近日，英偉達(dá)推出Spectrum-XGS以太網(wǎng)，加速了多GPU和多節(jié)點(diǎn)的通信性能，從而實(shí)現(xiàn)可預(yù)測異地AI集群的性能。受此消息催化，光交換機(jī)(Optical Circuit Switches，OCS)概念站上風(fēng)口。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，由于端口數(shù)多、帶寬大、低時延、低能耗等特性，光交換機(jī)更適用于數(shù)據(jù)中心的上層網(wǎng)絡(luò)交換，有望在智算集群中替代傳統(tǒng)電交換機(jī)，顯著提升GPU芯片利用效率。隨著英偉達(dá)跨區(qū)域擴(kuò)展(scale-across)技術(shù)發(fā)展、谷歌的率先垂范，光交換機(jī)的市場滲透率有望快速提升。

市場研究機(jī)構(gòu)QYResearch預(yù)計，到2031年全球光交換機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到20.2億美元，未來幾年復(fù)合增長率為16.3%。當(dāng)前，谷歌、Coherent等國際領(lǐng)先公司是光交換機(jī)行業(yè)的重要參與者。國內(nèi)方面，華為和紫光股份旗下新華三發(fā)布了光交換機(jī)產(chǎn)品；德科立、騰景科技、賽微電子等多家A股公司積極布局光交換機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。

光交換機(jī)需求“起飛”

8月22日，英偉達(dá)推出Spectrum-XGS以太網(wǎng)，通過跨區(qū)域擴(kuò)展技術(shù)，將多個分布式數(shù)據(jù)中心組合成一個十億瓦級AI超級工廠，可為多租戶、超大規(guī)模AI工廠(包括全球最大的AI超級計算機(jī))提供的帶寬密度較傳統(tǒng)以太網(wǎng)高出1.6倍。

德科立在2025年半年報中表示，算力與帶寬的爆炸性增長，使得傳統(tǒng)基于電交換機(jī)的集群內(nèi)部互聯(lián)性能日益捉襟見肘，逼近材料物理極限。僅靠堆疊設(shè)備數(shù)量已無法滿足未來需求，市場對具備納秒級切換速度、更高維度的光交換機(jī)需求迫切。高速光交換技術(shù)能有效替代電交換機(jī)，顯著提升GPU 芯片利用效率，降低對高端GPU芯片的依賴度。這不僅意味著技術(shù)能力的躍升，更將帶來單位算力成本的指數(shù)級下降，堪稱下一代算力網(wǎng)絡(luò)的核心標(biāo)志。

公開資料顯示，光交換機(jī)具有三種技術(shù)路線：一是MEMS方案，谷歌是該路線的核心應(yīng)用者；二是數(shù)字液晶(DLC)方案，Coherent公司是目前的主要參與者，產(chǎn)品已經(jīng)在逐步導(dǎo)入供應(yīng)鏈；三是直接光束偏轉(zhuǎn)(DBS)方案，為Polatis公司獨(dú)家研發(fā)，目前尚未成熟。

早在2022年，谷歌就引入光交換機(jī)替代主干層電交換機(jī)，以降低主干層功耗、延遲和資本開支。谷歌實(shí)測表明，采用光交換機(jī)后數(shù)據(jù)延遲降低50%以上，這對于提升AI訓(xùn)練效率至關(guān)重要。

而在谷歌的張量處理器(TPU)集群中，光交換機(jī)更是發(fā)揮至關(guān)重要的作用。谷歌的TPU由4096個單芯片組成運(yùn)算集群，每個集群需要48個128端口光交換機(jī)。機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2026年，谷歌TPU出貨量將達(dá)到300萬顆，據(jù)此推算，谷歌需要的光交換機(jī)數(shù)量接近3.5萬臺。

多家公司布局

德科立、騰景科技等多家A股公司布局了光交換機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，華為、新華三等行業(yè)巨頭則早已發(fā)布了光交換機(jī)整機(jī)產(chǎn)品。在華為全聯(lián)接大會2024期間，華為發(fā)布數(shù)據(jù)中心全光交換機(jī)Huawei OptiXtrans DC808，預(yù)計將于2025年正式商用。

早在2023年，新華三就推出了800G CPO硅光數(shù)據(jù)中心交換機(jī)。在近期舉行的第九屆未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展大會上，新華三發(fā)布全新一代800G AI智算交換機(jī)，該產(chǎn)品提供128個800G全線速端口或256個400G全線速端口。相比上一代產(chǎn)品，該交換機(jī)使得設(shè)備用量可減少70%，光模塊用量降低50%，顯著簡化集群建設(shè)，降低總體擁有成本(TCO)，并在高密度、多任務(wù)場景中提供穩(wěn)定高效支撐。

“硅基OCS獲海外樣品訂單，第二代高維度OCS研發(fā)加速推進(jìn)(目標(biāo)2026上半年推出樣機(jī))。”德科立在2025年半年報中披露，公司光收發(fā)模塊、光放大器、光傳輸子系統(tǒng)等三大產(chǎn)品線協(xié)同升級，持續(xù)強(qiáng)化公司在算力基建領(lǐng)域的核心競爭力。

具體來看，在高端光模塊領(lǐng)域，德科立400G相干模塊實(shí)現(xiàn)小批量試產(chǎn)，400G/800G 算力產(chǎn)品完成迭代并啟動送樣，1.6T超高速模塊加速攻關(guān)，50GPON開啟客戶認(rèn)證，可調(diào)/密波模塊及相干組件開發(fā)達(dá)預(yù)期，實(shí)現(xiàn)全場景技術(shù)覆蓋；光放大器技術(shù)持續(xù)突破，寬帶產(chǎn)品特別是L++產(chǎn)品保持市場領(lǐng)先，實(shí)現(xiàn)SOA單通道放大器批量出貨，同時推出空芯光纖專用C波段多波長放大器(輸出功率>2W)搶占新興場景；光傳輸子系統(tǒng)加速迭代，400G/600G DCI板卡批量交付且完成C6T+L6T系統(tǒng)部署，800G板卡年內(nèi)將小批量交付，1.6T板卡啟動預(yù)研。

在核心零部件領(lǐng)域，騰景科技取得積極進(jìn)展。公司在近日的投資者調(diào)研紀(jì)要中披露，公司武漢全資子公司已完成多款高速光引擎和高速光通信組件產(chǎn)品的樣品生產(chǎn)并推進(jìn)客戶驗證。其中，在CPO(共封裝光學(xué))方面，目前在推進(jìn)FAU光纖陣列等CPO光互聯(lián)組件產(chǎn)品的開發(fā)；在光交換機(jī)方面，公司根據(jù)不同客戶的技術(shù)方案，提供精密光學(xué)元組件產(chǎn)品。

在光鏈路交換器件(MEMS-OCS)工藝開發(fā)及晶圓代工方面，賽微電子參股45%的瑞典Silex公司已服務(wù)歐美知名巨頭廠商約10年時間；公司境內(nèi)產(chǎn)線的MEMS-OCS工藝開發(fā)及晶圓制造業(yè)務(wù)，已服務(wù)業(yè)界知名廠商約三年時間。