《科創板日報》9月6日訊 就在上個月，英偉達創始人黃仁勛生動描繪了這樣一個愿景：“未來的AI工廠，不止要大，還要能把城市、國家乃至洲際的數據中心拼接起來。”

要實現這樣的愿景絕非易事。現實情況是，AI數據中心在不斷擴大規模的同時，龐大的數據傳輸需求也帶來了更高的延遲和能耗問題。就連英偉達自己也承認，跨數據中心網絡延遲是AI訓練和計算面臨的重要挑戰。

2009年，彼時世界剛剛邁入移動互聯網時代，諾貝爾物理學獎評委會如此形容當時獲獎的光通信技術：“光流動在細小如線的玻璃絲中，它攜帶著各種信息數據傳遞向每一個方向，文本、音樂、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球。”

16年后的今天，OCS（Optical Circuit Switch，光路交換機）——這一由光通信技術發展而來，能夠在光域內直接完成信號交換的設備，正憑借其低延遲和低能耗的屬性，重新定義數據傳輸的“光速”潛力。

8月22日，英偉達宣布推出Spectrum-XGS以太網，為OCS提供了廣闊的應用前景。這項被稱作“跨區域擴展（scale-across）”的技術，旨在將以太網的極致性能和規模擴展至不同區域，打破建筑物的限制，把世界各地孤立的數據中心聯成一個“超級GPU”。

當各地的數據中心被同一個以太網聯結起來，內部數以十萬計的計算節點協同運作，產生的網絡延遲也成倍增加。此時為維持計算穩定，端口數多、帶寬大的OCS，便更適用于數據中心間的上層網絡交換。

▌為什么是OCS？

在數據中心網絡中，傳統交換機好比一位“翻譯官”，將輸入的光纖數據轉換成電信號進行處理，待處理完畢后，再將電信號重新轉換回光信號進行輸出，整個過程耗時又費力。其中，較為人熟知的進階版本是采用CPO（光學共封裝系統）交換機，該技術通過將光引擎與交換芯片集成在同一基板上，從而實現電信號與光信號之間的高效轉換和傳輸。

然而，當傳輸數據量呈指數級增長時，作為基于現有電交換架構的升級方案，CPO難免顯得力不從心。

相比之下，OCS則是構建出一條截然不同的技術路徑，其通過重構光信號本身的物理路徑，直接消除了光電轉換環節。若將CPO交換機比作光信號的“高速公路”，那么OCS則更像是“光的立交橋”——在面對擁堵時，與其單純提升速度，不如開辟全新的道路。

在2023年的一篇論文中，谷歌研究人員通過計算發現，OCS硬件部分和相關光纖組件成本低于整個超級計算系統成本的5%，且功耗低于系統總功耗的3%，展現出成本與效能優勢。于是，谷歌立刻在其Jupiter數據中心網絡中大量引入了OCS，成為全光交換領域“飲頭啖湯”的玩家。

對新技術的大膽押注令谷歌贏得了獎賞。根據半導體分析機構SemiAnalysis的報告，谷歌的OCS定制化網絡使其整個網絡的吞吐量提升了30%，功耗降低了40%，數據流完成時間縮短了10%，網絡宕機時間減少了50倍，且資本開支減少了30%。

更重要的意義在于，巨大的效用讓市場看到了OCS的潛力。市場調研機構Cignal AI認為，除了谷歌外，2025年之后會有更多廠商投資于OCS領域，考慮到OCS在數據中心核心層、人工智能集群等部署量有望持續增長，預計到2029年市場規模有望超過16億美元。國盛證券更是直言，OCS有望引領下一個光子通信時代。

▌巨頭紛紛入場

無論OCS未來成長空間幾何，至少，巨頭們已經有所動作。

2025年7月，開放計算項目（OCP）宣布成立OCS子項目，該項目旨在推動開放式光交換技術協作，推動OCS向開放化、標準化發展，從而形成全球范圍的行業規范。項目初始成員包括Lumentum、谷歌、微軟、英偉達、Coherent、iPronics等。

值得一提的是，作為上述項目的領導者，Lumentum已在OCS上賺到“第一桶金”。在第二季度業績會上，Lumentum表示，OCS業務已實現向兩家超大規模云廠商出貨，第三家超大規模客戶即將出貨。公司將加速擴充OCS生產能力，預計相關業務未來有望帶來數億美元的收入貢獻。

國內方面，華為推出了數據中心全光交換機 Huawei OptiXtrans DC808，其采用MEMS技術，可實現高速且穩定的全光交換。在前不久舉行的日本Interop Tokyo 2025展上，這款產品還獲得了Best of Show Award特別獎。

當然，光是這些進展并不意味著OCS已經高枕無憂，其中仍存在亟需全行業共同參與、合力解決的問題。從技術層面來看，OCS并非對CPO等光電交換方案的全方位替代。如英偉達在OCP EMEA 2025大會上所言，當前光交換機的制造成本仍顯著高于電交換機，當兩個方案（CPO和OCS）配合起來，功耗才可以進一步降低。

就連OCS領域本身也還存在方案之爭，目前在MEMS、數字液晶DLC、壓電陶瓷直接光束偏轉DBS三條技術路徑中，MEMS方案的核心應用客戶為谷歌，參與廠商數量也較多；DLC方案目前主要由Coherent研發，已經在逐步導入CSP的供應鏈；DBS方案為Polatis的獨家技術，目前仍未成熟。

中信證券提醒道，AI數據中心使用OCS仍處在早期階段，大部分廠商仍在積極研發。OCS技術路線可行性高，優勢明顯，未來增長確定性較強，建議對整機、核心器件、光學零部件等全產業鏈保持關注。