CIOE2026展台:OCS

汇聚之精 2026-10-02 共4696人围观

OCS从"谷歌定制"走向广泛部署,主要驱动力:电交换芯片容量受制程限制难以持续迭代,且 51.2T 交换芯片功耗约 450W、102.4T 将超 1000W,已达风冷散热极限。

OCS通过光开关直接在光层建立连接,不需要经过电交换,大幅降低大规模AI集群中GPU之间的互联功耗和延迟。市场量级参考:全球 OCS 交换机市场,2024 年约 3.66 亿美元 ,预计 2031 年约 20.22 亿美元(QY Research)。

核心应用场景(和HBD超节点强相关):

1)Scale-up 超节点内部(HBD64/128卡集群,锐捷超节点场景,也是现在大家主推的OCS+NPO光电融合方案) OCS用于GPU之间动态拓扑重构。针对MoE、大模型张量并行,按模型通信特征动态调整GPU分组,解决固定布线资源碎片化;配合Retimer、800G端口,实现多机柜并柜的HBD128扩展。

2)Scale-out 跨Pod/跨机柜Spine层(谷歌场景) OCS承担直连光路,减轻电Spine交换机带宽压力,短包、突发小流量仍然交给电包交换机。形成“电Leaf + OCS光Spine”的混合叶脊架构。 3)Scale-across 跨集群/跨数据中心 超大端口OCS搭配DWDM相干模块,用于不同智算集群之间长距离算力池化调度。

OCS呈现多条技术路线并行:MEMS成熟度最高,主打超大端口;硅光热光、相变光子为固态新路线,低功耗无机械部件,处于样机验证阶段。2026为验证元年,2027–2028逐步规模化商用,调度软件、链路插损、跨厂商标准化是现阶段主要瓶颈。除传统 OCS 厂商外,光模块厂商与硅光企业开始切入 OCS(硅光 OCS 全光交换机产品矩阵、结合高速光模块与硅光/MEMS 的 OCS 方案,目标微秒级光路切换)。

OCS未来应用趋势:

1)端口规模演进:短期,32×32 / 64×64 OCS,用于128卡以内超节点HBD集群验证; 中期,MEMS路线320×320级别大规模商用,支撑万卡集群; 远期,固态OCS逐步提升端口规模,替代MEMS机械结构。

2)切换速度:从毫秒静态调度,走向微秒级快速重构。当前MEMS主流是毫秒级,适合任务级慢重构,下一代固态OCS做到微秒/纳秒级,未来尝试在训练过程中动态实时切换拓扑,适配动态变化模型流量。

3)软件与管控是落地瓶颈,SDON智能调度平台成为标配。

1、光迅科技(MEMS)

展出320×320超大端口MEMS OCS,芯片、微镜阵列、FAU光纤阵列全栈自研。插损~1.5 dB,串扰<-50 dB,PDL≤0.2dB,切换时间5~10 ms。

2、Coherent OCS(基于高意独有的数字液晶LCOS技术)

提供从64×64 到 320×320 直至 512×512的多种无阻塞配置选择。端口规格覆盖64×64、320×320,最高512×512,展会展品为320端口级机型。

插损2.0~3.0 dB,串扰<-45 dB,PDL≤0.3 dB,延迟纳秒级光速传输,光路切换毫秒级配置时间~100ms。

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3、光库(MEMS)

展品为320×320 MEMS OCS光交叉开关、OCS/WSS专用FAU二维光纤阵列。

端口规格:320对TX/RX,7U机架,LC光纤接口,无阻塞全光交换。光路固有时延<30ns,单条光路建立时间<50ms,整机全部端口重配置<200ms。

典型插损1.5dB,最大插损3dB;工作波段O/S/C波段(1260~1630nm);光串扰-60dB;回损典型41dB。整机典型功耗45W,远低于电交换机。    FAU for OCS/WSS 二维光纤阵列单元(136入/出),专门配套MEMS OCS、WSS、ROADM。单通道典型插损≤0.1dB,回损≥50dB,纤芯定位精度<0.5μm,满足MEMS微镜阵列的光束准直耦合。520f8dba-ba17-11f1-ab55-92fbcf53809c.png

4、欧亿光电(MEMS) 128*128 IL=1dB,串扰50dB。

5、三石园科技(MEMS )

展出512×512 OCS(T-512)、64×64 OCS两款机型。64×64 OCS(2U机架式)典型插入损耗:1.3dB。

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展出512×512,对标海外DiCon等厂商方案。插损2.0~3.0dB,串扰<-50 dB,PDL ≤0.3 dB,切换时间 5~20 ms。

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6、孛璞半导体(硅光热光MZI OCS) 32×32样机,无机械运动部件,切换速度100~300μs,整机功耗仅约10W,规划迭代64×64、128×128版本。优势是体积小、固态无机械失效风险,适合中小规模超节点集群,短板是端口规模上限低于MEMS。插损≤5 dB(目标 2027 降到 4dB),串扰<-45 dB,切换时间10~300 μs。

7、苏州易缆微(硅光异质集成薄膜钽酸锂) 基于8×8拓扑结构的OCS芯片架构设计,64×64正在研发中。基于异质集成薄膜钽酸锂,片上插损1.5dB,耦合插损未知,串扰<-40 dB,切换时间<10 ns,开关单元功耗约为10nW。52610a96-ba17-11f1-ab55-92fbcf53809c.png

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