云智算光互连发展报告 前言 本发展报告面向未来智算中心超大规模扩展、AI 大模型极致性 能与高效部署的核心需求，联合产业合作伙伴共同提出先进光互连 技术架构与演进路径，旨在突破传统电互连在带宽、距离与能效方 面的根本性瓶颈，构建高带宽、超低时延、低功耗及高可靠性的新 一代智算中心互连底座，为人工智能、高性能计算及云服务等关键 业务的持续跃升提供坚实支撑。 本发展报告的版权归中国移动云能力中心所有，并受法律保护。 本发展报告的版权归中国移动云能力中心所有，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本发展报告文字或者观点的，应注 明来源。 云智算光互连发展报告 目录 前言...................................................................................................... 1 目录.................... ........9 2.3 光交换.................................................................................9 2.3.1 光线路交换.............................................................9 2.3.2 光分组交换............

面向新型智算的光计算白皮书（2025） I 面向新型智算的光计算 技术白皮书 （2025 年） 发布单位：中国移动 牵头编制单位：中移智库、中国移动通信研究院 中国移动 面向新型智算的光计算白皮书（2025） II 编写说明 牵头编写单位： 中国移动通信集团有限公司 联合编写单位： 上海曦智科技有限公司 光本位智能科技（上海）有限公司 中国移动 面向新型智算的光计算白皮书（2025） 可“一点接入、即取即用”的社会级普惠服务。 光计算作为后摩尔时代的新型计算范式，具有大带宽、低能耗、 抗干扰、高并行等特点，在处理人工智能、信号处理等任务方面具有 独特优势，有望突破传统电子计算的效能瓶颈，成为未来算力网络的 新型智能算力底座，支撑 AI+时代大模型的高效训推和创新应用。 本白皮书详细阐述了光计算的发展背景、内涵、总体技术架构与 技术路线，并针对当前光计算面临的问题及解决方案进行了系统性分 析。光计算的发 析。光计算的发展成熟需要产学研用各方凝心聚力，中国移动愿与业 界合作伙伴一道，共同攻关光计算关键技术，孵化创新应用，加速光 计算从“实验室”到“产业化”进程，推动光计算技术成熟和生态繁 荣，助力我国实现算力技术的“换道突破”和产业的“弯道超车”。 中国移动 面向新型智算的光计算白皮书（2025） IV 目 录 前 言.........................................

面向大规模智算集群场景光互连技术白皮书 (2025) I 面向大规模智算集群场景 光互连技术白皮书 （2025年） 发布单位：中国移动 编制单位：中移智库、中国移动通信研究院、中国移动云能力中心、中国移动设计院 II 前 言 当前，智算集群已成为支撑人工智能大模型训练、自动驾驶算法 迭代等前沿领域的核心基础设施，并以惊人的速度从万卡向十万卡级 规模演进。随着单节点算力突破每秒百亿亿次，这类超大规模集群的 相较于传统可插拔光模块等设备级光互连技术，芯片级光互连正 在开辟全新的技术路径和产业赛道。它通过先进封装将光引擎与电芯 片合封在一起，把电信号的传输距离从米级大幅压缩至毫米级，从而 改写了物理层互连架构，实现50%以上的系统能效提升。由此构建的 “芯片—设备—集群”一贯式全光互连架构，已被业界广泛认定为下 一代智算基础设施的关键技术。 本白皮书系统性剖析芯片级光互连技术的核心原理和架构设计， 深入探讨光源、调制器等关键器件的技术发展路径。同时，全面梳理 芯片级光互连在国内外的产业现状，客观研判未来演进趋势和技术挑 战。期望通过产学研用多方协作，加速芯片级光互连技术从实验室原 型走向规模化商用落地，推动我国智算基础设施在硬件架构层面实现 跨越式升级，为数字经济的高质量发展筑牢坚实的算力基石。 面向大规模智算集群场景光互连技术白皮书 (2025) III 编写说明 牵头编写单位：

