AI盛宴：OCS是什么？对光模块产业而言是利空还是利好？

热门资讯 2025年08月20日 19:35 1 admin

OCS光交换机技术演进与产业影响分析报告

一、OCS技术解析：全光交换的核心突破

OCS（Optical Circuit Switch）光交换机是一种基于全光信号直接交换的通信设备。其核心原理是通过微镜阵列（如MEMS技术）、液晶或光束偏转等技术，在光层面对信号进行路由和切换，跳过光电转换环节，实现服务器端口的直接光学互连。

相较于传统电交换方案，OCS的突破性优势集中于四大核心维度：

延迟锐减：消除光电转换和缓存排队时延，谷歌实测延迟降低50%以上；

能耗优化：无需高功耗交换芯片，单机架能耗降低40%，契合绿色数据中心趋势；

带宽无阻：支持400×400端口级联，单端口速率可达800G/1.6T，满足AI集群海量数据吞吐需求；

拓扑灵活：通过SDN动态调整光路，适配大模型训练中通信模式的实时变化6。

技术方案多元化演进：当前主流的实现路径包括MEMS微镜阵列（谷歌/Lumentum）、数字液晶（Coherent）、光束偏转（Polatis）及光波导（iPronics）等方案。其中MEMS因低串扰和良好扩展性成为主流，但插损问题推动其他技术并行发展。

二、对光模块产业的影响：替代与升级并存

OCS的崛起重构了数据中心网络架构，对光模块产业形成双重影响路径：

（1）短期替代效应：Spine层光模块需求部分缩减

在Scale-Out架构中，OCS直接替代传统Spine层电交换机+光模块的组合方案。谷歌TPU集群中，OCS承担远距离互联作用，减少光电转换层级。

据测算，谷歌200万颗TPU部署将带动2.3万台OCS交换机出货，对应减少数千万只高速光模块需求。LightCounting预测，2029年OCS市场规模将突破16亿美元，对可插拔模块形成结构性替代压力。

（2）长期升级机遇：新型光学组件需求爆发

OCS推动光学元件向高精密化升级：MEMS-OCS晶圆（赛微电子）、准直透镜（腾景科技）、波分复用器等无源器件需求激增36。以微镜阵列为代表的核心组件需达到纳米级光学精度，技术壁垒显著提升。

光源与封装技术迭代：OCS要求外置可插拔激光器（Laser）支持保偏光纤传输，推动TFLN调制器（如海信方案）及CPO光源集成（如Ayar Labs的TeraPHY）发展。

单通道400Gbps技术加速落地：华为、McGill大学等展示的单Lane 400G方案，为OCS提供底层光传输支撑，拉动高速光芯片升级。

表：OCS对光模块产业链的重构方向

三、产业竞争格局的重构：生态位争夺战开启

（1）技术路线分化，头部厂商卡位标准制定

谷歌引领MEMS路线：其TPU v4集群大规模部署OCS，带动Finisar月产能达1200台（2024-2026年需求年增100%）。

OCP联盟加速生态整合：谷歌、英伟达、微软等成立OCS子项目，推动开放式标准制定，降低技术采用门槛。英伟达同时布局CPO（1.6T方案）与OCS，呈现技术路线双轨布局。

（2）竞争焦点向系统能力迁移

传统光模块厂商面临价值链重构挑战：

头部企业向上整合：旭创、光迅科技等通过硅光技术切入整机设计；

专业元件商价值凸显：腾景科技（准直器）、赛微电子（MEMS晶圆）凭借精密制造能力卡位核心供应链；

代工厂角色升级：赛莱克斯北京实现MEMS-OCS晶圆本土试产，标志制造环节自主化突破。

表：主要厂商OCS布局与战略定位

（3）国产替代窗口期开启

赛微电子突破MEMS-OCS晶圆制造，通过客户验证并启动小批量试产，打破海外工艺垄断；

德科立、凌云光等参与光系统设计，在PWB封装、TGV玻璃通孔等先进工艺构建本土化能力

结论：OCS是光通信向“光进电退”演进的关键里程碑。其通过架构替代（Spine层）与元件升级（精密光学）的双重路径重塑产业格局，催化出系统集成、精密制造、开放标准三大核心投资主线。建议机构投资者沿技术高壁垒与国产替代双逻辑布局，重点关注光学元件龙头及系统方案先行者。

光交换的本质不是取代电子，而是解放光子——当信号无需在光电间挣扎转换，算力网络的终极带宽才真正打开。

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