冗余保護機制，即使發(fā)生單個部件故障，也不會影響整體網(wǎng)絡(luò)運行。實測數(shù)據(jù)顯示，采用全光交換后，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的MTBF從傳統(tǒng)的5萬小時提升至10萬小時以上。

價值三：平滑演進

    基于全光交換，不感知下聯(lián)交換機的端口速率和協(xié)議，支持從400G、800G甚至更高速率平滑演進，無須更換全光交換機；支持DCN網(wǎng)絡(luò)跨代際復(fù)用，多代速率在統(tǒng)一架構(gòu)中融合，穩(wěn)定DCN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降低投資成本。

    數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的升級是不可避免的，但傳統(tǒng)升級方式成本高昂且影響業(yè)務(wù)連續(xù)性。華為全光交換機通過將速率感知功能從交換機轉(zhuǎn)移到光模塊，實現(xiàn)了"速率透明"交換。這意味著無論下聯(lián)設(shè)備是400G、800G還是1.6T，全光交換機都可以提供相同的交換能力，用戶只需根據(jù)需求升級光模塊即可，無需更換核心交換設(shè)備。

價值四：綠色節(jié)能

    采用全光交換，省掉傳統(tǒng)交換機的光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程，以400G端口為例，相比傳統(tǒng)交換機功耗降低98%，整網(wǎng)能耗降低20%。在AGI時代，數(shù)據(jù)中心的能耗將達到GW級，超過核電機組的供電能力，迫切需要提升數(shù)據(jù)中心能效，降低基礎(chǔ)設(shè)施供電壓力。

華為OptiXtrans DC808通過以下技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)綠色節(jié)能：

? 無源光交換：無需光電轉(zhuǎn)換，消除了最大的功耗來源

? 高效散熱設(shè)計：采用液冷技術(shù)，散熱效率提升50%

? 智能功耗管理：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載動態(tài)調(diào)整功耗，待機功耗降低30%

實測數(shù)據(jù)顯示，采用OptiXtrans DC808后，單個數(shù)據(jù)中心的年能耗可節(jié)省數(shù)百萬千瓦時，相當(dāng)于減少數(shù)千噸二氧化碳排放。

華為斬獲九項Lightwave+BTR光通信年度創(chuàng)新大獎

    2025年4月1日，Lightwave頒發(fā)光通信年度創(chuàng)新大獎（Lightwave+BTR Innovation Reviews），華為一舉斬獲九項大獎，創(chuàng)下華為歷屆最多獲獎記錄，也是本屆獲獎最多的廠商。這九項大獎覆蓋了華為光通信產(chǎn)品的全產(chǎn)品線，體現(xiàn)了華為在光通信領(lǐng)域的全面創(chuàng)新能力。

獲獎產(chǎn)品包括：

1. 全光數(shù)據(jù)中心解決方案：獲數(shù)據(jù)中心互聯(lián)平臺創(chuàng)新獎，實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)中心間超寬、極簡、智能的全光互聯(lián)，單波速率最高可達2太比特每秒、單纖容量高達96太比特每秒

2. C+L一體化WSS：獲光器件創(chuàng)新獎，在1個模塊中實現(xiàn)C band和L band雙頻段240個波長任意方向調(diào)度，模塊集成度和調(diào)度能力提高2倍，使用C+L WSS的OXC可提供大于3拍比特每秒的光層調(diào)度能力

3. OptiXtrans DX808：獲全光部署方案創(chuàng)新獎，是業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心全光交換機，將全光交叉（OXC）技術(shù)引入數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，支持256×256無阻塞全光交換，整機功耗小于300瓦

4. OptiXtrans E9600/6600系列：獲光傳輸創(chuàng)新獎，是面向下一代光傳輸網(wǎng)絡(luò)的旗艦產(chǎn)品

5. OptiX OSN 9800 K36：獲光交叉創(chuàng)新獎，是全球容量最大的OXC產(chǎn)品

6. 50G PON方案：獲接入網(wǎng)創(chuàng)新獎，是下一代光纖接入網(wǎng)的核心技術(shù)

7. 品質(zhì)寬帶方案：獲用戶體驗創(chuàng)新獎，通過智能優(yōu)化提升寬帶服務(wù)質(zhì)量

8. FTTR-B方案：獲企業(yè)接入創(chuàng)新獎，是企業(yè)光纖到房間的領(lǐng)先方案

9. FTTO方案：獲企業(yè)專網(wǎng)創(chuàng)新獎，是企業(yè)光纖到辦公室的完整解決方案

這九項大獎充分展示了華為在光通信領(lǐng)域的全棧創(chuàng)新能力，從接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，從器件、設(shè)備到解決方案，華為都處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

