AI算力集群的光速公路：OCS光交换机开启互联新蓝海 |VIP洞察周报

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当AI大模型的参数规模以万亿计，当算力集群需要连接数十万颗GPU协同工作，一个超越芯片本身的全新瓶颈已然浮现：如何构建一张能够支撑如此海量数据实时、无损、高效流动的“内部网络”？传统的电交换机正面临带宽、功耗与延迟的物理极限，而一场以“光”代“电”的网络架构革命，正在全球顶级数据中心悄然发生。

爱集微VIP频道近日上线华安证券发布的产业报告《OCS光交换机：AI算力集群时代的新蓝海》。本报告系统解析了光交换机（OCS）如何从一项前沿技术，演进为解决AI算力集群内部互联瓶颈的核心基础设施，并全景描绘了其技术路径、爆发性应用前景与正在重构的产业链格局。

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核心洞察：为何是OCS？从技术优势到刚性需求

一、技术本质：从“繁忙邮局”到“智能铁路”的范式跃迁

OCS（Optical Circuit Switch，光交换机）是基于全光信号的交换设备，通过配置光交换矩阵在输入与输出端口间建立光学路径，实现信号无转换交换。报告通过一个精妙类比揭示了OCS的颠覆性：传统电交换机如同繁忙的邮局，每个数据包都需经历“光-电-光”转换、被读取地址、分类再转发，过程复杂、耗电且产生延迟。而OCS则如同一个高度自动化的铁路调车场，通过控制微型反射镜等装置，直接在物理光路上为数据建立专属通道，实现“光速直达”。

由此带来的三大核心优势，直击AI算力痛点：

-低时延与低功耗：免除光电转换与数据包处理，延迟极低，功耗仅为同类电交换机的几分之一；

-高可靠与长寿命：无复杂计算单元，故障率低，且通过软件重配置光路即可兼容不同代际设备，规避硬件频繁迭代；

-强扩展适配性：其工作原理天然契合算力集群的规模化扩展（Scale-Out）需求，为构建万卡乃至更大规模集群提供网络基础。

二、需求爆发：AI集群规模化催生确定性强应用报告明确指出，OCS并非未来技术，其规模化应用已由谷歌、微软、Meta等巨头率先开启，直接服务于其最前沿的AI算力集群：

-谷歌：TPU v4/v5集群已大规模部署OCS，构建了高效的Jupiter光互联网络。报告预测，2025年谷歌OCS采购量超2.3万台，2026年伴随TPU放量，需求或逼近3.5万台；

-微软与Meta：Azure数据中心已部署相关设备，Meta亦计划在2026年建设全光互联数据中心；

-三大核心场景：OCS正深入AI算力体系的每个层级，包括强化单节点性能（Scale-Up）、连接成百上千节点（Scale-Out），乃至实现跨数据中心协同（Scale-Across）。

产业图谱：技术路线竞逐与供应链价值分布

一、技术路线：MEMS主流领跑，多元方案并存目前，基于MEMS微镜的技术路线凭借成熟的工艺、良好的扩展性与性价比，占据超过70%的市场份额，是谷歌等厂商采用的当前主流。此外，数字液晶、直接光束偏转及尚在孵化期的硅光波导技术，为不同场景提供了多元选择。全球市场预计将从2025年的7.8亿美元快速增长至2031年的20.2亿美元。

二、产业链：上游核心器件构筑高壁垒OCS的价值链高度向上游集中，技术壁垒呈现阶梯式分布：

-上游（高价值核心）：MEMS微镜阵列、光纤准直器阵列等光学元件是核心命脉，直接决定设备性能与成本，单台设备中价值占比最高。

-中游（集成与方案）：由少数具备高端光模块与设备集成能力的厂商主导，完成系统整合。

-下游（需求驱动）：以超大规模云与AI公司为主导，需求明确且集中。

报告特别关注了国内产业界的快速跟进，指出在MEMS工艺代工、精密光学元件、光开关模块等领域，已有本土企业切入全球供应链或具备替代潜力，有望在这波AI基础设施浪潮中占据一席之地。

产业前瞻与审慎观察

报告在展望OCS这片“新蓝海”的同时，也提示了行业需观察的变量：包括技术路线的长期演进、市场需求增长的持续性、以及产业链各环节企业技术突破与商业落地的不确定性。

然而，其核心结论清晰肯定：在AI对算力集群规模无止境的追求下，OCS所代表的全光互联方向，已成为不可逆的必然趋势。

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