涉及的行业与公司 * **行业**：光通信行业，具体涉及光电路交换技术、数据中心网络、AI基础设施[1] * **公司/机构**：谷歌、Lumentum、Coherent、NVIDIA、亚马逊、华为、台积电、博通、旭创、新易盛[1][3][5][8] 核心观点与论据 * **OCS出货预期上调**：受谷歌内部用量增加及其他云厂商采纳驱动，2026年全球出货量预计达1.5万台，2027年预期由2.5-3万台进一步上调[1][3] * **OCS解决“流片墙”瓶颈**：OCS通过去除电交换环节规避1nm以下芯片制程极限，相比CPO更具节能潜力，是AI高带宽需求下的极致技术路径[1][5] * **OCS应用场景当前受限**：当前主流MEMS方案因响应灵敏度限制，主要用于AI训练及跨数据中心大容量交换，在谷歌内部也主要应用于Spine层[1][6] * **OCS未来渗透路径**：未来随技术突破（如交换时延降低、数据交换效率提升），OCS有望从Spine层逐步向下渗透至Leaf层及接入层[1][6] * **当前增长空间明确**：在不考虑技术突破前提下，OCS增长主要来自谷歌内部用量提升、技术方案向其他云厂商Spine网络推广、以及在跨数据中心互联市场引入[7][8] * **核心控制芯片弹性最大**：MEMS镜片阵列、液晶驱动及硅光波导芯片为“从0到1”新增需求，目前由海外主导，技术路线竞争（MEMS vs 硅光）为核心不确定性[1][8] * **整机代工确定性高**：Lumentum产能不足释放代工需求，具备高精度光路耦合及垂直整合能力（自供FAU/WSS等）的代工厂商利润率弹性更优[1][9] * **光学元器件格局重塑**：OCS未创造全新元器件需求，但供应链重组为非北美主流光模块供应商提供了直接切入谷歌、Lumentum等整机链条的结构性机会[2][8] 其他重要内容 * **新催化剂**：除NVIDIA外，其他云厂商开始接受OCS；谷歌计划推出新的DRAM技术（可能涉及内存池化），需OCS组网满足新增互联带宽需求；国内工信部发文重点支持全光交换技术，目标将整体交换时延控制在10毫秒以内[3] * **出货节奏提前**：原先预计2026年下半年小批量出货，2027年大规模放量，但最新情况显示2026年下半年出货量已提升[3] * **技术挑战**：硅光波导方案理论时延极低，但其规模化进程是决定OCS能否加速替代电交换机的关键[6] * **产业链环节分析**：OCS交换机产业链主要分为光学元器件、核心控制芯片、整机代工三个环节[8] * **光学元器件环节**：OCS本质是光学部分集成，未创造全新需求，弹性相对较弱，但供应链格局变化带来结构性机会[8] * **整机代工环节**：OCS交换机可被视为大型、高度集成的光器件，组装对高精度工艺要求高，与光模块制造know-how相似[9]

行业投资评级 - 投资评级：看好（维持）[1] 报告核心观点 - 光交换机（OCS）正从试验性部署走向规模化商用，有望成为AI算力集群和数据中心光互连的必要选项，其需求已得到产业验证[4] - 谷歌与Anthropic、博通的最新协议以及即将召开的谷歌大会，有望成为OCS需求增长的重要催化剂，进一步打开市场增量空间[4][7] - 行业技术实践表明，OCS技术可助力AI算力集群、数据中心光互连系统整体功耗降低30%以上，解决传统电交换的带宽和功耗瓶颈[4] - 主要供应商Lumentum和Coherent的订单与业绩指引强劲，预示OCS市场将进入高速增长期，实际市场规模可能远超早期预估[5] 光交换机（OCS）技术与需求分析 - OCS工作原理是通过配置光交换矩阵，在输入和输出端口间建立全光路径，无需光电转换，从而降低时延、功耗并提高硬件可靠性[4] - OCS主要有四种技术路线：MEMS方案（谷歌和Lumentum主推，商用最快）、液晶方案（Coherent主推）、直接光束偏转/压电方案、硅光波导方案[4] - 