OCS行业交流核心观点更新

1、OCS产业动态与优劣势分析

1）8月中旬谷歌完成从3D TARS到6D TARS的技术升级，显著带动光模块、OCS相关端口数提升；

2）OpenAI新推出的GPT专用ASIC芯片，在机柜互联的2层网络中采用OCS方案，是除谷歌外首个在该场景落地OCS应用的主流厂商；

3）产业调研确认英伟达已向头部OCS厂商下达小批量订单，此前市场普遍认为英伟达的NVLink、网络集群拓扑结构极度不适合OCS连接，该进展大幅超出市场预期。

2、OCS核心应用优势

以OpenAI 16机柜共2048张ASIC卡的集群为例，对应64*64端口的OCS配置需求为16台，ASIC与OCS配置比为1:1。OCS的核心应用优势主要分为两类：

1）成本与性能优势：OCS无需经过电芯片处理、无需进行光电转换，功耗、时延明显更低，且OCS连接段无需配置光模块，可显著降低通信环节总拥有成本（TCO），未来向1.6T、3.2T光模块迭代的场景下，成本下降效应将更为突出；

2）长期适配优势：OCS仅识别光信号，不限制传输速率，可适配800G、1.6T、3.2T全速率光传输，无需随XPU/ASIC/GPU芯片每年迭代更换，仅在端口数需要扩容时才需调整，设备复用性更高，长期投入成本更低。

OCS应用短板：OCS目前存在的核心短板为切换延迟问题，这也是其此前难以大规模替换电交换机网络的核心制约因素。

3、各厂商OCS方案与用量测算

OpenAI OCS用量测算：OCS本身的切换延迟为微秒级，而电交换机要求延迟为纳秒级，二者存在数量级差距，导致OCS很难在大规模集群中大量替换电交换机，此前业内普遍认为OCS需走光波导路线降低延迟，实现集群运行时的动态切换。

OpenAI放弃了光波导路线，采用全新组网逻辑：不修改上层OCS的光路设置，而是通过leaf层电交换机完成端口动态切换，例如A机柜1号芯片要向B机柜3号芯片传输数据时，无需调整OCS的原A1-B1链路，直接通过leaf层电交换机将A1的数据包转到A3端口，利用A3与B3的固有OCS链路完成传输，绕开了OCS不适合动态切换的缺陷。该方案下ASIC芯片与OCS端口比例为1:1，2048卡集群需配套16台64×64端口OCS。

英伟达OCS应用方案：英伟达现有Scale-out采用三层胖树架构（Leaf层、Spine层、C spine层），全交换模式下所有卡与上层端口为full mesh互联，直接替换某层为OCS的难度极高。参考OpenAI的方案，未来英伟达可将最上层C spine层全部替换为OCS，通过下一层Spine层的电交换机完成端口动态调整，该场景下GPU与OCS端口比例为1:1。在LPU场景方面，英伟达收购Groq后，未来Vera Rubin将与LPU30配套，Rubin负责PREVIEW和DECODE环节的ATTENTION部分，LPU负责DECODE环节的FFN部分。LPU与TPU师出同源，网络为静态确定结构，可提前通过编程确定每张卡的传输路径，且LPU对延迟确定性要求更高，延迟波动易导致推理集群崩溃，而OCS无电芯片、无服务开销，延迟更低更确定，适配性极强，因此LPU互联大概率采用OCS。当前公开数据显示，Rubin机柜与LPU机柜配比为16:10，LPU卡共有96个100G端口，其中60个用于PCB互联、30个用铜缆、4个用于柜间光互联，该场景下GPU与OCS端口比例为1.8:1，对应单GPU配0.56个OCS端口。

·谷歌OCS用量增量：谷歌原有3D Taurus架构为4个机柜、16张卡分别成环，配套的TPU V8的ICI端口为6个，单端口速率1.6T，TPU与OCS端口比例为1:1.5。升级为6D Taurus后，组网逻辑调整：先实现单机柜64卡在X、Y、Z轴成环，再与其余63个机柜组成4×4×4六面体的大3D Taurus环，配套的TPU V9的ICI端口翻倍到12个，其中原6个端口全部用于机柜内部全互联，新增6个端口用于相邻6个机柜的手拉手互联，单端口速率降到1.2T。不同光模块速率下OCS用量增幅不同：如果6D架构采用1.2T光模块，TPU与OCS端口比例升级为1:6，用量较3D架构翻4倍；如果采用2.4T光模块，TPU与OCS端口比例升级为1:3，用量较3D架构翻1倍，两种方案下OCS用量均有显著提升。

行业整体用量增幅：当前OCS的应用场景覆盖四大类，分别为英伟达Scale-out互联、英伟达LPU柜间互联、OpenAI柜间互联、谷歌Taurus集群互联。此前市场预期OCS用量主要集中在谷歌方案中，新增英伟达、OpenAI的用量后，仅新增部分对应的OCS端口与芯片比例合计达2.56:1，已接近原有预期的整体用量；叠加谷歌自身从3D Taurus升级到6D Taurus的用量提升，当前OCS整体用量较此前市场预期翻3-4倍，行业需求增量空间十分可观。