國科會規畫在南部建置全光網路,以高速、低延遲、節能網路打造AI與智慧城市示範應用場域
副總統蕭美琴在公開活動中指出,全光網路具備大容量、低延遲與節能等特性,是支撐AI與智慧城市發展的關鍵基礎。臺灣將以沙崙為核心,串聯南部產業聚落,並與日本在技術與產業上互補合作,發展下一世代智慧應用與產業生態系。她強調,透過全光網路結合AI,智慧治理、醫療等應用將更貼近民眾生活。
吳誠文進一步說明,國科會除持續推動雲端算力中心建設,並結合民間產業發展算力聯盟外,也會同步規劃於南部地區建置全光網路,作為智慧城市與AI應用的示範場域。南部全光網路將與國網中心的雲端算力基礎設施整合,並串聯國家實驗研究院國家高速網路與計算中心,串聯臺南南科、沙崙、臺中及新竹等全光網路節點,並且和中華電信既有的全區全光網路與AI資料中心整合,逐步形成跨區域、高效能的運算與傳輸平臺。同時,也將透過臺日合作,與日本AI資料中心互連,發展跨境應用場景。
全光網路是以光訊號取代傳統電訊號進行傳輸與交換,核心架構來自NTT提出的IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)概念,其中的APN(All-Photonic Network)主打端到端光傳輸。相較傳統網路需多次光電轉換,全光網路可大幅降低延遲與能耗,並提升頻寬容量,特別適合AI運算、即時影像分析與大規模資料中心互連。
依據中華電信公開資料,全光網路(或稱光纖到府、FTTH)具備高頻寬、低干擾與穩定性高等優勢,且因中間節點多採被動式光分配設計,可有效降低能源消耗,對於5G、AI與雲端服務的長期發展具有關鍵支撐作用。進一步結合矽光子與光學共封裝(CPO)技術,未來甚至可將光通訊直接延伸至晶片與伺服器內部,再進一步提升整體運算效率。
運用全光網路串聯南部、北部與日本AI算力資源
成大電機工程系教授,同時也是大南方新矽谷辦公室主任謝明德展示全光網路的應用,利用高速、低延遲的全光網路串聯分散在3個不同區域的AI算力資源;首先是臺灣南部的算力資源,包括中華電信的台南機房、國網中心的雲端算力中心、沙侖、南科共3個AIDC,資料傳輸距離約30公里;北部地區,包括桃園的中華電信研究院、中華電信的台北機房、衛福部的機房,跨區資料傳輸距離約300公里;透過海纜跨境連接NTT的日本武藏野AIDC,傳輸距離約3,000公里。
謝明得表示,儘管3個區域間的傳輸距離相差10至100倍,但透過全光網路串聯不同區域的AI算力資源,如同在沙侖的隔壁,幾乎感受不到地理上的距離差異。
靠AI算力協作偵測道路施工
為了展示全光網路的低延遲的特色,將臺南的智慧桿拍攝即時街道影像畫面,推播傳送到中華電信臺南永康、國網臺南沙侖,還有遠在3千公里外的日本武藏野,利用AI模型辨識街道影像畫面進行辨識推論,自動辨識出狀態描述「現場道路正在施工,並且占用車道,交通設施完善,工作人員在場」,中華電信臺南永康、國網臺南沙侖的推論秒數分別為1.5秒、1.6秒,日本武藏野推論秒數為1.7秒。
謝明得強調,透過全光網路在不同的地點的AI推論秒數在誤差範圍內,意謂著即使透過日本協作推論也不是問題,透過全光網路在不同地點的協作幾乎感受不到差距。

第二項全光網路應用:算力協作。謝明得指出,傳統在不同資料中心進行分散式運算,通常會受限於頻寬,資料傳輸速度較慢,進而影響分散式運算的效益。通過全光網路幾乎感受不到差異,以偵測道路施工、交通事故為例,可以將偵測道路施工的模型交由中華電信臺南永康機房負責,將偵測交通事故模型則由國網中心南科的資料中心負責,再將施工偵測、交通事故偵測的結果,透過全光網路匯整至國網臺南沙侖的資料中心進行應變決策。
第三項應用,全光網路的高速、低延遲有助於強化備援,提升服務韌性。原本在中華電信臺南機房的道路施工偵測,當臺南機房因為特殊的原因無法處理時,全光網路僅需要花費6.2秒就可傳輸完畢51GB的資料量至中華電信台北算力中心偵測推論,相較之下,傳統網路傳輸51GB資料則需要2分鐘以上。
智慧醫療方面,衛福部展示南部地區的民眾就醫,醫院可將民眾的CT照上傳至衛福部台北健康數據資料中心,透過全光網路僅花費約2.7秒傳輸完畢20GB的CT資料,醫院傳輸的CT資料在北部完成3D建模後,再下載3D影像,讓醫生利用頭戴裝置檢視病人的3D模型影像。
其他展示還有智慧交通道路安全,透過全光網路及5G SA切片網路、MEC邊緣運算,從桃園楊梅遠程控制在臺南沙侖的自駕車,同步傳輸自駕車內的道路影像,展示幾乎沒有無時差的遠端控制技術。
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