定義
OCS(Optical Circuit Switch,光路交換)是在資料中心網路中直接切換光路的架構,用於 MoE training、all-to-all 流量與動態叢集重配。它的價值不是單純升速,而是讓 fabric 能在訓練任務、機櫃群與流量形態變化時重新配置。
圖解
flowchart LR
A[GPU/Rack群] --> B[OCS光路交換]
B --> C[動態fabric重配]
C --> D[MoE / all-to-all traffic]
圖說:OCS 把固定光纖拓撲轉成可重配光路,降低 MoE 訓練中的網路閒置與熱點。
三條技術路線
| 路線 | 優勢 | 限制 | 投資觀察 |
|---|---|---|---|
| 3D MEMS | 今日領導者;Google Apollo;低插損、高可靠、毫秒級切換;波長 / 協議無關 | 機構封裝難自動化 | 已商用大規模部署 |
| Liquid Crystal / LCoS | 可做波長級切換,適合 WSS 與小通道數 | 埠數天花板較低,ms 級 | 偏特定光網路場景 |
| Silicon Photonics | ns 級切換、CMOS 製程、與 CPO 共用 PIC 基礎 | 插損偏高、SOA 補償 ASE 噪聲、SiN 波導是否足夠仍待驗證 | scale-up OCS 真戰場 |
需求動因
- MoE training 需要動態 fabric reconfiguration。
- all-to-all traffic 讓固定網路拓撲效率下降。
- OCP 已就 OCS 在 MoE training 與動態叢集重配發布白皮書。
Lumentum OCS 放量(申万宏源 2026-06-30)
- LITE.US(lumentum) OCS(MEMS 路線)已獲 3 個大客戶的大規模訂單:FY26Q2 季營收 1,000 萬美元起步,積壓訂單超 4 億美元,大部分 CY26H2 交付,泰國 OCS 產線極端滿載、交付排至 2027。
- 公司預計 OCS 業務 CY2027 貢獻 10 億美元營收,為其四大成長引擎之一。
展場技術路線對比與 Google 導入邏輯(光通訊產業專家會議,2026-09-24)
memo_光通訊_專家會議_20260924 補上兩條路線的具體展品規格,並解釋 Google 大規模導入 OCS 的底層邏輯:
- 3D MEMS 路線:昂納(AFR)展出採用壓電與微機電反射鏡的 320×320 連接埠大型 MEMS OCS。
- Liquid Crystal 路線:Coherent 與中際旭創展示基於液晶(Liquid Crystal)偏轉原理的 OCS,連接埠數受限於約 64×64——與本頁「Liquid Crystal / LCoS」路線既有「埠數天花板較低」的判斷一致,補上具體數字。
- Google 導入 OCS 的核心邏輯 = OCS+WDM 缺一不可:單純使用 1310nm 單一波長的光訊號接入 OCS 並無顯著擴容價值;OCS 的核心優勢在於不解開光訊號即可直接透明轉發。Google 採用 2.4T 分波多工(WDM)光模組,在單一實體光纖內包覆多個波長(4 波或 8 波),進入 OCS 後即可成倍擴大每個端口調度的頻寬容量——因此多波長 WDM 是 OCS 能發揮總體擁有成本(TCO)優勢的必要前提,而非 OCS 本身單獨帶來擴容效益。
Google 2.4T 輕相干光模組:與 OCS 的搭配、量與規格
上段「OCS+WDM」的 2.4T 模組,實為 Google 專屬的輕相干(Coherent Lite)光模組(產業專家,2026-11-02,⭐⭐):
- 屬性:Google 客製需求,非產業通用標準,專門搭配自研 OCS。
- 規格邏輯:8 通道×300G/lane。400G/lane 尚未成熟,而 OCS 光路插損大,需以單波 300G 的較高速率維持鏈路效能;單波 CW 雷射功率 100–150mW,TFLN 調變器大概率採用(見 技術_TFLN薄膜鈮酸鋰)。
- 量:2027 樂觀 200 萬隻以上、保守 100–150 萬隻;2028 預估 1,500–2,000 萬隻,與 TPU v9 配比至少 1:1。專家認為 2.4T 等自家方案清單宜 2027H2 再觀察。