需求侧得到验证：谷歌自研OCS已在其多代TPU集群中规模化应用，并披露2026年将需要约15000台300端口OCS交换机[6] - 英伟达将OCS定位为未来AI工厂网络的“架构级方案”，在Scale-out和Scale-up场景均具备明确应用价值[6] 市场空间与增长预测 - 据Cignal AI数据，2025年OCS市场规模约为4亿美元，到2029年将超过25亿美元，期间年复合增长率达58%[7] - Lumentum预计2025-2028年间，OCS出货量年复合成长率将超过150%，并目标在2027年实现超10亿美元的年化营收[5] - Coherent管理层认为，此前对OCS市场未来几年约20亿美元规模的预估可能过于保守，实际规模或将远超这一数字[5] - Lumentum当前OCS订单积压已超过4亿美元，并正在快速扩大产能以满足“非同寻常的客户需求”[5] 行业催化事件 - Google Cloud Next '26大会将于4月22-24日举行，新一代TPU架构及OCS配比布局有望在会上亮相[7] - Google I/O 2026开发者大会将于5月19-20日举行，将展示最新AI突破，涵盖Gemini等领域，或成为谷歌新技术路线的起点[7] - 博通披露，Anthropic与谷歌、博通签下最新协议，获得3.5 GW的下一代TPU算力，由于TPU与OCS存在配比关系，将带动OCS需求提升[4] 相关投资标的 - 光模块&光芯片：推荐中际旭创、新易盛、源杰科技；受益标的长芯博创[8] - 液冷：推荐英维克[8] - OCS：受益标的腾景科技、炬光科技、光库科技、德科立[8] - 服务器电源：推荐欧陆通[8] - 光器件：受益标的长飞光纤、太辰光[8]

政策动态 - 4月2日，工信部发文推进普惠算力赋能中小企业 [5] - 政策目标包括扩大城域1毫秒时延图覆盖范围、增强算网融合支撑能力、推动全光交换等技术应用部署以降低中小企业算力访问时延 [5] 潜在受益公司分类 - **系统集成与解决方案提供商**：新易盛、紫光股份、光迅科技、德科立、瑞斯康达、中兴通讯、恒为科技 [5] - **核心器件与关键部件供应商**：杰普科技、赛微电子、光库科技、东田微、仕佳光子、太辰光、可川科技、炬光科技、腾景科技、天孚通信、中瓷电子、罗博特科 [5] - **设备与服务关联方及其他**：凌云光、中际旭创、菲菱科思、长芯博创、华工科技、锐捷网络、烽火通信、源杰科技、英唐智控 [5]

行业趋势与市场机遇 - AI大模型训练进入“万卡集群”时代，传统电交换网络面临功耗高、带宽要求高的瓶颈 [1] - OCS交换机采用“全光交换”机制，对信号速率、协议和调制格式完全透明，能无缝承载400G至1.6T及以上速率的业务，从根本上保证网络的极致带宽和前瞻兼容性 [1] - 全球全光交换(OCS)交换机市场规模从2020年的72.78百万美元增长到2024年的366.47百万美元，2020至2024年复合增长率为49.80% [2] - 预计全球OCS交换机市场规模到2031年将达到2022.21百万美元，2025至2031年复合增长率为17.12% [2] 主流技术与市场格局 - 目前商用OCS交换机主流为MEMS技术方案，占比超过70% [1][2] - 谷歌为全球最大的OCS交换机生产商，自2022年起在其传统数据中心中导入该技术，并于2023年应用于TPU V4，计划在2025年的TPU V5P中进一步推广 [2] - 2024年MEMS技术方案的OCS交换机市场规模为192.36百万美元，约占整个全光交换(OCS)交换机市场52.49%的份额 [2] - 预计到2031年，MEMS方案OCS交换机市场规模将达到836.79百万美元，届时全球占比将减少至41.38% [2] 国内产业链参与情况 - 