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OCS调研:谷歌OCS方案细节、OCS在Scale-out和Scale-up网络层面的应用效果和部署前景
发布来源: 路演时代 时间: 2026-04-24 11:43:17 0

OCS 调研:谷歌 OCS 方案细节、OCS 在 Scale-out 和 Scale-up 网络层面的应用效果和部署前景,主要供应链情况等 聚焦光迅科技、赛微电子、Meta 等

OCS 与传统电交换机在功能上有何本质区别?未来在数据中心网络架构中,二者将如何共存与分工?

OCS 与电交换机在功能上存在本质差异。电交换机能够对电信号进行分组处理与分发,而光交换机仅作为光路的传输和中转节点。基于此差异,二者将会在网络架构中承担不同角色。在骨干层,对于大带宽、低时延的流量,会采用光交换机以替代部分电交换机。而在边缘层,例如处理小流量、高突发且需要精细化管理的信号场景,仍将继续使用电交换机。因此,未来的趋势是 OCS 与电交换机混合使用的架构,分别应用于骨干网络和接入层。


以谷歌 TPU v7 集群为例,采用 OCS 方案后,其与光模块的配置比例关系是怎样的?相较于传统的电交换机方案,光模块的用量会发生多大变化?

根据 2025 年 10 月发布的 TPU v7 专利芯片架构,一个包含 9,216 颗算力芯片的 TPU 集群,需要配置 64 台 OCS。在此配置下,TPU 芯片、OCS 与光模块的比例关系为 1:1:1.5。而在传统的电交换机方案中,该比例为 1:1:2, 其中 “2” 代表电交换机下的光模块端口数量。因此,从电交换方案切换至 OCS 方案,光模块的配置比例将从 2 下降至 1.5, 用量减少了约 25%。


考虑到 OCS 方案存在信号切换不便的局限性,在谷歌的 TPU 集群中,OCS 的最终渗透率预计能达到什么水平?这将如何影响光模块的整体用量?

预计在混合部署的终极形态下,OCS 的渗透率将达到 50% 左右,即约一半的端口会采用 OCS, 另一半则继续使用电交换机。基于此渗透率进行测算,原先在纯电交换方案下 TPU 与光模块 1:2 的配置比例,在 50% OCS 渗透的混合架构下,将演变为 1:1.75。这意味着,尽管 OCS 的引入会减少部分光模块用量,但考虑到其渗透率限制,对光模块行业的整体影响并未如最初预期的那么显著。


OCS 在 Scale-out 和 Scale-up 网络层面的应用效果和部署前景有何不同?为什么会出现这种差异?

OCS 目前主要适用于 Scale-out 层面,而在 Scale-up 层面则不会进行大规模的推进和部署。谷歌虽然进行过相关尝试,但 OCS 在 Scale-up 场景下的效果未达预期。其根本原因在于二者处理的流量特性不同。Scale-out 层面多为骨干网络的高带宽、高速率、大总量的长距离传输,流量模式相对固定,适合 OCS。而 Scale-up 层面主要处理短距离、流量突发情况复杂的中转和输入输出,需要频繁、灵活的信号切换与分组筛选处理,这正是电交换机的优势所在,而光交换机因其不具备信号处理能力且切换不灵活,故不适合该场景。


从技术路线来看,谷歌和英伟达在数据中心架构上有何不同?英伟达是否也在探索 OCS 的应用?

谷歌与英伟达的技术路线存在差异。谷歌采用专用芯片 (如 TPU) 和专用算法,处理效率更高。英伟达则采用通用性芯片和通用算法。目前,谷歌在其数据中心小规模部署 OCS 的方案已被验证是可行的。与此同时,英伟达方面也正在对 OCS 技术路线进行尝试与验证。


武汉捷普为谷歌代工的 MEMS OCS 整机售价及盈利分别是多少?与光模块业务相比,OCS 的市场规模和前景如何?

