报告由慧博智能投研发布，聚焦 OCS（全光交换）行业发展全貌，从技术原理、优势对比、技术路线、应用场景到产业链格局进行全面拆解，结合海内外产业动态与市场规模预测，为行业参与者与投资者提供参考。
⠀
- 技术定义
- OCS 是无需光电 / 电光（O/E/O）转换，直接通过物理路径重构实现光信号切换的技术，最早应用于电信网络，如今成为 AI 算力集群的关键互连方案。
- 核心区别于传统 OEO 交换机，无需信号转换环节，从底层解决带宽、功耗与扩展性痛点。
- 核心优势
- 速率无关性：无缝适配 800G、1.6T、3.2T 等不同传输速率，无需频繁升级设备。
- 高带宽 + 低功耗：充分利用光纤全容量，无光电转换损耗，功耗显著低于 OEO 交换机。
- 强扩展性：架构支持更多端口与更高聚合吞吐量，适配数据中心动态扩容需求。
- 与光模块的关系
- 协同共生而非竞争：OCS 延伸光通信技术至交换领域，与 CPO（共封装光学）搭配使用可进一步降低功耗，CPO+OCS 组合较传统方案功耗降低 2.6 倍。
- 应用场景互补：CPO 适合 Leaf 层动态流量场景，OCS 更适配 Spine 层稳定大带宽场景，二者有望长期共存。
- 海外：标准化与巨头落地并行
- 标准化推进：OCP（开放计算项目基金会）2025 年 7 月成立 OCS 子项目，由 iPronics 与 Lumentum 联合主导，谷歌、英伟达、微软等为创始成员，加速行业标准化。
- 巨头应用：谷歌 TPU 集群（Ironwood）大规模采用 OCS 构建超算网络，支撑 9216 卡级 Super Pod 部署；英伟达推动 OCS 与 CPO 搭配，优化 AI 数据中心功耗。
- 国内：政策与运营商双驱动
- 政策支持：工信部启动城域 “毫秒用算” 专项行动，要求 2027 年算力终端到服务器单向时延＜10 毫秒，推动 OCS 在算力中心部署。
- 运营商落地：移动云计划用 OCS 替代 Super Spine，实现算网架构从 “电为主、光为辅” 向 “全光原生” 转型，支撑百万卡级智算集群。
- MEMS 路线
- 核心原理是通过电压控制硅晶上的微反射镜偏转，改变光束传播路径，实现端口间切换。
- 代表厂商有谷歌、Lumentum，核心优势是低损耗（＜3dB）、串扰低、可靠性高，适配大规模集群互连；现存短板是切换时间较长（25ms），端口数量扩充时微镜数量呈平方增长，成本会相应上升。
- 液晶路线
- 核心原理是通过电场改变液晶对入射光的偏振状态，结合偏振分束器实现光路切换。
- 代表厂商为 Coherent，技术成熟度高、可靠性强且可扩展性好，其数字液晶技术在海底光缆网络中已验证低故障率；现存短板是切换时间较长（100ms），更适合流量稳定的场景。
- 压电陶瓷（DLBS）路线
- 核心原理是利用压电陶瓷机电耦合效应，驱动光纤准直器位移或角度倾斜，实现输入与输出端口的精准对准。
- 代表厂商是 POLATIS（HUBER+SUHNER），核心优势是插损低、回波损耗优，长期工作稳定性强；现存短板是当端口数增加，大角度交叉对准时对驱动性能要求高，所需空间体积也会增大。
- 硅光波导路线
- 核心原理是在硅基芯片上构建固定光路矩阵，光信号按既定路径传输，部分方案会集成 SOA 光放大器补偿损耗。
- 代表厂商包括 iPronics、nEye，核心优势是切换速度快（＜100us），基于 CMOS 兼容工艺，规模化生产后成本控制潜力大；现存短板是光信号损耗较高（6dB），多通道场景下易出现串扰和可靠性问题。
- TPU/GPU 集群互连（scale up 网络）
- 适配 AI 芯片集群高速互连需求，谷歌 Ironwood TPU 集群通过 OCS 实现 9216 颗芯片组网，端口需求达 320 端口 / 台。
- 核心价值：降低集群互连时延与功耗，支撑大模型训练与推理的高效数据传输。
- 数据中心 Spine 层替代（scale out 网络）
- 替换传统 OEO 交换机，谷歌 Jupiter 架构引入 OCS 后，吞吐量提升 30%、功耗降低 40%、成本减少 30%。
- 适配场景：流量模式稳定、端口映射明确的骨干网络，简化网络架构并提升扩展性。
- 跨数据中心互连（DCI，scale across 网络）
- 解决分布式 AI 超级工厂的长距离互连需求，OCS 速率无关特性适配不同数据中心速率差异。
- 趋势：Coherent 计划 2026 年推出 C 波段 OCS，专攻 DCI 场景。
- 市场规模预测
- 2025 年全球 OCS 市场规模约 4 亿美元，由谷歌主导；预计 2029 年将超 16 亿美元，2025-2029 年 CAGR 达 41%。
- 出货量：Light Counting 预测 2029 年 OCS 出货量突破 5 万台，2025-2030 年 CAGR 为 15%。
- 产业链结构
- 核心零部件：光纤阵列（天孚通信）、光环形器（腾景科技）、MEMS 芯片（赛微电子）、SOA 放大器（德科立）。
- 整机与方案：中际旭创（海外子公司 Tera Hop 推出 64×64 硅光子 OCS）、凌云光（MEMS 方案送样微软）、德科立（硅基 OCS 获海外样品订单）。
- 传统厂商：紫光股份、中兴通讯等交换机厂商积极布局 OCS 相关方案。
- 核心趋势
- 技术层面：多路线并行发展，MEMS 当前主导市场，硅光波导长期潜力突出，液晶与压电陶瓷聚焦特定场景。
- 需求层面：AI 算力集群、算力中心、跨数据中心互连三大场景驱动 OCS 需求爆发，政策与巨头应用加速产业化。
- 重点投资方向
- 零部件环节：光纤阵列、光环形器、MEMS 芯片等核心部件供应商。
- 整机与方案：已切入海外巨头供应链或获样品订单的厂商。
- 光模块协同：布局 OCS 的光模块龙头，受益于 “光模块 + OCS” 协同需求。
