摘要:在AI算力需求指数级增长的浪潮中,传统电交换网络的"光-电-光"转换瓶颈日益凸显,全光交换(OCS)凭借低延迟、低功耗、高带宽的核心优势,正从实验室走向产业化落地的关键阶段。本文将深度解析OCS技术演进路径、产业链价值分布及投资策略,帮助投资者把握这一改变算力
在AI算力需求指数级增长的浪潮中,传统电交换网络的"光-电-光"转换瓶颈日益凸显,全光交换(OCS)凭借低延迟、低功耗、高带宽的核心优势,正从实验室走向产业化落地的关键阶段。本文将深度解析OCS技术演进路径、产业链价值分布及投资策略,帮助投资者把握这一改变算力网络格局的战略机遇。
一、技术演进:四大路线并行,性能与成本博弈决定未来格局
当前OCS技术呈现"四足鼎立"的竞争态势,不同技术路线在性能、成本、成熟度上各有侧重:
1. MEMS微机电系统:当前主流方案,市场占比超70%。通过微镜阵列反射光束实现光路切换,端口扩展能力强(320x320以上),切换速度≤10ms,成本可控。谷歌TPU集群已大规模部署,国内光迅科技、赛微电子在该领域实现技术突破 。
2. DLC数字液晶技术:无机械运动部件,可靠性高、寿命长,驱动电压<10V,适合对稳定性要求高的场景。Coherent(高意)是该领域龙头,国内腾景科技为其提供核心光学元件 。
3. DLBS直接光束偏转:基于压电陶瓷材料,切换速度达毫秒级(1-10ms),插入损耗低至0.8-3dB,规模化降本潜力显著。谷歌测试显示其切换速度比MEMS快10倍,国内德科立、碧韧科技积极布局。
4. 硅光集成技术:通过硅基光子芯片实现高密度光交换,功耗低、集成度高,适合短距离高速互联。中际旭创、新易盛等光模块厂商正加速技术迁移。
技术趋势:未来四种路线将长期共存,MEMS在高端口数场景保持主导,DLBS在长距离传输中崭露头角,DLC聚焦高可靠性需求,硅光集成则适配短距高密度场景。OCP(开放计算项目)成立OCS子项目推动标准化,将加速技术融合与成本下降。
二、市场爆发:国内外共振,2029年规模或超16亿美元
OCS市场正迎来"需求驱动+政策催化"的双重红利:
1. 需求端:AI算力集群爆发式增长直接拉动OCS需求。每万颗GPU需配套48台OCS设备,谷歌TPU v6集群单Pod(8192芯片)需200台OCS,2025年全球OCS出货量预计达2.3万台,2029年突破5万台,四年CAGR约41%。
2. 政策端:国内工信部《城域"毫秒用算"专项行动》明确要求,2027年城域重要站点全光交叉部署率不低于50%,"东数西算"工程2025年OCS采购规模预计达15-18亿元,占国内市场75%以上 。
3. 市场规模:Cignal AI预测,2029年全球OCS市场规模将超16亿美元,国内市场规模2027年有望达200亿元,2030年占全球35%以上。
三、产业链掘金:三大环节聚焦高壁垒与高弹性标的
OCS产业链呈现"上游核心器件>中游整机制造>下游系统集成"的价值分布特征,重点关注以下领域:
(一)上游核心器件:技术壁垒最高的"心脏"环节
1. MEMS芯片:赛微电子北京FAB3工厂已实现MEMS-OCS晶圆小批量试产,良率>92%,为谷歌、Lumentum代工1D/2D微镜阵列,单晶圆价值2400美元,2025年底产能达5万片/月。
2. 光学元件:腾景科技为Coherent、Lumentum供应滤光片、棱镜等精密光学元件,WSS滤光片市占率60%;天孚通信的准直器、波分复用器适配OCS需求,技术壁垒高且客户认证周期长(6-12个月) 。
3. 激光器件:炬光科技的高功率激光元件用于光路控制,微透镜阵列(MLA)将准直光斑压至50μm,助力Calient 1U 384端口高密度方案。
(二)中游整机制造:直接对接终端客户的高弹性环节
1. 头部代工厂:中际旭创为谷歌独家代工OCS整机,1.6T光模块通过英伟达认证,MEMS工艺良率95%,2025年OCS相关营收预计突破20亿元。
2. 国内领军者:光迅科技是国内唯一实现MEMS-OCS整机量产的厂商,192×192端口产品毛利率52%,已送样阿里、腾讯,2025年出货量目标1万台,营收约6.5亿元。
3. 技术突破者:德科立采用光波导方案,10微秒级超低时延,获英伟达10台OCS订单(单价25万美元),成为A股唯一与英伟达达成合作的企业,2025年底交付完毕。
(三)下游系统集成:受益于算力基建的场景落地
1. 运营商市场:中国移动呼和浩特智算中心、商汤AIDC等标杆项目引入OCS,单集群可节省电费超千万元/年,2025年运营商集采规模同比增长120%。
2. 超算与智慧城市:华为TPU v5集群、国内某超算中心等项目单订单超千万元,2025年相关市场规模5亿元,PUE值低至0.998。
四、投资策略:三维度筛选核心标的,把握技术迭代机遇
面对OCS产业的高增长与高不确定性,建议从以下维度构建投资组合:
(一)技术卡位:聚焦已突破核心技术的企业
- 赛微电子:MEMS-OCS晶圆量产,良率领先,深度绑定谷歌、Lumentum,2025年OCS晶圆产值预计12亿元。
- 腾景科技:全球钒酸钇晶体龙头,为Coherent提供液晶OCS核心器件,WSS滤光片市占率60%。
(二)量产进度:关注2025年产能落地的企业
- 光迅科技:国内OCS整机量产第一股,192×192端口产品毛利率52%,2025年出货量目标1万台,营收弹性显著。
- 德科立:光波导方案技术领先,获英伟达、谷歌样品订单,2025年底交付完毕,2026年量产规模或超预期。
(三)生态绑定:优先选择进入全球供应链的企业
- 中际旭创:谷歌OCS独家代工厂,1.6T光模块通过英伟达认证,技术协同效应显著,2025年OCS营收占比有望提升至15%。
- 天孚通信:FAU光纤阵列单元市占率A股第一(30%),产品进入博通、Lumentum供应链,受益于OCS与CPO的协同发展。
五、风险提示:技术路线与商业化进程的不确定性
1. 技术路线风险:MEMS、DLC、DLBS等多路线并存,若主流方案未定型,企业可能面临技术投入沉没风险 。
2. 量产进度风险:部分企业OCS业务仍处于送样或小批量阶段,如赛微电子、腾景科技,量产时间可能延迟影响业绩兑现。
3. 竞争加剧风险:海外思科、Arista加速布局,国内华为、中兴凭借全产业链优势抢占市场,可能挤压中小厂商份额。
4. 地缘政治风险:中美科技竞争可能影响供应链稳定性,高端芯片和光学器件的进口限制或制约产业发展 。
结语
OCS作为下一代算力网络的核心基础设施,正从"实验室验证"迈向"规模化商用",2025-2027年将是产业爆发的关键窗口期。投资者需聚焦"技术壁垒高、量产进度快、生态绑定深"的核心标的,在享受行业高增长红利的同时,密切关注技术路线变化与商业化进程,动态调整投资组合。全光算力革命已至,OCS赛道的长期投资价值值得战略性配置。
来源:财经大会堂