华为在2024年全联接大会上推出了最新的全光交换机Huawei OptiXtrans DC808 [3] - 凌云光参与OCS整机研发，是压电陶瓷路线代表 [3] - 中际旭创、光库科技、德科立等通过自研或代工的方式，参与到OCS交换机的制造、研发中 [3] - 国内涌现出一批优秀的OCS核心零部件供应商，业务涵盖MEMS振镜、透镜、光器件等核心环节，具备从零部件到制造的全产业链覆盖能力 [1][3] 相关上市公司 - 研报建议关注OCS产业链标的，包括赛微电子、芯动联科、炬光科技、长芯博创、腾景科技、太辰光、中际旭创、光库科技、光迅科技、共进股份、德科立、凌云光 [4]

行业投资评级 - 行业评级为"推荐" [5] 核心观点 - OCS交换机作为下一代交换技术的主流方向之一被重点展示 多家厂商纷纷展示了各自的OCS交换机方案和产品[1] - OCS通过全光交换带来性能突破 具备高带宽容量 低能耗 数据速率独立性 低延迟和可扩展性等优势[11][13] - 全球主流厂商纷纷入局OCS方案 光交换机产业链有望加速成熟[2][32] - 算力集群互联带宽是提升算力性能的核心环节之一 OCS有望成为解决下一代电交换机互联瓶颈的重要方案[34] 技术方案展示 数字液晶OCS方案 - Coherent展示两款数字液晶方案OCS：300端口方案(双向收发 额外20个端口用于冗余 8RU高度)和64端口方案(双向收发 额外4个端口用于冗余 2RU高度)[1] - 数字液晶方案利用外部电场改变液晶材料的折射率 实现对光路方向的精确控制 只需要极低的驱动电压(低于10V)[15] - 腾景科技是全球钒酸钇晶体生产的领先企业 钒酸钇晶体是偏振处理模块的核心材料[1][20] MEMS OCS方案 - 光库科技与Calient合作展示MEMS方案OCS交换机整机产品 支持640或320个LC端口[2] - 插损最小0.8dB 最大3dB 已在全球超过750000个光纤连接器中部署[2] - 具有高可靠性 小体积系数 低功耗 低成本和易用性[2] 直接光束偏转方案 - 凌云光与Polatis合作推广压电陶瓷OCS方案 合作始于2015年[2] - Polatis是全球压电陶瓷OCS方案的技术领先者 采用独家专利的直接光束偏转技术[27][31] - 该方案利用压电陶瓷在电压控制下改变尺寸的功能来驱动光束射向不同方向[31] 重点公司推荐 OCS整机厂商 - 中际旭创(300308 SZ)：2025年预测PE 48倍 2026年32倍 2027年25倍[4][35] - 德科立(688205 SH)：已获海外样品订单 2025年预测PE 75倍[2][4][35] - 光库科技(300620 SZ)：2025年预测PE 237倍 2026年159倍[4][35] - 凌云光(688400 SH)：2025年预测PE 108倍 2026年73倍[4][35] OCS核心零部件厂商 - 腾景科技(688195 SH)：全球钒酸钇晶体领先企业 2025年预测PE 133倍[4][20][35] - 赛微电子(300456 SZ)：2025年预测PE 32倍 2026年156倍[4][35] - 炬光科技(688167 SH)：2026年预测PE 170倍 2027年81倍[4][35] 光纤及连接器厂商 - 长芯博创(300548 SZ)：2025年预测PE 85倍 2026年67倍[4][35] - 长飞光纤：建议关注[3]

