研究观点 / 光子
光子算力网络MEMS
OCS 光交换:
AI 集群网络的“去电化”
当 AI 集群从万卡走向十万卡,网络里一层层“光—电—光”转换成了功耗与成本的大头。光路交换(OCS)让光信号在交换机里不落地、直接改道——正从头部云厂商的自研方案走向更广泛的规模部署。
核心判断
波斯顿视角
- 交换层是下一个“光进电退”的环节。光模块解决了“传”,OCS 解决“换”:省去电交换芯片与成对光模块的反复光电转换,功耗与时延同步下降;且对速率透明,网络代际升级时交换层不必跟着换。
- 价值集中在“镜子”和“光纤阵列”。MEMS 微镜阵列决定端口规模与切换可靠性,二维光纤准直阵列决定插损与良率,二者是 OCS 硬件价值的核心;整机集成与调度软件次之。
- 国产窗口在 MEMS 大阵列与精密光学装配。大规模 MEMS 微镜的设计、流片与封装已有国内团队跑通;光纤阵列、准直器、环形器等无源器件是国内光通信产业链的传统强项,有望随国产 AI 集群形成配套。
产业链图谱
OCS 产业链价值拆解
从微镜芯片到集群网络,逐环节拆解,标注价值集中与国产化窗口的位置。
①
芯片
MEMS 微镜阵列
静电/电磁驱动
大阵列良率
卡脖子大阵列良率
②
光学
光纤准直阵列
二维阵列
透镜对准
核心透镜对准
③
器件
环形器/WDM
双向复用
无源器件
受益无源器件
④
驱动
驱动与控制
高压驱动
闭环校准
价值上移闭环校准
⑤
整机
OCS 交换机
光路/机箱
散热
散热
⑥
软件
拓扑调度
网络编排
故障切换
故障切换
⑦
系统
AI 集群
TPU/GPU 集群
光互联网络
光互联网络
◆ 产业链研究图谱(示意)· 环节热度由 AI + 数据持续维护 · 非投资组合披露
关键环节拆解
价值迁移到哪、机会窗口在哪
| 环节 | 卡位逻辑 | 早期机会窗口 |
|---|---|---|
| MEMS 微镜阵列 | 端口规模与切换稳定性的决定因素,设计、MEMS 工艺与封装三重门槛,大阵列良率是分水岭。 | 高 |
| 光纤准直阵列 | 二维阵列的对准精度直接决定插损,精密光学装配的工程化门槛高。 | 高 |
| 驱动与闭环控制 | 数百路微镜的高压驱动与实时校准,决定长期漂移与可靠性。 | 中高 |
| 环形器等无源器件 | 双向传输可省一半端口,国内在产能与成本上优势明显。 | 中 |
| 整机与调度软件 | 与集群拓扑深度耦合,头部客户倾向自研或深度定制。 | 中 |
AI
AI 投研视角:我们用 AI 扫描 MEMS、光纤阵列与光交换领域的专利、论文与融资,标注每个环节的国产化缺口与团队来源(院所/大厂/海归),锁定“大阵列良率已跑通”的早期团队,再由投研团队核实流片与客户验证。
早期布局方向
我们在这条链上重点看什么
MEMS 大阵列芯片
具备自主设计与稳定流片、封装能力,大阵列良率可复现的团队。
精密光学装配
二维光纤阵列、准直与自动化耦合——决定插损与产能的胜负手。
驱动与控制芯片
数百通道微镜的高压驱动与闭环控制,常被忽视的国产化缺口。
非 MEMS 路线
液晶、压电、硅光开关等替代路线中具备工程化能力的早期团队,对冲路线风险。
风险与变量
- 客户高度集中:现阶段规模采用集中在少数头部云厂商,节奏受其资本开支与自研策略左右。
- 路线并存:MEMS、液晶、压电与硅光开关各有取舍,端口规模、切换速度与成本的最优解尚未收敛。
- 场景边界:OCS 适合“慢切换”的拓扑重构,与分组交换是互补而非替代,市场空间需按场景审慎测算。
相关研究
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