算力上游，光电路交换机概念梳理

一. 驱动逻辑

OCS（光电路交换机）相比传统交换机，无需光电转换环节，具备超高传输速度、超低延迟、低功耗、高稳定性等优势。

Lumentum、Coherent近日在业绩会上披露，OCS业务已开始贡献营收。

当前OCS最大商用厂商为谷歌，用于其TPU集群Spine层，替代传统Spine层电交换机+光模块的组合方案。

二. OCS概览

OCS是一种通过物理反射/偏转光信号实现路由的纯光层交换设备，无需光电转换，仅通过动态调整光路完成数据传输。

2.1 技术路线

（1）MEMS（主流）：通过微镜阵列偏转光线路径，实现输入/输出光纤间的动态连接；由谷歌、Lumentum主导。

（2）液晶（DLC）：利用液晶电光效应改变光偏振态，结合晶体光楔实现光束偏转；由Coherent（原II-VI，收购finisar）主导。

（3）直接光束偏转（DLBS）：压电陶瓷驱动准直器位移，对准目标端口；由Polatis主导。

2.2 核心优势

（1）超低延迟：光路切换延迟达到纳秒级（10-100ns），远低于电交换的微秒级（1-10μs）。

（2）低功耗：仅驱动模块耗电，无需高功耗交换芯片及配套光模块。

（3）运维/升级成本低：协议透明，兼容各种传输速率与调制格式。

2.3 核心组件（MEMS方案）

（1）光交换链路：MEMS微镜阵列（用于调整偏转角度）、光纤准直器阵列（实现光信号对准）。

（2）检测控制系统：激光模组（生成监控光束）、控制电路（动态校准微镜角度）、波分复用器/环形器（提升端口密度）。

三. OCS与CPO交换机比较

CPO交换机将光引擎与交换芯片共封装，从而缩短电信号路径，降低功耗/延时，与OCS可协同部署：

（1）CPO交换机：替代传统Leaf/ToR层电交换机，解决机柜内高密度互连的功耗和散热问题。

（2）OCS：替代Spine层电交换机，解决机柜间的动态拓扑调度需求，如多集群互联。

四. 国内布局厂商

腾景科技：主营精密光学元组件，OCS光学模组（准直器/环形器）通过Coherent间接供应谷歌。

赛微电子：主营MEMS晶圆制造，突破微镜阵列工艺，MEMS-OCS晶圆启动试产。

光库科技：主营光通信器件业务（如FAU、铌酸锂调制器）；收购武汉捷普布局MEMS光开关，已通过谷歌验证。

德科立：主营光电子器件，Lumentum代工商，负责OCS整机代工。

凌云光：布局OCS全光交换，MEMS微镜方案送样微软Azure AI超算。

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