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從算力大腦到人體醫(yī)學(xué),長(zhǎng)飛新品為智能時(shí)代詮釋“纖”字新內(nèi)涵

2024年9月13日 18:59  CCTIME飛象網(wǎng)  作 者:魏德齡

飛象原創(chuàng)(魏德齡/文)“纖”這個(gè)字有兩種原始本義,其一為“縴”,代表了拉船的繩索,其二為“纖”,代表了白絹這樣的細(xì)紋絲織品。

在第25屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)的長(zhǎng)飛展臺(tái)上,“纖”這個(gè)字又帶來了另一種藝術(shù)化的表達(dá),一根散發(fā)著光芒的光纖,成為它新的偏旁。巧合的是,盡管“纖”由兩種漢字與本義演變而來,但卻更準(zhǔn)確地表達(dá)了如今光纖技術(shù)在多元化應(yīng)用中所起到的重要作用,不僅拉動(dòng)著多領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展,同時(shí)自身也是高精技術(shù)的典范。

“此次發(fā)布的超貝OM4系列新品與醫(yī)療傳像光纖是近年來長(zhǎng)飛公司對(duì)當(dāng)下光傳輸趨勢(shì)及光纖技術(shù)多元化應(yīng)用深刻洞察下的創(chuàng)新成果,也是長(zhǎng)飛公司以光纖技術(shù)賦能千行百業(yè)開啟無限可能的生動(dòng)詮釋!遍L(zhǎng)飛公司副總裁鄭昕在同期舉行的新品發(fā)布會(huì)上表示,長(zhǎng)飛致力于將光纖連接到世界的每個(gè)角落,為各行各業(yè)客戶提供更加高效優(yōu)質(zhì)智能的光產(chǎn)品解決方案。

而這兩款新品不僅是對(duì)于智能新時(shí)代從算力大腦到人體醫(yī)學(xué)全面賦能的典型代表,更是光纖技術(shù)對(duì)于“纖”字所做出的新注解。

“縴”引智能

人工智能作為當(dāng)下最被關(guān)注的技術(shù),其算力飛速增長(zhǎng)的背后離不開數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模升級(jí),以及對(duì)于能耗的更大要求。數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,全國(guó)算力總規(guī)模230EFLOPS,其中智能計(jì)算占比近30%。同時(shí),總耗電量為1500億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)15%。

隨著傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心升級(jí)為新型智算中心,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也將聚焦在大帶寬、低延時(shí)的性能方面,且會(huì)演變?yōu)槿~脊網(wǎng)絡(luò)Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹_@就對(duì)在規(guī)劃落地中連接著大量設(shè)備的光纖產(chǎn)品提出了更高要求,傳統(tǒng)OM4多模光纖已開始面臨挑戰(zhàn),例如光源中心波長(zhǎng)的漂移和傳統(tǒng)OM4光纖在850nm或更長(zhǎng)波長(zhǎng)下的帶寬限制,這些可能導(dǎo)致鏈路傳輸距離的減少。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),本次長(zhǎng)飛發(fā)布的超貝OM4 Pro/Ultra 系列多模光纖專為100G/Lane 光收發(fā)器設(shè)計(jì)。其中,超貝OM4 Pro在 850nm 至870nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi),提供超過4700MHz*km 的有效模式帶寬,顯著提升了該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均帶寬,有效解決了因光模塊中心波長(zhǎng)漂移而導(dǎo)致的傳輸距離減少的問題;超貝OM4 Ultra在850nm~870nm 與910nm波長(zhǎng)下提供高帶寬,滿足100G/Lane 單波單向和單波雙向傳輸在100 米距離上的需求,顯著提升了其在單通道100G 和Terabit BiDi 鏈路中的傳輸距離。

長(zhǎng)飛為100G/Lane 優(yōu)化的多模光纖帶寬指標(biāo)

100G/Lane 下使用不同光纖的傳輸距離

另外從參數(shù)上不難看出,兩款新品不僅解決了當(dāng)前的問題,滿足了更高速網(wǎng)絡(luò)的需求,而且實(shí)現(xiàn)了向下兼容,確保了與現(xiàn)有技術(shù)的無縫對(duì)接。并且還將對(duì)人工智能在未來的進(jìn)一步升級(jí)迭代起到“縴”引拉動(dòng)作用,為AI 時(shí)代大型數(shù)據(jù)中心的綠色低碳發(fā)展提供了新的光纖選擇,推動(dòng)數(shù)據(jù)中心向更高效、更環(huán)保的未來邁進(jìn)。

長(zhǎng)飛超貝OM4 Pro 光纖通過將工作窗口擴(kuò)展至 850~870nm,有效補(bǔ)償光模塊波長(zhǎng)偏移引起的信號(hào)劣化,保證信號(hào)傳輸質(zhì)量,降低 AI 數(shù)據(jù)中心的連接成本,確保數(shù)據(jù)中心多模連接方案能夠順暢升級(jí)至400G、800G乃至更高速率。

OM4 Ultra 光纖進(jìn)一步將工作窗口擴(kuò)展至 910nm,實(shí)現(xiàn)850~870nm 和910nm 的雙工作窗口。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)支持 400Gb/s、800Gb/s 以及1.6Tb/s 的單波長(zhǎng)和雙波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng),利用波分復(fù)用技術(shù),通過更少的光纖實(shí)現(xiàn)高速傳輸,為數(shù)據(jù)中心升級(jí)至 1.6Tb/s 提供可能。

