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数字经济高质量发展的同时，能耗问题也十分突出。张杰指出，算力供给的增长是需要付出代价的，最突出的一点就是ICT行业能耗的不断增加。据统计，2020年全球ICT行业的电力消耗占全社会总耗电量的约5-6%。在消耗大量电力的背后，本质上还是碳的排放问题。而光网络可以“带宽换算力”，提升分布式计算性能。除了能够不断增加数据中心之间互联带宽的规模，光通信技术发展对提升数据节点的算力水平能够起到积极作用。一方面，利用大容量、低时延特性，光通信网可以支撑广域分布的计算资源协同运行，进而释放算力设施的服务能力；另一方面，新型的光学计算技术可提供低能耗高质量的算力资源，有望在专用计算业务场景中实现规模应用。

此外，光网络引入“冷光”代替“热电”，能够助力“双碳”目标实现。据张杰介绍，为了应对全球气温上升问题，我国提出要努力争取2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。公开数据显示，2020年ICT行业的碳排放量占全社会总排放规模的约2%。按照国际电信联盟的建议，ICT行业到2030年需要降低45%的碳排放来满足巴黎气候协定的目标。然而，当前的碳排放量水平距离这一目标还可以说是“任重而道远”。

光网络内生三大绿色能效优势

光通信的“天职”是接入+传送+交换=光层联网。在张杰看来，强算降碳需求下，与无线、铜缆、IP等技术相比，针对节能降碳需求，光网络本身具有内生的天然优势和“天赋”，光通信技术是支撑全时全域互联的绿色底座，具有明显的能效优势，主要体现在以下三个方面：

接入方面，基于PON的光接入系统能效水平较传统的接入方式可改善超过50%；传送方面，基于OTN/OXC的光传送网较IP骨干网也具有显著的能耗优势；交换方面，光电路交换的能耗水平约为传统电分组交换的1%，优势尤为明显。

一是从电交换到光交换，降低数据中心能耗水平。围绕数据中心交换，传统基于电的交换设备的能耗占到数据中心网络设备能耗的40%，且正随着交换速率的上升非线性地增长，未来将会对数据中心网络的能耗问题造成极大的挑战。为了应对此类问题，业界已经对基于光的快速交换技术展开了数十年的研究，并取得了长足进展。最 新的光交换技术把交换重配置时延由毫秒级降到亚纳秒级，已经与电分组交换的性能非常接近，但是1Gbps的交换功率仅为1-2mW。随着快速光交换技术的成熟，未来光交换系统在数据中心网络中的份额将快速增长，为节约数据中心网络的降能耗做出显著贡献。