OCS全称OpticalCircuitSwitch,意为光交换机。有别于传统交换机,OCS通过重构光信号本身的物理路径,规避了耗时费能的光电转换环节,使其最终呈现出带宽容量高、延迟与能耗低的特点。
OCS技术方案下,由于信号无需经历光电转换,故相较于常规电交换机,OCS具备较为明显的功耗节省优势,未来在数据中心的渗透率有望进一步提升。此外,光交换机配套的光模块或搭载环形器等结构,有望提升产品价值量。
从近期催化来看,日前第二十六届中国国际光电博览会(简称“光博会”)在深圳国际会展中心举办。会上,OCS作为下一代交换技术的主流方向之一被重点展示,包括光库科技、凌云光在内的多家厂商纷纷展示了各自的OCS方案和产品。
9月6日,《科创板日报》在《AIDC高速互联需求不止OCS会是下一个答案吗?》报道中指出,当数据量呈指数级增长时,OCS有望引领下一个光子通信时代。彼时英伟达刚刚推出Spectrum-XGS以太网不久,这种以太网旨在打破传统服务器受缚于物理空间的现状,将世界各地数据中心联成一个“超级GPU”。然而代价是,成倍扩增的网络可能会导致更多的延迟,这就使OCS有了用武之地。
OCS光交换机:算力互联革命下的核心赛道与投资机会
2025年,全球算力需求正以指数级爆发——AI大模型训练、自动驾驶实时交互、元宇宙内容渲染等场景,对数据中心的网络互联提出了“低延迟、低能耗、高带宽”的极致要求。传统电交换机因光电转换损耗、高能耗及带宽瓶颈,已难以支撑算力集群的“全连接”需求。在此背景下,光交换机(OCS,OpticalCircuitSwitch)凭借全光信号传输、物理路径重构的技术特性,成为下一代光子通信的核心方向,产业链相关公司正迎来黄金布局期。
一、OCS:算力网络的“刚需”技术突破
传统电交换机依赖“光→电→光”转换实现数据互联,但随算力密度提升(单卡算力突破1000TOPS)、AI集群规模扩大(万卡级超算常态化),其三大瓶颈愈发显著:
延迟高:单次光电转换引入10-20ns延迟,万卡集群总延迟达毫秒级,严重制约AI训练效率;
能耗大:光电转换模块(如光模块)功耗占数据中心总功耗30%以上,单颗100G光模块年耗电超10度;
带宽低:铜缆电互连单链路带宽难超400Gbps,无法满足AI集群“全连接”需求。
OCS通过全光信号传输+物理路径动态重构,直接规避光电转换环节,技术优势精准匹配算力网络需求:
超低延迟:光信号直传,单跳延迟降至1ns内(电交换机约100ns);
超低能耗:省去DSP芯片等耗电模块,功耗较电交换机降低50%-70%;
超高带宽:单纤支持100Tbps以上带宽,轻松实现万卡级全光互连。
2025年9月光博会将OCS列为“下一代交换技术主流方向”,叠加《科创板日报》“OCS或引领光子通信新时代”的定调,行业已从“概念验证”迈向“产业落地”。
二、产业链核心环节与标的梳理
OCS产业链覆盖上游光学元件/组件、中游光交换机整机、下游数据中心/算力服务商三大环节。国内企业在代工、核心组件、芯片前瞻布局等领域已形成差异化优势,部分公司通过与英伟达、谷歌等巨头合作,占据技术卡位。以下为核心标的解析:
1.光库科技:谷歌OCS代工龙头,直接受益大客户需求
核心优势:国内OCS代工环节“隐形冠军”,与谷歌深度绑定。
亮点:公司为谷歌OCS设备提供核心光学组件代工服务,单台代工费(毛利)约9000美元。谷歌作为全球AI算力领军者,2025年计划部署超10万片OCS模块,公司代工业务将随其算力扩张持续放量。技术壁垒高(高精度光学封装),短期难有国内同行替代。
2.天孚通信:CPO+OCS双轮驱动,绑定英伟达算力生态
核心优势:光通信精密元件全链条能力,深度绑定英伟达OCS生态。
亮点:英伟达Spectrum-XGS以太网虽以电互连为主,但为解决高延迟痛点,明确将OCS作为补充方案并选择CPO(共封装光学)技术。天孚通信作为英伟达CPO光引擎核心供应商,其FAU光纤阵列、光引擎组件已进入英伟达OCS测试环节。随2025年下半年英伟达OCS放量,公司CPO业务有望“量利齐升”。
3.赛微电子:MEMS-OCS量产先锋,技术路线独树一帜
核心优势:全球MEMS-OCS技术领先者,量产进度领跑行业。
亮点:区别于传统硅基OCS,公司聚焦MEMS(微机电系统)OCS路线,通过微镜阵列动态调整光路径,适配AI集群“动态任务分配”需求。境外产线(参股)自2023年底起小批量量产(良率85%+),境内产线正加速试产转量产(预计2026年Q1前完成认证)。若量产落地,有望成为全球MEMS-OCS核心供应商。
4.帝奥微:前瞻布局OCS数模转换芯片,抢占国产替代先机
核心优势:国内模拟芯片龙头,切入OCS核心芯片环节。
亮点:2025年9月公告开发“OCS交换机用高价值量数模转换(DAC/ADC)产品”,瞄准OCS信号路由的核心芯片(光信号调制解调)。该环节技术门槛高(海外被ADI、TI垄断),帝奥微已掌握16bit以上高精度DAC设计技术,若实现国产替代,单颗芯片价值量达50-100美元,将成为新增长极。
5.太辰光/仕佳光子:MPO需求爆发,受益于GPU互联升级
核心优势:MPO(多芯光连接器)全球龙头,直接受益OCS通道数激增。
亮点:全光互联OCS普及将推动GPU间互联通道数翻倍(单张H100GPU需8-16根光缆),MPO作为高密度光互联核心组件需求爆发。太辰光(市占率超30%)已为微软、亚马逊供应800GMPO;仕佳光子在PLC分路器、AWG芯片等上游环节具备技术优势,两家公司均将直接受益。
其他潜力标的
德科立:400G相干模块小批量试产,硅基OCS获海外样品订单,技术储备领先;
凌云光:代理引入OCS全光交换、空芯光纤测试等解决方案,依托AI视觉客户资源快速拓展数据中心市场;
腾景科技:为OCS提供精密光学元组件(透镜、棱镜),量产进度取决于终端需求,弹性较大;
光迅科技:与华为联合开发OCS发射接收模组芯片(VCSEL光源),参与整机系统应用;
炬光科技:微透镜阵列可用于OCS光束整形,技术协同性强(价值量较低)。
三、风险提示
风险提示:
技术路线不确定性:硅基、MEMS、液晶等多路线并存,主流方案未定型;
量产进度风险:赛微电子、腾景科技等依赖客户认证,量产时间可能延迟;
竞争加剧:海外企业(思科、Arista)加速布局,或挤压国内企业份额。
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