“纖”引醫(yī)療

如果說超貝OM4 Pro/Ultra 系列所對(duì)應(yīng)的是當(dāng)今人類社會(huì)的云端算力大腦的話,那么像貝傳像光纖新品則觸及了最為邊緣端的每一個(gè)個(gè)體內(nèi)部細(xì)微,其背后是如“纖”字般的技術(shù)突破作為保證。

值得一提的是,如今在通信領(lǐng)域大放異彩的現(xiàn)代光纖,其最早應(yīng)用的領(lǐng)域正是醫(yī)療內(nèi)窺鏡,1954年,范赫爾和霍普金斯在Nature上撰寫論文介紹玻璃光纖內(nèi)窺鏡技術(shù),標(biāo)志光纖光學(xué)誕生。同期,納林德•辛格•卡帕尼制備了第一根具有全部標(biāo)志性要素特征的現(xiàn)代光纖,并進(jìn)行了圖像傳輸測(cè)試。1957年,美國(guó)胃腸病醫(yī)生希舒威茨首先在病人身上檢測(cè)內(nèi)窺。

內(nèi)窺鏡的運(yùn)行原理與傳像光纖密不可分,作為一種無源光纖傳像器件,由傳像面、包層和涂覆層組成,傳像面內(nèi)緊密排布著數(shù)千至數(shù)萬個(gè)纖芯,每個(gè)纖芯是一個(gè)像素點(diǎn),可以將圖像從一端高清無損傳遞到另外一端,具有直徑小、柔韌性好、像素密度高的特點(diǎn)。在醫(yī)療領(lǐng)域,傳像光纖與共聚焦顯微內(nèi)鏡的結(jié)合,使得實(shí)時(shí)在體的細(xì)胞級(jí)成像這一創(chuàng)新診療技術(shù)得到應(yīng)用。

過往,傳像光纖作為光纖內(nèi)窺鏡探頭的核心功能部件,一直依賴進(jìn)口。長(zhǎng)飛公司基于自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì),聯(lián)合精微視達(dá),率先完成了像貝傳像光纖全流程、全要素的自主研發(fā),形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)、制造與測(cè)試體系,光纖的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均達(dá)到世界一流水平。

在此過程中突破了一系列技術(shù)難點(diǎn),由于醫(yī)療傳像光纖束采用一次復(fù)絲法制備,其主要工藝包括高NA芯棒制備、單絲拉制、單絲清洗干燥、排絲套棒、傳像光纖束制備等環(huán)節(jié)。長(zhǎng)飛公司專門在復(fù)雜波導(dǎo)設(shè)計(jì)、定向深摻雜技術(shù)、高精度立體復(fù)絲堆棧和拉絲上實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破。

“此次傳像光纖新產(chǎn)品的發(fā)布,是光纖技術(shù)服務(wù)于人民生命健康的重大應(yīng)用拓展,彰顯了長(zhǎng)飛公司和光纖光纜先進(jìn)制造與應(yīng)用技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力!遍L(zhǎng)飛公司副總裁鄭昕表示。

在安全可靠性方面,像貝傳像光纖通過了生物相容性測(cè)試,完全符合GB/T16886.1 粘膜 A 類生物相容性要求,可用于醫(yī)療光纖內(nèi)窺鏡。國(guó)產(chǎn)化的傳像光纖大幅降低了內(nèi)鏡探頭成本,可以實(shí)現(xiàn)一次性使用,杜絕重復(fù)使用帶來的交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)布會(huì)上,長(zhǎng)飛公司與精微視達(dá)共同成立的“醫(yī)療傳像光纖&共聚焦顯微內(nèi)鏡”聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室正式揭牌。雙方的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合將推動(dòng)新型光纖在醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用。目前,長(zhǎng)飛公司研發(fā)的一萬芯傳像光纖已經(jīng)通過了內(nèi)窺鏡光纖應(yīng)用性能測(cè)試,即將進(jìn)行醫(yī)療產(chǎn)品注冊(cè)認(rèn)證,后續(xù)將推廣應(yīng)用。

曾經(jīng)“纖”所表達(dá)的細(xì)膩絲織品可謂是東方文明在世界舞臺(tái)上的硬通貨,如今,醫(yī)療傳像光纖在探尋病灶過程中對(duì)于人體微觀世界的深入,以及技術(shù)創(chuàng)新本身對(duì)于拉絲與緊密排列過程中所呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)之美,無疑又對(duì)于“纖”字的纖細(xì)含義做出了新時(shí)代的表達(dá)。

纖引智能新時(shí)代

巧合的是,超貝OM4 Pro/Ultra 系列所纖引的算力大腦進(jìn)一步升級(jí),像貝傳像光纖纖引出的對(duì)于生命健康的保障,前者代表了“智能”的高速發(fā)展,后者代表了一個(gè)“新時(shí)代”的生活圖景。而本次長(zhǎng)飛公司在第25屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)上的主題正為“纖引智能新時(shí)代”。

除了那一根閃亮的光纖偏旁,還有著智算樞紐、特種光纖與器件、智能感知、工業(yè)激光、綠色能源、全光智能車等6大主題產(chǎn)品和解決方案。它不再是可能被行業(yè)外人士所一時(shí)看不懂的玻璃絲,不同的光纖產(chǎn)品正在當(dāng)下的智能時(shí)代扮演著多種角色,不僅助力智能算力的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),也能成為“井下勘探特種兵”,還能照亮室外的黑夜,又或是推動(dòng)汽車電動(dòng)化與智能化的深度融合。

當(dāng)光纖連接至世界的每個(gè)角落,通過多元化應(yīng)用賦能智能新時(shí)代,“纖”字也正因此有了新的內(nèi)涵。

編 輯:魏德齡
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