Scale across：更大容量、更低时延、更灵活城域组网
Scale out：光交换重构网络拓扑
Scale out是智算中心内部的横向扩展，其系统架构已从leaf-spine电交换网络演进到“电分组交换+光电路交换”混合架构，基于大端口的OCS器件已成为当前Scale out光电混合组网场景中的主要技术选择，未来向更低功耗、更快切换方向演进。
胡雅坤表示，目前大端口OCS包括MEMS、DLC、DLBS以及硅光方案，其中硅光基于MZI/微环等结构，具备高密度集成、COMS工艺兼容、切换速度快等特点，也是未来Scale up的重要路线。
OCS在Scale out场景下主要有四种应用思路：为高通信量Pod建立直接链路、按训练任务分配网络带宽、支持增量建设和多代设备共存、故障和维护调度。
胡雅坤介绍，中国联通在智算中心开展光电协同调度验证，在上海临港计算中心部署了小规模验证系统，结果表明，光电协同交换对计算效率有显著提升。
Scale up：光互联增强计算，光交换构建大规模超节点
Scale up对网络要求极高带宽、极低时延、低功耗、高密度。短期来看，板内/机框内以铜互联或本地电交换机为主，框间/计算组间以高速光链路+OCS为主，电互联仍是核心，光交换可以把GPU/TPU强耦合互联从固定电互联/固定拓扑，逐步变成可重构、高密度、低功耗的光电混合架构。
OCS在Scale up场景下有三种应用。第一，按任务组成不同规模的超节点；第二，根据通信模式改变拓扑，以根据任务需求，把物理光链路配置成3D Torus、Mesh、Dragonfly/Boardfly或其他逻辑拓扑；第三，某条光链路、某个端口或某组设备故障后，控制器可以改变OCS交叉连接，避开故障点。“最重要的还是用光互联增强计算。”胡雅坤说。
胡雅坤表示，在训练场景上，核心仍是电交换专用互联，光交换更多用来扩展域、降低布线和做可重构，不直接替代NVSwitch这类细粒度交换。在MoE/推理场景上，通信模式没有明确规律，通信目标更分散更动态，需要更短直径拓扑；光交换可以为远端通信提供直连或者按照模型部署调整拓扑。
以谷歌为例，谷歌从TPU V4引入光交换，现TPU V7形成3D Torus架构，在cube内，芯片通过多个高速ICI links连接，属于电互联；多个cube通过OCS连接，实现动态、可重构的光网络，使系统可从 256-chip pod 扩展到 9216-chipsuperpod。
谷歌最新发布的TPU 8i 采用 Boardfly架构，Group内部以铜缆/电连接为主，多个group通过OCS连接， 最多连接1,024个活动芯片，最大的网络直径在7跳以内，从而降低时延。
可以看出，OCS建立TPU Cube之间的连接，形成任务专属、可重构3D Tours；本地铜互联负责低成本高密度连接，OCS负责远距离、高扇出、跨计算组的光连接。此外，胡雅坤认为未来还有一个发展方向，用光交换构建大规模超节点，实现智算能力提升。
芯片间互联：光I/O突破电互连瓶颈，实现片上光网络
为应对大模型巨量计算所导致的能耗和成本，“光进铜退”将从接入网延伸至数据中心乃至服务器、器件或芯片互连。光学 I/O 芯片通过提供高带宽、高能效和可扩展光互连突破电互连存在的瓶颈。
胡雅坤指出，光I/O优势明确，但仍然存在挑战，包括封装、测试、热稳定性、激光器集成等，技术尚不成熟，且缺乏统一的标准和规范。胡雅坤进一步指出，光电融合是未来关键使能技术。
目前，CPO/NPO是最热的新型光互联技术，CPO将光学引擎与交换芯片直接继承在同一封装中，将电信号传输路径缩短到毫米级，显著降低信号衰减、功耗和延迟。但CPO制造涉及光源、封装等多方配合，可靠性、可维护性以及封闭生态仍是CPO应用当前关注的重点。
NPO将光学模块置于非常靠近交换芯片封装的位置，但不置于其内部，是CPO规模应用前的折中方案，OIF也已启动标准化工作。
针对新型光互联技术方案，胡雅坤表示，中国联通在CCSA TC6WG4正在牵头开展研究和编制《智算中心光模块智能运维技术研究》研究报告，结合智算中心光器件互联需求，针对新型光互联技术和不同模块的运维难点，提出智能运维技术，以及潜在标准化路径。
胡雅坤最后表示，随着光互联技术不断发展，给后续标准化推进与运营运维工作带来诸多新挑战。面向未来，智算中心建设不能简单理解为“以光替电”，而是要打造分层光电协同架构，在各类应用场景下充分释放电互联、光互联各自的价值。
