OCS引领光子通信新时代

随着数据量的急剧增长，OCS（Optical Circuit Switch，光路交换机）作为全光交换方案，正引领着光子通信时代的未来。

上个月，英伟达创始人黄仁勋描绘了一个令人向往的未来：未来的AI工厂，不仅规模庞大，还能将全球的数据中心连接在一起。

然而，实现这一愿景并非易事。随着AI数据中心规模的扩大，数据传输需求激增，导致更高的延迟和能耗问题。英伟达自己也承认，跨数据中心的网络延迟是AI训练和计算的重要挑战。

2009年，光通信技术刚获得诺贝尔物理学奖，评委会形容其“光在细如发丝的玻璃丝中流动，传递着各种信息数据，让文本、音乐、图片和视频能在瞬间传遍全球”。

如今，OCS凭借其在光域内直接完成信号交换的能力，以其低延迟和低能耗的特性，正在重新定义数据传输的“光速”潜力。

8月22日，英伟达宣布推出Spectrum-XGS以太网，为OCS提供了广阔的应用前景。这项技术被称为“跨区域扩展”，旨在将以太网的性能扩展到不同区域，打破建筑物的限制，将孤立的数据中心连接成一个“超级GPU”。

当各地的数据中心被同一个以太网连接时，数以十万计的计算节点协同工作，网络延迟也会增加。此时，端口多、带宽大的OCS更适用于数据中心间的上层网络交换。

为何选择OCS？

在数据中心网络中，传统交换机如同“翻译官”，将光纤数据转换为电信号处理，再转换回光信号输出。而CPO（光学共封装系统）交换机虽然更高效，但在数据量呈指数级增长时仍显不足。

相比之下，OCS通过重构光信号的物理路径，直接消除了光电转换环节。如果将CPO交换机比作“高速公路”，那么OCS就是“光的立交桥”，在拥堵时开辟新道路。

谷歌的研究显示，OCS硬件和光纤组件成本低于整个超级计算系统成本的5%，且功耗低于系统总功耗的3%。谷歌的Jupiter数据中心网络因此受益匪浅。

对新技术的大胆押注让谷歌获得了丰厚回报。根据报告，谷歌的OCS网络使其网络吞吐量提升30%，功耗降低40%，数据流完成时间缩短10%，网络宕机时间减少50倍，且资本开支减少30%。

市场也看到了OCS的潜力。预计到2029年，OCS市场规模有望超过16亿美元。巨头们纷纷入场，包括Lumentum、谷歌、微软等。

巨头们的行动

至少巨头们已经有所行动。OCP（开放计算项目）成立了OCS子项目，推动开放式光交换技术协作和标准化发展。

Lumentum作为领导者已在OCS上获利。第二季度业绩会上表示，已向两家超大规模云厂商出货OCS产品，预计相关业务未来有望带来数亿美元的收入贡献。

国内方面，华为推出了全光交换机Huawei OptiXtrans DC808，采用MEMS技术实现高速稳定的全光交换。该产品还在日本Interop Tokyo 2025展上获得特别奖。

尽管进展显著，但OCS仍面临挑战。从技术层面看，并非完全替代CPO等光电交换方案。未来需要两个方案配合以降低功耗。

此外，OCS领域也存在技术路径之争。MEMS、DLC、DBS三种方案中各有其特点和应用场景。

中信证券提醒，AI数据中心使用OCS仍处早期阶段大部分厂商仍在积极研发。建议对全产业链保持关注。