经济与技术驱动 4. 当前发展矿山微电网面临的主要挑战 1. 刚果金首个铜矿微电网项目 2. 蒙古 MAK 全球已投运最大的矿山微电网项目群 3. 刚果金马诺诺锂矿微电网项目 4. 沙特红海全球最大光储微电网项目 04 05 06 07 26 27 28 29 10 11 12 12 13 20 22 1. 方案概述 2. 微网运行模式 3. 华为微电网架构创新与关键技术 CO2，非洲 70% 矿区依赖柴油，年耗 1800 万吨。 ⑴ ⑵ 柴油发电存在固有的技术局限性：相较于大电网或构网型储能，频率和电压稳定性弱，应急响应慢，难满 足毫秒级需求（如非洲某铜矿遇光伏 / 负载波动导致频率不稳定，效率降 15% 以上，年损超千万美元）；环 境适应性弱，高海拔功率衰减 30%-50%，极寒效率更低，且噪音、排放不达标；运维复杂，故障间隔短； 在非洲、拉美等基础 1-1：2021-2030 年全球新能源行业对各金属需求量及增幅 表 1-2：不同矿种电力成本占运营成本比例 更重要的是发电成本居高不下，刚果金某铜矿柴发发电成本达 40 美分 / 度以上，远超光伏 + 储能，且隐 性成本高、偏远矿区柴油运输距离常超 500 公里，运费占燃料总成本的 15%-20%；储存需专用防爆设施， 安全投入大。 随着风光储技术的成熟，柴油发电正从“主力电源”退居“

市 场 规 模 交 易 品 种 零 售 市 场 ·2024年，交易电量6176亿千 瓦时，发电企业399家、电力用 户9.9万家，售电公司423家； ·新增集中式新能源、独立储能、 分布式光伏、抽蓄、10kV以下低 压工商业用户等市场主体。 ·2021年底，电网代理购电+绝对 价格中长期交易+现货结算连 续试运行； ·2023年12月28日，现货结算转 正式运行。 ·2021年，交易电量2951 年起，220 千伏及以上电压等级新能源机组已全部参 与现货市场。同时，广东积极推动全体工商业用户参与市场交易，在全 国率先开展 10 千伏以下低压工商业用户试点直接参与市场。 14 广东电力市场建设发展情况 2016-2020 煤电、气电 2021 全体工商业用户 低压用户 核电 2022 新能源试点 2023 新型储能 2024 220kV及以上新能源 抽水蓄能 分布式光伏 图 用户参与绿电交易。2024 年参与绿电交易的分布式光伏 46 家，居民用户（自然人）4 家，成交电 量分别为 1.2 亿千瓦时和 2 万千瓦时。广东绿电市场有力服务了省内绿色 制造和对外贸易需求，促进了绿色电力消费和能源绿色低碳转型。 16 广东电力市场建设发展情况 陆上风电，8家 海上风电，2家 集中式光伏，74家 分布式光伏，46家 工商业用户，429家 居民用户（自然人），4家

应用场景 丰联机器人！具有多个旋转关 作业范国大，动作员 多关节机墨人 活、能够探取壳近机身 汽车，3C电子、金属加工，食品饮料等行业 节（通常6个及以上） 的物体 应用场条：装配、焊接、超光打磨、喷涂等 重直坐标机器人 由三个相互至直的直统运动相 占地面积教大，工作范国有限 30电子，汽车，医疗等行业 （X、Y、Z鞋）组成 应用场景：组装，搬运，装配等 丰联机器人！有3个旋转关节和 已新有普的全球化业务网络，新入与以及中小型厂商正在加速海外布局 Wintelligence ESTUO 在全球拍有75个服务网点，量善欧册、美册、亚册等主要制造业及经好发达区 域，随装兰工厂建设光成，在海外有3个生产基地 遵兰工厂建设中，预计2026 Automation 年担产 INOVANCE 在全球设立15家子公司及办事处，在印虚和欧洲市场进行本土化生产和研型 TOPSTZR 024年工业机累人行业固下游费求持轻低送，整楼销带4万合，速讲 一步放 Wintelligence 2019-2022年工业机器人销量快速增长土要得益于国家政策的强力卖持以及下游新能源汽车，锂电，光状等新兴行业的自动化需求呈现据发式增长，拉动工业机器人快速增长 √2023-2024年经济处于下行状态，传统制适业如汽车整车、金屋加工等行业景气座持续低递，新兴行业如量电因产能过则新增需求量断式下滑，