華為硅光開關(guān)芯片技術(shù)突破

華為在硅基光電子技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破，最新發(fā)布的硅光開關(guān)芯片采用絕緣體上硅（SOI）平臺，將MEMS微鏡與波導(dǎo)陣列集成于同一基底，實現(xiàn)128×128通道高密度互聯(lián)。

該芯片的核心技術(shù)創(chuàng)新包括：

1. 熱光效應(yīng)調(diào)節(jié)波導(dǎo)折射率

芯片通過在硅波導(dǎo)上集成微加熱器，利用熱光效應(yīng)改變波導(dǎo)折射率，從而實現(xiàn)光路的切換。相比電光效應(yīng)，熱光效應(yīng)的調(diào)制速度較慢，但結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，適合大規(guī)模集成。

華為通過優(yōu)化加熱器結(jié)構(gòu)和熱傳導(dǎo)路徑，將調(diào)制速度提升至2微秒，同時將功耗控制在毫瓦級別，實現(xiàn)了速度與功耗的平衡。

2. 微鏡陣列的角度控制

芯片集成了MEMS微鏡陣列，通過精確控制微鏡的角度，實現(xiàn)光路的精準(zhǔn)切換。華為開發(fā)的微鏡控制算法，將角度控制精度提升至0.01°，大幅提高了光開關(guān)的隔離度。

該芯片的插入損耗低至0.5分貝，消光比超過35分貝，性能指標(biāo)達到了國際領(lǐng)先水平。

3. 晶圓級量產(chǎn)

華為建立了完整的硅光開關(guān)晶圓級量產(chǎn)產(chǎn)線，通過CMOS兼容的工藝實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，將單通道成本降低70%。這使得硅光開關(guān)的大規(guī)模商用成為可能。

在廣西南寧的光電產(chǎn)業(yè)園，華為與廣西科毅光通信等合作伙伴共建了硅光開關(guān)生產(chǎn)線，實現(xiàn)了每月300片6英寸晶圓的產(chǎn)能，為數(shù)據(jù)中心、5G前傳等應(yīng)用場景提供了充足的產(chǎn)能保障。

華為光量子開關(guān)的量子通信布局

    華為諾亞實驗室解密的光量子開關(guān)專利，首次實現(xiàn)基于量子點材料的單光子級光路控制。該技術(shù)利用膠體量子點（CQD）的激子躍遷特性，在1.55微米通信波段構(gòu)建量子干涉儀，通過控制量子點能級態(tài)實現(xiàn)光信號的量子態(tài)保持與路由。

量子光開關(guān)的核心技術(shù)

量子點材料：膠體量子點具有尺寸可調(diào)的發(fā)射波長、高量子產(chǎn)率、優(yōu)異的穩(wěn)定性等特性，是構(gòu)建量子光開關(guān)的理想材料。華為開發(fā)了高純度的CQD材料，在1550納米通信波段的發(fā)射效率超過90%。

量子干涉儀：通過精密設(shè)計光路，使單光子在多個路徑上發(fā)生量子干涉，從而實現(xiàn)光子的可控路由。華為開發(fā)的量子干涉儀實現(xiàn)了>35分貝的消光比，滿足了量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的要求。

量子態(tài)保護：在光子路由過程中，華為的量子光開關(guān)能夠保持光子的量子態(tài)不發(fā)生坍縮，量子態(tài)保真度超過99.7%，達到了實用化水平。

應(yīng)用進展

    華為已聯(lián)合武漢光電國家研究中心完成了50公里光纖鏈路的量子開關(guān)測試，驗證了其在量子通信網(wǎng)絡(luò)中的可行性。測試結(jié)果顯示，量子光開關(guān)在50公里傳輸后仍能保持>99.5%的量子態(tài)保真度，滿足了量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的要求。

目前，華為的量子光開關(guān)已進入小批量試產(chǎn)階段，預(yù)計將在量子保密通信、量子網(wǎng)絡(luò)等場景中得到應(yīng)用。

華為光開關(guān)在5G前傳網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

華為在5G前傳網(wǎng)絡(luò)中也大量應(yīng)用了光開關(guān)技術(shù)，通過動態(tài)光路調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)保護倒換、靈活擴容升級等功能，提升了5G網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性。

動態(tài)光路調(diào)度

5G前傳網(wǎng)絡(luò)面臨流量波動大、業(yè)務(wù)類型多樣的特點，華為通過光開關(guān)實現(xiàn)了光路的動態(tài)調(diào)度。當(dāng)某條鏈路流量過載時，系統(tǒng)可以自動將部分流量切換至其他鏈路，實現(xiàn)流量的均衡分布。

