总结
光电路交换(OCS)技术正从谷歌的独家部署走向行业AI基础设施的架构核心,在规模化能力、应用场景和客户生态三个维度实现突破性进展。
规模化能力提升的量变与质变
OCS正经历从技术验证走向规模化部署的质变,集群规模和产能显著提升。谷歌部署的OCS已达到300×300端口,并持续演进;其支持的AI计算集群规模也不断扩大,例如TPU v4集群通过OCS互联形成4096卡算力单元,TPU v7则扩展至9216颗芯片。供应链方面,Lumentum OCS开始放量,预计2025至2028年间,OCS出货量年复合增长率将超过150%,积压订单超4亿美元。全球OCS交换机出货量预计在2027/2028/2029年分别达到5万/20万/30万台,呈现爆发式增长。
应用场景拓展,全场景渗透下沉
OCS的应用场景从单一走向多元,适配Scale-Up、Scale-Out、Scale-Across三大算力集群场景。
- Scale-Up(纵向扩展):OCS作为超节点内部高速互连的架构级解决方案,英伟达计划2028年实现芯片集成OCS,推动光交换向片上系统演进。
- Scale-Out(横向扩展):OCS重构和优化AI集群,谷歌Ironwood机柜系统采用OCS全光网络替代传统电交换架构。
- Scale-Across(跨数据中心扩展):OCS提供全光直通通道,实现跨数据中心流量的“拓扑旁路”,解决传统OEO交换架构的瓶颈。
OCS还与其他技术协同融合,如CPO、先进光DSP等,推动系统级演进。
客户拓展:从谷歌到全行业的生态扩张
谷歌是OCS技术的开创者和规模化验证者,其自研OCS已应用于多代TPU集群,2026年需求约15000台300端口交换机。英伟达于2026年OFC上宣布将OCS纳入下一代网络方案,并计划2028年实现芯片级集成,成为产业落地的风向标。微软、Meta等云厂商正加速跟进,Coherent已拥有超过10个客户合作项目,预估潜在增量市场空间超20亿美元,产业共识正在形成。
为什么必须上OCS?——唯一架构级解决方案
传统OEO架构面临功耗墙、时延墙、带宽墙三大瓶颈,而OCS通过物理层全光直通实现了解耦和优化:
- 功耗下降:仅与端口数相关,与信号传输速率无关,在万卡乃至十万卡集群中更具经济性。
- 时延降低:无“存储-转发”机制,延迟仅为光在自由空间中的传播时间。
- 速率无关:对信号速率透明,可跨越多代光收发器使用。
研究结论
OCS是支撑更高功率GPU集群的架构级解决方案,正从谷歌走向全行业AI基础设施的核心技术。建议关注OCS相关标的:中际旭创、新易盛、天孚通信、腾景科技、德科立、威腾电气、光库科技、炬光科技等。同时看好光+液冷+太空算力方向,推荐算力产业链相关企业如中际旭创、新易盛等,关注光器件“一大五小”和国产算力产业链。
风险提示
AI发展不及预期,算力需求不及预期,市场竞争风险。