Workflow
FAU(光纤阵列单元)
icon
搜索文档
中金 | AI进化论(16):OCS,AI新型网络架构下的创新光学底座
中金点睛· 2025-09-02 07:41
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]
天孚通信:目前未发现因为关税政策导致客户需求的明显调整
快讯· 2025-04-08 19:42
业务运营 - 公司订单业务保持稳定 新产品持续上量[1] - 泰国工厂一期厂房已于去年建成并投入生产 主要大客户认证已通过[1] - 二期厂房预计近日完成装修并投入使用 产线开始设备安装调试[1] 产品与技术 - 公司参展OFC2025 重点展示面向CPO和高速光模块应用的FAU、POSA等产品及封装方案[1] - 产品作为光通信系统核心部件 支持400G、800G和1.6T及以上传输速率[1] - 产品满足AI和数据中心等场景的大带宽需求[1] 市场环境 - 目前未发现因关税政策导致客户需求的明显调整[1] - 泰国工厂预计近期将进一步增加产能[1]