- DSP:由 MRVL.US(marvell)(2nm)與 Celero Communications(Google 2025Q4 透過 CapitalG 投資、前 Marvell/Inphi 團隊創立)供應,見 技術_光模組DSP。
- Google 側整體脈絡見 GOOGL.US(alphabet)、供應鏈_GoogleTPU。
OCS 熱度與商業現實(Omdia,2026-10-03)
Omdia CIOE 2026 展會回顧對 OCS 的判讀偏冷靜:
- 熱度:討論強度與 NPO 相當,由 NVIDIA 與 iPronics 的投資消息觸發,投資人到展場尋找標的(特別是小埠數矽光 OCS);Google 的明確敘事再度點燃動能。電信商積極討論如何導入,網路規模業者多為「評估中」。
- 走向:與 CPO 類似,被普遍視為必然(OCI 加電氣 PHY 極限會把部分交換甚至運算推向光),但組織慣性強,通常只在必要時才快速行動;大規模新應用預期在本十年後段,目前找不到標準化活動。ECOC 上有頂級系統廠提問:若應用真會廣泛使用,為何沒人標準化並定義 OCS 使用情境。
- 價值在軟體:Omdia 主張 OCS 的價值偏軟體而非硬體,只專注晶片研發會有營收壓力;許多新興「快」OCS 業者同時賣矽光晶片,中國上一波矽光新創也未達預期,「部分 OCS 公司會成功,多數不會」。NVIDIA 廣泛投資是理性對沖,不代表驗證單一路線;成功關鍵在與交換器架構定義者緊密合作,並把由炒作資金支撐的概念轉為健康營收。
與上方 Lumentum MEMS 路線大單(已商用)互補:商用規模集中在 3D MEMS,矽光小埠數 OCS 仍屬題材階段。
OCS 標準化:Omdia「無標準化」vs OCP OCS 介面規格 v0.8
Omdia(CIOE 2026 回顧,2026-10-03)稱目前找不到 OCS 標準化活動。Google 於 OCP 2026(2026-10)展示 OCP OCS Interface Spec v0.8(2026 年 9 月初向 OCS 工作組提出草案,GitHub 已公開)。兩者範圍可能不同:OCP 規格為控制面/管理介面(OpenConfig YANG+gNMI),Omdia 所指可能是光交換硬體本身;因此並列不裁定。單一來源(Google 簡報),v1.0 時程未提。
OCP OCS 介面標準(2026-10)
- 範圍:網路設備管理面六項中,Forwarding Control、Configuration、Monitoring 為「為 OCS 修改」;Installation、Security Management、Maintenance 沿用現有。
- 技術選擇:OpenConfig YANG 模型+gNMI(Get/Set/Subscribe)。基本操作為建立 port-port 連線、監控連線狀態與埠健康、設定重啟後復原行為(Break/Recover/Maintain);變體含 Any-Any vs Some-Some、快切(beam steering、SiPh)vs 慢(robotic);Multicast、Unidirectional 尚未完整涵蓋。
- 分類:簡報將技術分為 Robotic、Beam Steering、Silicon Photonic,與本頁「3D MEMS/LC/SiPh」略不同(Beam Steering 涵蓋 MEMS 類,簡報未列 LC)。
- 賣點(Google 自述):流量無關、免 OEO、無收發器、耗電低於傳統電封包交換器 5%。
- 核心貢獻者:iPronics、Google、LITE.US(lumentum)(2 人)、Huber+Suhner、Telescent;工作組例會週三 9am PT。 (報告_OCP2026_Google_OCS介面標準化_20261015,2026-10)
使用現況:Google 為最大用戶(群益 ECOC 會後,2026-10-06)
OCS 約 95% 由 Google 使用,為目前最大的 CSP 用戶;Google 同時把訓練與推論處理器分開、拓撲由 Torus 改採 Dragonfly 以縮短延時(見 技術_Scale-up)。來源 memo_ECOC2026_群益會後分享_20261006(群益轉述,口徑為訪查認知,非公司揭露)。
