AI变革推动OCS新技术快速发展

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1. 一段话总结

国信证券2026年数据中心互联技术专题报告指出，OCS（光交换机） 作为无需光电/电光转换的新型技术，凭借低时延（单跳<100ns）、低功耗（整体降低30%+）、高带宽、速率透明等核心优势，成为AI数据中心算力互联的关键方案；当前形成MEMS（谷歌主导，市占90%+）、液晶、压电、硅波导四大技术路线，2025年市场规模约4亿美元，预计2029年达25亿美元（四年CAGR 58%）；谷歌TPU集群已规模化应用OCS（TPUv7需48台600端口OCS），Lumentum订单积压超4亿美元，国内中际旭创、光迅科技等企业布局相关方案，行业随AI算力需求增长进入快速发展期。

2. 思维导图（mindmap脑图）

3. 详细总结

一、OCS技术核心：定义与核心优势

1. 技术定义

OCS（Optical Circuit Switch，光交换机）是一种无需光电/电光（O/E/O）转换，直接在光域实现光信号在光纤端口间切换的技术，核心是通过物理路径重构建立专用光路，规避传统电交换的性能瓶颈。

2. 核心优势

二、四大技术路线：性能与成本对比

OCS当前形成四大主流技术路线，各有侧重，其中MEMS方案商用进度最快：

重点路线详解

• MEMS方案：谷歌自研核心，采用3D MEMS微镜阵列，谷歌Palomar OCS交换机BOM成本约2.55万美元，MEMS阵列占成本54.97%（单套7000美元），2026年预计放量超万台；
• 硅波导方案：德科立与iPronics联合研发，2025年展示32×32 OCS样机，第二代高维度产品预计2026H1推出。

三、应用进展：谷歌引领，AI数据中心规模化落地

1. 谷歌TPU集群应用

OCS已成为谷歌TPU算力集群互联的核心方案，随芯片迭代端口需求提升：

2. 市场规模与订单

• 市场预测：2025年OCS市场规模约4亿美元（谷歌主导），2029年将达25亿美元，2025-2029年CAGR 58%；
• 订单情况：Lumentum 2025Q4订单积压突破4亿美元，来自3家核心客户，预计2026Q4 OCS相关营收超1亿美元；
• 客户拓展：微软、Meta、英伟达等CSP厂商已启动小批量测试，后续客户渗透率将持续提升。

四、产业链布局与重点标的

1. 产业链结构

• 核心器件：准直器（腾景科技、炬光科技）、MEMS阵列（赛微电子）、钒酸钇材料（腾景科技）、环形器（光库科技）；
• 整机方案：中际旭创（64×64硅光OCS）、光迅科技（MEMS OCS）、德科立（32×32硅波导OCS）；
• 代理与合作：凌云光（代理HUBER+SUHNER压电OCS）。

2. 重点标的核心进展

五、风险提示

• AI发展及投资不及预期，导致数据中心算力互联需求放缓；
• OCS技术研发或商用进度滞后，性能未达预期；
• 行业竞争加剧，国内外厂商技术迭代引发市场格局变化；
• 全球地缘政治风险，影响产业链供应链稳定；
• 新技术替代风险，其他新型互联技术崛起。

4. 关键问题

问题1（技术选型）：OCS四大技术路线的核心差异是什么？当前商业化主导路线为何是MEMS方案？

答案：

1. 核心差异：① 性能维度：MEMS方案插入损耗低（<3dB）、串扰小，平衡了切换速度（25ms）与可靠性；液晶方案可靠性高但切换慢（100ms）；硅波导切换快（1ms）但损耗高（6dB）；压电陶瓷端口扩展难；② 成本维度：硅波导成本最低，MEMS与液晶成本高，压电陶瓷成本居中；③ 商用维度：MEMS方案已规模化落地，其余路线仍处于小批量验证或样品阶段。
2. MEMS成为主导的原因：① 性能适配：低损耗、低串扰契合AI数据中心高带宽、低时延需求；② 谷歌推动：谷歌TPU集群规模化应用MEMS OCS，形成标杆效应，2025年市占率超90%；③ 供应链成熟：Lumentum、赛微电子等厂商已实现核心器件量产，支撑方案商用落地；④ 扩展性优：可支持大端口配置（如600端口），适配TPUv7等高端算力集群的互联需求。

问题2（市场增长）：OCS市场规模预计2025-2029年CAGR达58%的核心驱动逻辑是什么？谷歌的应用对行业有何带动作用？

答案：

1. 核心驱动逻辑：① 需求端：AI大模型训练需大规模算力集群互联，OCS解决传统电交换的带宽与功耗瓶颈，是算力升级的刚需；② 客户端：谷歌之外，微软、Meta、英伟达等CSP厂商启动小批量测试，客户渗透率持续提升；③ 技术端：MEMS方案商用成熟，液晶、硅波导方案逐步突破，场景从数据中心延伸至校园DCI、实验室自动化等；④ 订单端：Lumentum订单积压超4亿美元，需求持续放量，验证行业高景气。
2. 谷歌的带动作用：① 技术验证：TPUv4/TPUv7集群规模化应用，验证OCS在大规模算力互联中的可行性；② 市场教育：树立行业标杆，推动其他厂商跟进采用OCS方案；③ 供应链培育：带动MEMS阵列、准直器等核心器件供应链成熟，降低行业商用门槛；④ 需求拉动：谷歌自身OCS采购量（2026年超万台）直接贡献市场规模，同时推动端口从300端口向600端口升级，提升单台价值量。

问题3（投资逻辑）：OCS产业链的核心投资标的分为哪两类？选择标的时需重点关注哪些关键指标？

答案：

1. 核心投资标的分类：① 整机方案商：中际旭创（硅光OCS）、光迅科技（MEMS OCS）、德科立（硅波导OCS），直接受益于OCS整机需求放量；② 核心器件商：赛微电子（MEMS阵列）、腾景科技（钒酸钇材料/准直器）、炬光科技（透镜），受益于OCS渗透率提升带来的器件需求增长。
2. 重点关注指标：① 技术端：整机方案商需关注端口规模（如64×64、32×32）与性能参数（插入损耗、切换时间），器件商需关注核心产品的客户认证与供应份额；② 订单端：整机方案商的客户测试进展与订单落地情况（如是否进入谷歌、微软供应链），器件商的订单金额与交付节奏；③ 产能端：MEMS、准直器等核心器件的产能储备，能否匹配行业快速增长需求；④ 盈利端：产品毛利率水平，规模效应下成本下降带来的盈利弹性。