《科创板日报》9 月 6 日讯 就在上个月，英伟达创始人黄仁勋生动描绘了这样一个愿景：「未来的 AI 工厂，不止要大，还要能把城市、国家乃至洲际的数据中心拼接起来。」
要实现这样的愿景绝非易事。现实情况是，AI 数据中心在不断扩大规模的同时，庞大的数据传输需求也带来了更高的延迟和能耗问题。就连英伟达自己也承认，跨数据中心网络延迟是 AI 训练和计算面临的重要挑战。
2009 年，彼时世界刚刚迈入移动互联网时代，诺贝尔物理学奖评委会如此形容当时获奖的光通信技术：「光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递向每一个方向，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。」
16 年后的今天，OCS（Optical Circuit Switch，光路交换机）——这一由光通信技术发展而来，能够在光域内直接完成信号交换的设备，正凭借其低延迟和低能耗的属性，重新定义数据传输的 「光速」 潜力。
8 月 22 日，英伟达宣布推出 Spectrum-XGS 以太网，为 OCS 提供了广阔的应用前景。这项被称作 「跨区域扩展 （scale-across）」 的技术，旨在将以太网的极致性能和规模扩展至不同区域，打破建筑物的限制，把世界各地孤立的数据中心联成一个 「超级 GPU」。
当各地的数据中心被同一个以太网联结起来，内部数以十万计的计算节点协同运作，产生的网络延迟也成倍增加。此时为维持计算稳定，端口数多、带宽大的 OCS，便更适用于数据中心间的上层网络交换。
▌为什么是 OCS？
在数据中心网络中，传统交换机好比一位 「翻译官」，将输入的光纤数据转换成电信号进行处理，待处理完毕后，再将电信号重新转换回光信号进行输出，整个过程耗时又费力。其中，较为人熟知的进阶版本是采用 CPO（光学共封装系统） 交换机，该技术通过将光引擎与交换芯片集成在同一基板上，从而实现电信号与光信号之间的高效转换和传输。
然而，当传输数据量呈指数级增长时，作为基于现有电交换架构的升级方案，CPO 难免显得力不从心。
相比之下，OCS 则是构建出一条截然不同的技术路径，其通过重构光信号本身的物理路径，直接消除了光电转换环节。若将 CPO 交换机比作光信号的 「高速公路」，那么 OCS 则更像是 「光的立交桥」——在面对拥堵时，与其单纯提升速度，不如开辟全新的道路。
在 2023 年的一篇论文中，谷歌研究人员通过计算发现，OCS 硬件部分和相关光纤组件成本低于整个超级计算系统成本的 5%，且功耗低于系统总功耗的 3%，展现出成本与效能优势。于是，谷歌立刻在其 Jupiter 数据中心网络中大量引入了 OCS，成为全光交换领域 「饮头啖汤」 的玩家。
对新技术的大胆押注令谷歌赢得了奖赏。根据半导体分析机构 SemiAnalysis 的报告，谷歌的 OCS 定制化网络使其整个网络的吞吐量提升了 30%，功耗降低了 40%，数据流完成时间缩短了 10%，网络宕机时间减少了 50 倍，且资本开支减少了 30%。
更重要的意义在于，巨大的效用让市场看到了 OCS 的潜力。市场调研机构 Cignal AI 认为，除了谷歌外，2025 年之后会有更多厂商投资于 OCS 领域，考虑到 OCS 在数据中心核心层、人工智能集群等部署量有望持续增长，预计到 2029 年市场规模有望超过 16 亿美元。国盛证券更是直言，OCS 有望引领下一个光子通信时代。
▌巨头纷纷入场
无论 OCS 未来成长空间几何，至少，巨头们已经有所动作。
2025 年 7 月，开放计算项目 （OCP） 宣布成立 OCS 子项目，该项目旨在推动开放式光交换技术协作，推动 OCS 向开放化、标准化发展，从而形成全球范围的行业规范。项目初始成员包括 Lumentum、谷歌、微软、英伟达、Coherent、iPronics 等。
值得一提的是，作为上述项目的领导者，Lumentum 已在 OCS 上赚到 「第一桶金」。在第二季度业绩会上，Lumentum 表示，OCS 业务已实现向两家超大规模云厂商出货，第三家超大规模客户即将出货。公司将加速扩充 OCS 生产能力，预计相关业务未来有望带来数亿美元的收入贡献。
国内方面，华为推出了数据中心全光交换机 Huawei OptiXtrans DC808，其采用 MEMS 技术，可实现高速且稳定的全光交换。在前不久举行的日本 Interop Tokyo 2025 展上，这款产品还获得了 Best of Show Award 特别奖。
当然，光是这些进展并不意味着 OCS 已经高枕无忧，其中仍存在亟需全行业共同参与、合力解决的问题。从技术层面来看，OCS 并非对 CPO 等光电交换方案的全方位替代。如英伟达在 OCP EMEA 2025 大会上所言，当前光交换机的制造成本仍显著高于电交换机，当两个方案 （CPO 和 OCS） 配合起来，功耗才可以进一步降低。
就连 OCS 领域本身也还存在方案之争，目前在 MEMS、数字液晶 DLC、压电陶瓷直接光束偏转 DBS 三条技术路径中，MEMS 方案的核心应用客户为谷歌，参与厂商数量也较多；DLC 方案目前主要由 Coherent 研发，已经在逐步导入 CSP 的供应链；DBS 方案为 Polatis 的独家技术，目前仍未成熟。
中信证券提醒道，AI 数据中心使用 OCS 仍处在早期阶段，大部分厂商仍在积极研发。OCS 技术路线可行性高，优势明显，未来增长确定性较强，建议对整机、核心器件、光学零部件等全产业链保持关注。
