OCS五大技術路線比拚:誰才是AI算力網路的最優選?

AI速讀
面對AI算力需求的激增,光電路交換 (OCS) 技術因能降低功耗與延遲而備受關注。目前市場由MEMS技術主導,但液晶技術與矽光子IC被視為中長期的潛在挑戰者與替代方案。壓電陶瓷與機器人方案則因成本或速度問題僅限於特殊場景。預計OCS市場將保持約60%的年複合成長率,至2029年規模可達25億美元。中國雖在系統面有優勢,但在核心器件的良率與一致性上仍需突破。

AI叢集越做越大,電交換機快扛不住功耗和延遲了。光電路交換(OCS)在光域直接完成訊號路由、徹底摒棄“光-電-光”轉換,直接“抄近道”,成了香餑餑。但OCS怎麼做?目前五條技術路線同台競技,各有各的脾氣。


1. MEMS(微鏡):當前絕對主力

MEMS靠微小的鏡子轉動來反射光線,GoogleTPU叢集大規模在用,Lumentum、光庫科技都是主力。優點是連接埠多(最多上千路),供應鏈成熟。缺點是有機械部件,切換慢(幾十毫秒),用久了怕鏡子卡住。所以雖然有先發優勢,但是上限不高。

2. 壓電陶瓷:性能之王,價格之巔

靠壓電材料變形來引導光束,插損最低、速度最快、可靠性極高,綜合性能沒對手。

唯一的問題是太貴了!同樣300連接埠,成本是MEMS的三四倍。技術被少數國外廠商壟斷,Google只在測試,沒敢大規模鋪開。目前國產還做不了。

3. 機器人:插損極致,但慢得像蝸牛

其實就是個自動光纖配線架,機械臂幫你插拔光纖。插損只有0.3dB,連接埠隨便擴,還不怕斷連。但切換速度按秒甚至分鐘算,只適合實驗室調測,別想上AI即時網路。特殊場景專用,不是主流。

4. 液晶:沒有運動部件,後起之秀

靠電場改變液晶方向來偏轉光束,沒機械零件,可靠性高,功耗低。Coherent已經推出300連接埠產品,2025年開始出貨。

缺點是技術才兩年,還有老化和溫漂問題,今年測試要是過了,很可能成為MEMS的有力挑戰者。

5. 光子IC(矽光):未來之星,還在襁褓

用矽光波導做光交換,切換速度能到微秒級,而且能和晶片工藝整合,成本有望做到最低。

但目前連接埠小、插損高,成熟度不足,離商用還遠。潛力很大,但是可能得等三五年。

市場怎麼看?短期押MEMS,中期看液晶,長期賭矽光

現在MEMS佔了九成以上份額,Google帶起來的,市場約4億美元,穩坐頭把交椅。

兩年內,液晶如果驗證通過,價格和可靠性佔優,會在部分場景搶MEMS的飯碗。

長遠來看,矽光一旦突破連接埠和損耗難題,可能一統江湖,但至少是2028年以後的事。

至於壓電陶瓷和機器人,前者太貴,後者太慢,大機率是配角。

國內的機會和門檻

整個OCS市場年複合增長率接近60%,2029年有望突破25億美元,中國是增長最快的區域。

好消息是光學元件和系統軟體國內基本能自給;壞消息是MEMS微鏡、矽光晶片這些核心器件,良率、一致性還差一截,得抓緊提升。(銳芯聞)