Scale-across

定義

Scale-across 是跨資料中心、跨園區、跨區域連接 AI 叢集或資料中心資源。相較 scale-up / scale-out，scale-across 距離更長，通常需要 coherent optics、ZR / ZR+、DWDM line system、EDFA 光放大器與更完整的光傳輸設備。

GS 2026 AI 光網路報告將 scale-across 描述為跨不同地點資料中心的 server 連接；Latitude 光互連簡報則將 DCI / scale-across 對應 400ZR / 800ZR、80-1000km+ 的跨資料中心 AI fabric。

主要互連方式

與 TFF / DWDM 的關係

Scale-across 是 DWDM / TFF 最剛需的場景。距離長、光纖鋪設成本高、單纖容量壓力大，因此多波長合分波與光學濾波不可或缺。

圖解

flowchart TD
    A["資料中心 A"] --> B["DWDM MUX<br>多波長合進單模光纖"]
    B --> C["TFF<br>離散合分波、帶通/邊緣濾光、低插損低溫漂"]
    C --> D["EDFA<br>長距離放大多波長光訊號"]
    D --> E["Coherent DSP<br>補償色散、提升頻譜效率"]
    E --> F["DWDM DEMUX<br>接收端分波"]
    F --> G["資料中心 B"]
    H["應用場景"] --> H1["DCI：400ZR / 800ZR / 1.6T ZR+"]
    H --> H2["Telco / metro：DWDM line system、EDFA"]
    H --> H3["AI fabric 跨園區：coherent pluggable、DWDM"]

頻寬分層、距離與中國需求（Omdia，2026-10-03）

Omdia CIOE 2026 展會回顧引用 Acacia（Cisco 旗下）的看法：各 fabric 層級的頻寬需求懸殊，相對終端 WAN/DCI（1×），前端運算/儲存約 7×、scale-up（數百顆 GPU）約 504×、scale-out（約 5 萬顆 GPU 叢集）約 56×、scale-across（百萬顆以上 GPU 的多叢集）約 14×；光學藍圖需分別規劃前端、GPU 後端與叢集間三層，「scale across 是新的頻寬」，可插拔模組在此扮演關鍵角色。

• 距離與效率：scale-across 距離最長約 200km，以維持與單節點相比 ≥98% 的運算效率；約每 100km 延遲帶來 1–2% 效率損失。延遲為微秒到毫秒級，且直接影響運算效率；傳統 DCI 同步為毫秒、非同步可達數百毫秒。
• 光學現況：以 400G/800G 相干可插拔為主，路線圖往 1.6T；下一波是更細的規格與情境切分，以及相干精簡版（coherent lite）等最佳化變體。
• 供應鏈：光放大器因 InP 泵浦雷射造成交期長，具 InP 能力的廠商傾向自製泵浦雷射（見 技術_InP磷化銦）。
• 中國需求：2025 年中國完成 42 座萬卡叢集；2026/06 全國 FP16 算力 2,185 EFLOPS（YoY +177%）；2026/08 曙光 8000（中國首個全國產十萬卡超算叢集）於鄭州上線。電力限制使單一站點難以做巨型叢集，跨站廣域連線成為必要，Omdia 預期未來約兩年出現類似北美的大規模硬體 ramp，對低延遲 DCI／scale-across 與光傳送網（OTN）有未開發的上行空間。北美仍由超大型雲端業者主導資料中心 capex。

Meta BAG：標準乙太的跨站 super-spine（OCP 2026，2026-10）

BAG（Backend Aggregation）是 Meta 的集中式 L3 路由 super-spine，把多個 L2 fabric 連成單一超大 RDMA 叢集，全程標準乙太、無專有互連。（報告_OCP2026_Meta_BAG跨資料中心網路_20261015，2026-10）

• Prometheus：New Albany, OH，1 GW，4 個 sub-region，各含數個 L2 fabric 接本地 BAG；DSF（cell 排程）與 NSF（封包噴灑）共存。每個 NSF L2 最多約 21K GPU，跨 L2 約 5:1 超賣（圖標 4.98:1）。
• BAG 對 BAG：平面式、同編號對接、每對 N×800G，不做 mesh；新增站點採 hub-and-spoke（連線數 O(N)）。
• 距離與光模組：FR4 至 3 km、LR4 至 10 km、ZR+ 至 1000 km；長距 RoCEv2 無損傳輸需深緩衝晶片加 credit-based forwarding，簡報稱「J3 Class」，疑為 Jericho3 類但未寫廠商。簡報未點名交換器、光模組或光傳輸供應商，不可寫成特定光通訊廠受惠。
• 容量規劃：model replica 完整放在單一 L2 內，跨 replica 的 DP 以 AllReduce Ring 過 BAG；BAG-to-BAG 無光層保護時為 (B＋buffer)×2；圖標 ring 需 8 Pbps。
• RBB（區域骨幹）：SRv6 跑在 FBOSS＋SAI，淺緩衝交換器，初期量產用 Cisco Silicon One，設計到量產 5 個月，另 3 個月做長距與流量工程／SDN 控制器。（報告_OCP2026_Meta_全端開放AI網路_20261015，2026-10）
• 傳輸：MetaRoCE 同時涵蓋 scale-out 與 scale-across：後者 RTT 常達毫秒（圖示 1.5ms）、Max Cwnd 3,500–7,000（見 技術_MRC）。

補充「scale-across 多為園區到百公里級」：Prometheus 站內樓間距僅 321m–3,800m，與上述 Omdia 的最長約 200km 並不衝突；ZR+ 至 1000 km 是光模組規格上限，非實際站距。（站間距離簡報未給；距離推算為推論。）

圖說：距離變異：BAG 機箱接 FR4（至 3km）、LR4（至 10km）與經光傳輸系統的 ZR+（至 1000km）；J3 Core 依距離設 2K／10K／100K 三種 headroom profile。（報告_OCP2026_Meta_BAG跨資料中心網路_20261015，2026-10）

投資觀察

• 6426_統新光訊（市） 的高階 DWDM TFF thesis，在 scale-across / DCI 比在 rack 內 scale-up 更確定。
• 6588_東典光電（櫃） 的帶通 / 邊緣濾光、PBS/PBC 可對應高階光通訊與轉型題材，但需驗證本業佔比。
• Lumentum / Coherent 的泵浦雷射、窄線寬雷射、coherent / DCI 需求，是 scale-across 的國際指標。

相關

• 技術_MRC
• 技術_DWDM
• 技術_薄膜濾光片TFF
• 供應鏈_光通訊
• 技術_Scale-up
• 技術_Scale-out
• 分析_TFF_DWDM與AI網路三種Scale關係_20260525

相關頁面

• 分析_OCP2026_AI網路標準與高速銅互連
• 6271_同欣電（市）
• 分析_CIOE2026光博會綜合回顧
• 技術_CPO
• 分析_Scale-out_PIC與Scale-up_OE引擎下一步_20260611