文章核心观点 - 光路交换机（OCS）作为全光交换创新方案，凭借无需光电转换的特性，在低功耗、低延迟和高兼容性方面显著优于传统电交换机，正逐步在数据中心和AI集群中实现产业化应用，潜在市场规模预计达20亿美元 [2][4][7] - 谷歌通过自研OCS技术，在Jupiter数据中心网络和TPU集群中成功部署OCS，实现网络吞吐量提升30%、功耗降低40%以及资本开支减少30%，为行业提供了技术落地范例 [3][18][19] - OCS技术路径尚未完全收敛，主要包含MEMS、数字液晶（DLC）和压电陶瓷直接光束偏转等方案，其中MEMS技术成熟度最高且应用最广，但各技术方案在切换时间、端口数量和成本方面存在差异 [7][11][15] - 行业生态向开放化发展，2025年7月开放计算项目（OCP）成立OCS子项目，成员包括谷歌、微软、英伟达等巨头，推动OCS标准化和规模化应用，Cignal AI预计到2029年OCS市场规模将超过16亿美元 [4][29][30] OCS技术原理与优劣势 - OCS直接对光信号进行物理路径重构，在输入/输出端口间建立专用光路，无需光电转换，时延低至数十纳米（电交换机为百微秒），单端口功耗小于1W（电交换机大于10W） [7][10] - OCS具备协议与数据无关的透明性，支持跨代际设备无缝互联，且整机芯片数量少，故障率低于电交换机，可通过软件定义物理层实现冗余端口切换 [7][10] - 技术局限性包括光路切换时间长（MEMS方案为几十毫秒）、通道灵活性低导致带宽资源闲置、前期成本高以及插入损耗问题 [7][10] - 当前主流技术方案包括MEMS（端口可达320×320，切换时间几十毫秒）、数字液晶DLC（端口300×300，切换时间几百毫秒）和压电陶瓷DLBS（端口576×576，切换时间几毫秒） [7][11][15] OCS应用场景 - 谷歌在Apollo项目中用OCS替换数据中心核心层或spine层电交换机，实现不同代际汇聚交换机模块（100G/200G/400G/800G）间低成本高效互联，网络吞吐量提升30%，功耗降低40% [18][19] - 在TPU v4集群中，OCS用于64个cube（共4096个TPU芯片）间跨cube通信，构建3D环面网络拓扑，相比电交换降低功耗3.5倍，成本仅增加10%，硬件成本低于系统总成本的5% [19][21][22] - OCS支持动态绕过故障单元，提升集群可用性，并允许不同速率TPU节点异构互联，满足增量部署需求 [22] - 谷歌TPU v7（Ironwood）集群延续3D Torus架构，通过OCS连接144个cube（9216个芯片），需13824条光纤链路，若OCS端口升级至288规格，需配置48个OCS [27] OCS产业进展 - 谷歌在过去五年投资5-10亿美元于OCS技术，华为推出基于MEMS的全光交换机，曦智科技联合中兴通讯发布光交换GPU超节点解决方案，突破电互连物理限制 [29] - Lumentum在2Q25向两家超大规模云厂商出货OCS，第三家客户即将出货，预计业务未来贡献数亿美元收入且利润率高于公司平均水平 [30] - Coherent基于数字液晶技术的OCS在2Q25产生初始收入，预期2H25-2026年持续增长 [30] - Cignal AI预计2025年前谷歌为主要OCS采用方，未来更多厂商将投资该领域，2029年市场规模超16亿美元 [4][30] OCS核心部件与产业链 - OCS核心部件包括MEMS芯片（实现光束精准反射）、光环形器（单光纤双向通信减半布线）、光纤阵列单元（FAU）（高精度光纤耦合）、波分复用器（WDM）（减少光纤用量）和滤光片（波长选择） [32][33][36] - 产业链涵盖MEMS芯片、光学器件、光纤光缆及整机代工环节，OCS渗透有望为相关环节贡献增量空间 [32]