武汉捷普为谷歌代工的 MEMS 128x128 端口型号 OCS 整机,单台售价约为 24 万人民币。相较于光模块业务,OCS 在市场规模上存在显著差距。例如,2026 年 800G 和 1.6T 光模块的出货量预计将达到数千万只的级别,而武汉捷普的 OCS 业务,即使在年底扩产后,可预见的年出货量也仅在 1 万至 1.5 万台之间。短期来看,在未来两到三年内,OCS 的市场容量和规模难以达到光模块的水平。


除谷歌外,其他北美云厂商在全光互联领域的进展如何?

OCS 技术方案是否是数据中心建设的唯一选择?目前,除谷歌外,包括 Meta、AWS、微软和甲骨文在内的其他北美云厂商也在推进其数据中心的全光互联网络,并同时评估 MEMS OCS 与数字液晶 OCS 等多种技术方案。谷歌在这一领域是主导者,需求量最大,而其他厂商的需求量相对较小,可能在几百到上千台的级别。OCS 并非数据中心建设的唯一或必需方案,在 OCS 出现之前,数据中心已有相应的解决方案。引入 OCS 主要是为了在特定应用场景下替代部分原有方案,以期降低成本和提高可维护性。


OCS 技术在 AI 集群中的应用前景如何?预计何时能够实现规模化应用?

目前,OCS 技术在 GPU Pod 这类短距离、流量突发状况复杂的场景中尚无法应用,主要原因是现有技术尚未成熟。谷歌有计划在该场景下应用 OCS, 但需要攻克技术难题,这涉及到硬件与软件的高度协同,例如需要通过 SDN 软件来定义和控制 MEMS 或硅光子器件,相当于需要对整个系统进行重新设计。预计到 2028 年之后,随着光模块等技术的进一步升级,对高容量带宽的需求持续提升,OCS 在 GPU Pod 中的应用才有可能实现。


在数据中心网络中,OCS 是否会取代传统光模块,成为主导技术?

OCS 与光模块并非相互取代的关系,未来三到五年内,两者将处于并行发展的状态。这与光模块技术内部的多种路线并存类似,例如可插拔硅光、EML、薄膜铌酸锂以及 CPO、NPO 等方案都在同步发展,没有哪一种技术能完全取代其他技术。未来,随着技术演进,不同方案的渗透率和占比会发生动态变化,例如 CPO 的渗透率可能会快速提升,导致传统可插拔光模块的占比相应下滑,但多种技术路线并行的格局将持续存在。


国内 OCS 整机市场的竞争格局如何?除了武汉捷普,还有哪些主要参与者及其技术路线和市场定位?

国内 OCS 整机市场的主要参与者包括:

  1. 武汉捷普:主要为谷歌代工,采用 MEMS 技术路线。

  2. 光迅科技:作为国企,具备从光芯片、光器件到模块和系统的垂直整合能力。其 OCS 产品同样采用 MEMS 技术路线,但端口数为 192x192, 主要供应商为华为,同时也通过了谷歌的认证。

  3. 桂林光隆:该公司也在尝试 OCS 整机制造,前期主要为 OCS 提供配套的无源器件及 FAU。其市场定位主要是面向国内云厂商,目前处于送样认证阶段。此外,还有其他技术路线的厂商,如德科立,其采用的硅基光波导方案是谷歌下一代 OCS 的备选方案之一,特点是时延更低 (纳秒至 10 微秒级别), 由谷歌与德科立直接合作。在谷歌的 OCS 采购中,不同技术路线的供应商及其份额占比是怎样的?谷歌的 OCS 采购采用了多种技术路线,各路线的供应份额占比如下:

  4. MEMS 技术:占比最高,约为 50% 至 60%。

  5. 数字液晶技术:占比约 30%, 主要供应商为美国厂商 Calient, 国内的天孚通信为其提供光无源器件及光学组件。

  6. 压电陶瓷技术:占比约 15%, 主要供应商为 Polatis, 该公司同时掌握压电陶瓷和 MEMS 两种技术路线,是谷歌的第二大供应商,总供应占比达 20%。其压电陶瓷方案的国内代工厂商是凌云光。该路线的需求量每年约一两千台。

  7. 硅基光波导技术:占比最小,低于 5%。

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