TPU8 OCS 需求量化(Aletheia,2026-10-06):Google TPU8 更多在 Jupiter(南北向)與 TPU8i 機櫃連接(SPOCS)導入 OCS,生命週期總需求估由 TPU7 約 20,833 台增至 TPU8 約 258,542 台(成長逾 12 倍);Lumentum(MEMS 路線,見上方放量段落)與 Celestica(ODM/OEM)同列 Figure 3 關鍵供應商。詳見 供應鏈_GoogleTPU「AI Networking 硬體需求與三大受惠標的」。來源:報告_Aletheia_AI網通_20261006。
市場規模展望:2030 年 US$8bn(凱基交換器講座,2026-10-24)
- 珩石 kevin 筆記轉述凱基講座:預估 2030 年 OCS 市場規模約 US$8bn(80 億美元),占整體交換器市場約 10%;為講者預估,未見其他來源交叉驗證,信心偏低。
- 技術分類:MEMS、液晶、壓電與波長路由四種,現階段以 MEMS 與液晶為主;Google 目前採 MEMS,不需 DSP 或 transceiver,可降低功耗與延遲,且預計在後續 TPU 機櫃大量導入。
- 講者推論:OCS 普及的架構下,未來可能不再依賴 LPO/CPO 等光學封裝技術(thesis,與 Celestica 2026-10-27 說法「pluggable 仍為 1.6T 主流、CPO 於 3.2T 較明顯」並非同一層次,OCS 屬交換層而非光模組封裝,兩者是否互斥待核對)。
- 來源:memo_交換器產業_KGI講座_珩石筆記_kevin_20261024;對智邦的意涵見 2345_智邦(市)。
OCS 委外製造:Fabrinet 定位(2026-09-24 法說)
FN.US(fabrinet) 正與客戶合作 OCS 專案,可望開始爬坡(時程取決於客戶準備程度)。MEMS 型 OCS 與 Fabrinet 長期製造的 MEMS mirror 技術相近,具製程與量產適配性;液晶型 OCS 廠商較可能依賴自有技術、內部製造,外包空間較小。客戶已明確表達希望提升 OCS 委外製造比重,對 Fabrinet 屬正面結構趨勢——為 OCS 供應鏈新增一個委外代工(而非元件/模組自製)的觀察節點。詳見 活動_Fabrinet_FN_call_memo_20260924。
相關技術
來源
- 報告_Aletheia_AI網通_20261006 — Aletheia Capital,2026-10-06;TPU8 OCS 生命週期需求 258,542 台(TPU7 為 20,833 台),Figure 3 供應商(Lumentum、Celestica)
- memo_ECOC2026_群益會後分享_20261006 — 群益投顧 ECOC 2026 會後分享,2026-10-06;OCS 約 95% 為 Google 使用
- 報告_OCP2026_Google_OCS介面標準化_20261015 — Google,2026-10;OCP OCS 介面規格 v0.8
- 報告_Omdia_CIOE2026展會回顧_20261003 — Omdia(非券商),2026-10-03;OCS 熱度、無標準化、價值偏軟體、多數新創難成功
- 分析_AI光互連百億美元押注_20260525
- 報告_申万宏源_光通信光電集成深度_20260630,申万宏源,2026-06-30(Lumentum OCS backlog 與 CY27 指引)
- memo_光通訊_專家會議_20260924,光通訊產業專家會議,2026-09-24;昂納 320×320 MEMS OCS、Coherent/中際旭創 64×64 LC OCS、Google WDM+OCS 導入邏輯
- 活動_Fabrinet_FN_call_memo_20260924,2026-09-24;Fabrinet OCS 委外製造定位(MEMS mirror 製程適配性)
- memo_交換器產業_KGI講座_珩石筆記_kevin_20261024 — 珩石 kevin 筆記,2026-10-24;凱基交換器講座,2030 年 OCS US$8bn/占交換器 10%、Google MEMS 路線
- memo_光通訊_專家會議_DSP缺口與NPO節奏_kevin_20261102 — 光通訊產業專家會議(珩石 kevin),2026-11-02;Google 專屬 2.4T 輕相干模組搭配 OCS 的量(2027 100–200 萬隻、2028 1,500–2,000 萬隻)、8×300G 規格、DSP 供應商