AI算力集群的光速公路：OCS光交換機開啟互聯新藍海 |VIP洞察周報

當AI大模型的參數規模以萬億計，當算力集群需要連接數十萬顆GPU協同工作，一個超越芯片本身的全新瓶頸已然浮現：如何構建一張能夠支撐如此海量數據實時、無損、高效流動的“內部網絡”？傳統的電交換機正面臨帶寬、功耗與延遲的物理極限，而一場以“光”代“電”的網絡架構革命，正在全球頂級數據中心悄然發生。

愛集微VIP頻道近日上線華安證券發布的產業報告《OCS光交換機：AI算力集群時代的新藍海》。本報告系統解析了光交換機（OCS）如何從一項前沿技術，演進為解決AI算力集群內部互聯瓶頸的核心基礎設施，并全景描繪了其技術路徑、爆發性應用前景與正在重構的產業鏈格局。

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核心洞察：為何是OCS？從技術優勢到剛性需求

一、技術本質：從“繁忙郵局”到“智能鐵路”的范式躍遷

OCS（Optical Circuit Switch，光交換機）是基于全光信號的交換設備，通過配置光交換矩陣在輸入與輸出端口間建立光學路徑，實現信號無轉換交換。
報告通過一個精妙類比揭示了OCS的顛覆性：傳統電交換機如同繁忙的郵局，每個數據包都需經歷“光-電-光”轉換、被讀取地址、分類再轉發，過程復雜、耗電且產生延遲。而OCS則如同一個高度自動化的鐵路調車場，通過控制微型反射鏡等裝置，直接在物理光路上為數據建立專屬通道，實現“光速直達”。

由此帶來的三大核心優勢，直擊AI算力痛點：

-低時延與低功耗：免除光電轉換與數據包處理，延遲極低，功耗僅為同類電交換機的幾分之一；

-高可靠與長壽命：無復雜計算單元，故障率低，且通過軟件重配置光路即可兼容不同代際設備，規避硬件頻繁迭代；

-強擴展適配性：其工作原理天然契合算力集群的規模化擴展（Scale-Out）需求，為構建萬卡乃至更大規模集群提供網絡基礎。

二、需求爆發：AI集群規模化催生確定性強應用
報告明確指出，OCS并非未來技術，其規模化應用已由谷歌、微軟、Meta等巨頭率先開啟，直接服務于其最前沿的AI算力集群：

-谷歌：TPU v4/v5集群已大規模部署OCS，構建了高效的Jupiter光互聯網絡。報告預測，2025年谷歌OCS采購量超2.3萬臺，2026年伴隨TPU放量，需求或逼近3.5萬臺；

-微軟與Meta：Azure數據中心已部署相關設備，Meta亦計劃在2026年建設全光互聯數據中心；

-三大核心場景：OCS正深入AI算力體系的每個層級，包括強化單節點性能（Scale-Up）、連接成百上千節點（Scale-Out），乃至實現跨數據中心協同（Scale-Across）。

產業圖譜：技術路線競逐與供應鏈價值分布

一、技術路線：MEMS主流領跑，多元方案并存
目前，基于MEMS微鏡的技術路線憑借成熟的工藝、良好的擴展性與性價比，占據超過70%的市場份額，是谷歌等廠商采用的當前主流。此外，數字液晶、直接光束偏轉及尚在孵化期的硅光波導技術，為不同場景提供了多元選擇。全球市場預計將從2025年的7.8億美元快速增長至2031年的20.2億美元。

二、產業鏈：上游核心器件構筑高壁壘
OCS的價值鏈高度向上游集中，技術壁壘呈現階梯式分布：

-上游（高價值核心）：MEMS微鏡陣列、光纖準直器陣列等光學元件是核心命脈，直接決定設備性能與成本，單臺設備中價值占比最高。

-中游（集成與方案）：由少數具備高端光模塊與設備集成能力的廠商主導，完成系統整合。

-下游（需求驅動）：以超大規模云與AI公司為主導，需求明確且集中。

報告特別關注了國內產業界的快速跟進，指出在MEMS工藝代工、精密光學元件、光開關模塊等領域，已有本土企業切入全球供應鏈或具備替代潛力，有望在這波AI基礎設施浪潮中占據一席之地。

產業前瞻與審慎觀察

報告在展望OCS這片“新藍海”的同時，也提示了行業需觀察的變量：包括技術路線的長期演進、市場需求增長的持續性、以及產業鏈各環節企業技術突破與商業落地的不確定性。

然而，其核心結論清晰肯定：在AI對算力集群規模無止境的追求下，OCS所代表的全光互聯方向，已成為不可逆的必然趨勢。

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