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野村:全球AI趋势追踪:光路开关处于AI网络中心

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原标题:Nomura Global AI Trend Tracker:Optical circuit switch at center of AI network

摘要

野村报告指出,光路开关(OCS)在AI网络中的作用日益关键,光学组件制造商有望受益于OCS市场的增长。OCS是一种全光交换设备,相比传统电子开关具有低延迟、低功耗和高带宽等优势。谷歌已在TPU v4网络中率先采用OCS,而英伟达在OFC 2026上讨论了下一代Dragonfly架构,其中OCS可用于跨机柜和跨集群网络。据Cignal AI数据,2025年OCS市场规模约4亿美元,预计2029年将超过25亿美元,四年复合增长率约58%。野村认为,随着多家超大规模云服务商进入测试阶段,OCS市场可能迎来加速采用的转折点。报告还分析了OCS与CPO、可插拔方案的互补关系,以及OCS价值链中的关键组件和主要供应商。

主要观点

  • OCS是一种全光交换设备,无需光电转换,相比传统电子开关具有低延迟(纳秒级)、低功耗(仅为同带宽电子开关的1/5)和高带宽(协议透明,兼容多种速率)等优势。
  • 谷歌在TPU v4网络中首次采用OCS,并基于MEMS技术构建了“Apollo”OCS平台,直接实现成本降低30%、功耗降低40%。
  • 英伟达在OFC 2026上提出下一代Dragonfly架构,OCS负责跨机柜和跨集群的全光交换。
  • 据Cignal AI预测,2025年OCS市场规模约4亿美元,预计2029年将超过25亿美元,四年复合增长率约58%。
  • 2026年,微软、Meta和英伟达等超大规模科技公司已表达引入OCS的意向,目前处于小批量测试阶段。
  • OCS与CPO、可插拔方案互补:CPO主要用于高速短距离交换(机架/ToR/Leaf),OCS负责拓扑重构、Spine层和DCI。
  • 英伟达比较了四种方案的总功耗:可插拔83 pJ/b,可插拔+OCS 50 pJ/b,CPO 48 pJ/b,CPO+OCS 31 pJ/b,OCS可降低数据中心网络功耗30%-40%。
  • OCS主要有四种技术路线:MEMS(谷歌、Lumentum)、数字液晶(Coherent)、直接光束控制(Polatis)和硅光方案(iPronics),其中MEMS最为成熟。
  • 中国厂商如中际旭创(300308 CH,买入)、光迅科技、新易盛等在OFC 2026上展示了OCS产品。
  • 上游组件包括MEMS微镜、光纤阵列、光学芯片等,中游为OCS整机制造和系统集成。

论述逻辑

报告从AI网络对高带宽、低延迟、低功耗的需求出发,引出OCS作为全光交换方案的优势。通过谷歌和英伟达的案例说明OCS在AI集群中的实际应用,并引用Cignal AI的市场预测展示增长潜力。接着对比OCS与CPO、可插拔方案的互补关系,分析OCS的四种技术路线及其优缺点。最后梳理OCS产业链,指出中国厂商在组件和整机环节的参与机会。

关键展望

  • OCS市场可能在近期迎来加速采用的转折点,多家超大规模云服务商(除谷歌外)已进入测试阶段。
  • 英伟达可能在下一代Feynman架构中采用OCS方案,建立10万卡级AI集群。
  • 中国厂商如中际旭创、光迅科技、新易盛等已进入OCS整机制造领域,有望受益。
  • 报告未明确给出未来验证点或时间窗口。

推荐标的

  • 中际旭创(300308 CH):评级买入,目标价CNY 799.00(基于35x 2026F EPS CNY 22.84),理由:其子公司TeraHop开发硅光OCS方案,有望受益于OCS市场增长。
  • 苏州天孚光通信(300394 CH):评级买入,未给出目标价,理由:作为关键组件制造商(MEMS阵列、透镜、光纤阵列),有望受益于OCS产品采用。
  • 其他提及但未评级:Lumentum(LITE US)、Coherent(COHR US)、新易盛(300502 CH)、英伟达(NVDA US)、谷歌(GOOG US)、微软(MSFT US)、Meta(META US)。

关键图表

Fig. 1: OCS technology roadmap

Fig. 2: Comparison of four main solutions of OCS

Fig. 3: NVIDIA’s OCS network topology

Fig. 4: Power consumption comparison between different networking solutions

Fig. 5: Traditional switch vs CPO switch vs OCS in scale-up network

Fig. 6: OCS — latest products and commercialization progress

Fig. 7: OCS industry supply chain

Fig. 8: Latest OCS-related progress of Chinese manufacturers

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