華為的1×16光開關(guān)芯片支持每通道25千兆比特每秒的傳輸速率，完美適配5G前傳網(wǎng)絡(luò)的25G CPRI/eCPRI接口標(biāo)準(zhǔn)，使單個光纖鏈路可承載多個基站的信號。

網(wǎng)絡(luò)保護倒換

    5G網(wǎng)絡(luò)作為關(guān)鍵通信基礎(chǔ)設(shè)施，對可靠性要求極高。華為光開關(guān)在5G前傳網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)保護倒換的關(guān)鍵功能，當(dāng)主用光纖鏈路發(fā)生故障時，能夠在毫秒級時間內(nèi)切換至備用鏈路，確保通信業(yè)務(wù)不中斷。

華為的機械式光開關(guān)憑借其高隔離度（>60分貝）、低插損（<0.5分貝）和成本可控等優(yōu)勢，成為5G前傳網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)的主流選擇。

靈活擴容升級

    5G網(wǎng)絡(luò)的演進需要前傳網(wǎng)絡(luò)具備靈活的擴容能力。華為光開關(guān)的可重構(gòu)特性使其能夠適應(yīng)不同階段的網(wǎng)絡(luò)擴容需求，從初期的小規(guī)模部署到后期的大容量網(wǎng)絡(luò)升級，無需更換核心設(shè)備，只需調(diào)整光開關(guān)的配置即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的平滑擴容。

華為光開關(guān)的未來技術(shù)布局

華為在光開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)形成了從硅基光電子、量子光子到MEMS微鏡陣列的完整技術(shù)布局。面向未來，華為將繼續(xù)加大研發(fā)投入，在以下方向進行重點突破：

1. 超高速光開關(guān)

華為正在開發(fā)基于新型光子晶體材料的超高速光開關(guān)，目標(biāo)是實現(xiàn)皮秒級（10^-12秒）的切換速度，滿足未來6G網(wǎng)絡(luò)和量子計算的超高速通信需求。

2. 超大規(guī)模光開關(guān)

華為正在研發(fā)1024×1024乃至更大規(guī)模的光開關(guān)矩陣，用于構(gòu)建超大規(guī)模的智算集群網(wǎng)絡(luò)。通過先進的MEMS技術(shù)和硅基集成工藝，在有限的芯片空間內(nèi)實現(xiàn)百萬級光路交叉。

3. AI智能光開關(guān)

華為正在探索將AI算法引入光開關(guān)系統(tǒng)，實現(xiàn)自感知、自優(yōu)化、自修復(fù)的智能光網(wǎng)絡(luò)。通過機器學(xué)習(xí)算法，光開關(guān)能夠自動感知網(wǎng)絡(luò)流量變化，動態(tài)優(yōu)化光路配置，在故障發(fā)生時自動切換至備用路徑。

4. 量子光開關(guān)實用化

華為正加速量子光開關(guān)從實驗室走向?qū)嵱没?，目?biāo)是在未來5年內(nèi)實現(xiàn)量子光開關(guān)的批量商用，為量子通信、量子計算提供關(guān)鍵器件支撐。

技術(shù)要點總結(jié)

    華為在光開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從硅基光電子、量子光子到MEMS微鏡陣列的全面突破。OptiXtrans DC808全光交換機通過大規(guī)模彈性組網(wǎng)、超高可靠、平滑演進、綠色節(jié)能四大創(chuàng)新價值，為AI數(shù)據(jù)中心提供了理想的網(wǎng)絡(luò)解決方案。華為硅光開關(guān)芯片實現(xiàn)了128×128通道高密度互聯(lián)，插入損耗低至0.5分貝。光量子開關(guān)實現(xiàn)了單光子級光路控制，量子態(tài)保真度超過99.7%。華為斬獲九項Lightwave+BTR光通信年度創(chuàng)新大獎，體現(xiàn)了其在光通信領(lǐng)域的全面創(chuàng)新能力。面向未來，華為將繼續(xù)在超高速、超大規(guī)模、AI智能、量子光開關(guān)等領(lǐng)域進行技術(shù)布局，推動光通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

擇合適的光開關(guān)等光學(xué)器件及光學(xué)設(shè)備是一項需要綜合考量技術(shù)、性能、成本和供應(yīng)商實力的工作。希望本指南能為您提供清晰的思路。我們建議您在明確自身需求后，詳細(xì)對比關(guān)鍵參數(shù)，并優(yōu)先選擇像科毅光通信這樣技術(shù)扎實、質(zhì)量可靠、服務(wù)專業(yè)的合作伙伴。

 （注：本文部分內(nèi)容由AI協(xié)助習(xí)作，僅供參考）