能源基地中， 四个在西北地区。近几年，西北地区还通过大规模开发“沙戈荒”基地项目推动新能源 资源的开发利用。截至2024年底，西北电网新能源装机达3.05亿千瓦（其中风电装机1.27 亿千瓦，光伏装机 1.78 亿千瓦），占全国新能源总装机容量的 21.63%，占西北发电总装 机的 56%，部分省份（如青海、甘肃）新能源装机占本省装机容量已超 60%[3]。 除陕西外，西北地区工业基础相对薄弱。2024 1.1 万亿千瓦时 [4]，仅占全国的 11%，且负荷集中在西安、兰州等少数城市，大部分区域为“低 负荷、高新能源”的“电源基地”。上述特性导致西北地区新能源大发时（如光伏午间、 风电夜间），本地无法充分消纳，造成“弃风弃光”；与此同时，当中东部负荷中心电 力短缺时，西北地区却因输送通道能力不足或机制限制难以大规模外送。 区域互济是支撑新能源消纳与电力保供的重要手段。目前西北地区开展的区域互济 宁夏 青海 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 火电 水电 风电 光伏发电 图 2-1 2024 年西北五省（区）新能源装机占比 数据来源：西北各省区统计局、能源局 图 年西北五省区新能源装机占比 图 年西北五省区电源装机情况（单位：万千瓦） 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 火电 水电 风电 光伏发电 图 2-2 2024 年西北五省（区）电源装机情况（单位：万千瓦）

速扩大，多层次电力市场体系建设有序推进，多元竞争主体格局初 步形成，电力商品的多元价值属性进一步显现，电力市场监管体系 更加健全，电力系统运行效率和资源配置效率不断提升。 “双碳”目标下，我国正在加快构建新型电力系统，风、光 等新能源已成为新增装机主体，发电量占比逐年提高，电力系统 的物理形态和运行特征正在发生深刻变化。同时，一次能源价格 波动、用电负荷增长、气候变化等多重影响，对我国电力体制改 革顶层设计、电力 会规范运作的指导意见》（国能发监管〔2023〕57 号）等文件， 进一步适应电力市场监管新形势。强化电力市场监管工作，在持 续深化常规监管工作基础上，定期开展电力领域综合监管，针 对电力市场秩序、分布式光伏备案、调节性电源建设等重点问题 开展专项监管，严肃查处违法违规行为，维护公平竞争的市场秩 图 1-12 第六届亚太能源监管（APER）论坛召开标志着电力市场建设与监管 成为国际能源交流合作的重要方面 探索建立大型风光基地多类型主体联合参与的市场机制。 探索风电、光伏、煤电、储能等多类型主体联合参与市场的方 式，通过聚合有效提升电力平衡能力，提高新能源参与市场的 稳定性，实现各类主体之间利益共享和风险共担。 图 4-3 全国首个“风火储”沙戈荒新能源基地项目——位于内蒙古 锡林郭勒盟的华能北方上都百万千瓦级风电基地 图 4-4 全球最大单体农光互补电站——位于宁夏银川的宝丰农光一体光伏电站 四、近中期重点任务 37

AGV 自动化物流系 统等。 光伏 PLC：70% DCS：30% ① 硅料生产设备：氢化装置、精馏装置、 尾气回收装置、电源装置等设备； ② 硅片生产设备：大热场单晶炉和高效 截断、开方、磨抛、切片设备； ③ 光伏电池生产设备：推动高效电池用 高性能清洗、扩散、沉积、镀膜、金属化、 激光等设备更新应用； ④ 光伏组件生产设备：更新高功率高可 靠光伏组件用划片、串焊、层压、检测、 仍属少数，多数仍 需依赖国际成熟架构授权。 当前市场格局已分化出三条主要技术路线——X86、ARM 与自研架构，并形 成了海光、兆芯、华为、飞腾、龙芯、申威六大厂商争霸的局面。 表 1.4 六大国产 CPU 企业产品布局情况对比 模块 龙芯 海光 华为 兆芯 飞腾 申威 产品迭代次数 7 次 4 次 3 次 4 次 服务器 CPU 和桌面 CPU 历经 4 ① 原因 1：外资品牌代理商库存高位。部分外资品牌代理商库存处于高位， 订货积极性降低，部分行业需求由代理商库存产品满足，并未转化为实际的厂商 销售额。 ② 原因 2：下游需求结构性调整。光伏、锂电等新能源行业的产能饱和、行 业竞争日趋激烈的现状对 PLC 厂商形成了一定的冲击，同时外资品牌受到国内厂 商的价格竞争，一定程度上对大型 PLC 产品的市场空间产生了影响。 ③ 原因