公司业务与行业地位 - 公司是全球领先、国际化运营的高端集成电路晶圆制造商，拥有自主知识产权和核心半导体制造技术，业务覆盖全球，从事MEMS芯片工艺开发及晶圆制造以及半导体设备业务 [1] - 客户包括硅光子、激光雷达、运动捕捉、光刻机、DNA/RNA测序、高频通信、AI计算等各细分领域的领先企业，产品广泛应用于通信计算、生物医疗、工业汽车及消费电子等领域 [1] - MEMS芯片制造重资产占比大，欧美日企业占据全球前十五名DM企业和多数代工企业，公司是国内极少数以PureFoundry模式运营的MEMS专业制造商，深度聚焦芯片制造主业，支持Fabless、Fablite设计公司快速创新 [1] 技术突破与产品进展 - 公司持续推进BAV滤波器单步工艺研发及集成工艺整合，实现双工器、四工器等多款高端滤波器量产，改善MEMS微振镜生产工艺和良率，新一代产品进入量产阶段 [2] - 完成MEMS电容式和压阻式压力传感器研制及正面、背面工艺开发，MEMS温湿度传感器通过客户验证、MEMS惯性测量单元通过可靠性验证、MEMS振荡器完成全流程初步验证 [2] - 2025年8月控股子公司MEMS-OCS通过客户验证并启动试产，MEMS技术在光交换中具有低串扰、极化和波长不敏感、可扩展性好等优势，谷歌2023年采用MEMS-OCS取代传统交换机实现低延迟、全速率兼容无阻塞交换 [3] 产业链整合与战略布局 - 2025年8月公司以1.57亿元收购青岛展诚科技56.24%股权，布局IC设计服务与EDA软件开发领域，展诚科技是国家专精特新重点小巨人，累计服务华为海思、台积电、海光半导体等全球知名企业超300家 [4] - 展诚科技在寄生参数提取领域有深厚积累，可直接赋能公司MEMS EDA研发，填补国内技术空白，通过MEMS制造+设计服务+EDA工具一体化布局，公司从单一制造商升级为半导体综合服务商 [4] 业绩与财务预测 - MEMS晶圆制造及工业开发业务方面，瑞典SieX出表后公司营收有所下降，北京业务稳步增长，OCS等高价值产品占比提升，半导体设备及其他业务较稳定 [5] - 预计2025-2027年分别实现收入9.16亿元、6.34亿元、7.37亿元，8月21日股价对应PB分别为2.97倍、3.00倍、3.01倍 [5][6]

行业投资评级 - 投资评级：看好丨维持 [7] 核心观点 - OCS技术优势显著：无需光电转换即可实现光信号路由与转发，具备超高传输速度、超低延迟、低功耗、高稳定性等优势，远期有望替代电交换机 [2] - 技术方案多样化：OCS主要分为机械式（MEMS）、液晶式（DLC）、压电式（DLBS）三种技术路径，谷歌和Lumentum采用MEMS方案，Coherent采用DLC方案 [10][16] - 商业化进程加速：谷歌已在TPU v4中规模部署OCS（代号Apollo），Lumentum和Coherent在FY25Q4实现OCS收入，预计2026年收入贡献显著提升 [10][4] - 市场增长潜力大：LightCounting预测OCS出货量将从2023年1万台增长至2029年5万台，Coherent预计OCS未来市场空间达20亿美元 [10][16] 技术方案对比 - MEMS方案：成本低，端口数量可扩展至千端口级，切换时间几十毫秒，插入损耗约3dB，驱动电压~100V [16] - DLC方案：成本低，端口数量300×300，切换时间几百毫秒，插入损耗-4dB，驱动电压≤10V [16] - DLBS方案：成本高，端口数量576×576，切换时间几十毫秒，插入损耗2.5dB，驱动电压~10V [16] 商业化进展 - 谷歌部署：Apollo OCS基于自研Palomar 3D MEMS技术，形成136×136全互联光交换，在TPUv4系统中连接4096块TPU芯片 [10] - Lumentum进展：FY25Q4首次实现OCS收入，向两家客户出货，第三家客户即将出货，预计2026年上半年收入显著增长 [10] - Coherent进展：FY25Q3实现OCS收入，FY25Q4开始出货，采用DLC方案，预计2026年收入贡献显著 [10] 产业链投资机会 - 光学系统集成厂商：中际旭创、新易盛、光迅科技等 [10] - 光无源器件制造商：天孚通信、太辰光、仕佳光子等 [10] - 激光器光源厂商：源杰科技、仕佳光子 [10]