全球光交换机（OCS）行业爆发谷歌领航MEMS路径中国厂商突破产能与能效壁垒

2025-12-09 10:23

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一、光交换机（OCS）行业展现巨大应用潜力，市场规模呈现爆发式增长

根据观研报告网发布的《中国光交换机（OCS）行业现状深度研究与投资前景预测报告（2026-2033年）》显示，全球AI算力竞赛进入白热化阶段，传统电交换机正面临带宽瓶颈、功耗过高和延迟过大等挑战。光交换机（OCS）作为一种直接在光域内进行光信号交换的设备，无需进行光电转换，正在成为下一代数据中心和AI计算集群的网络基础设施核心。

光交换机（OCS）正在对带宽和延迟要求极高的场景中展现出巨大应用潜力，市场规模呈现爆发式增长态势。2020-2024年全球光交换机（OCS）市场规模由7278万美元增长到3.66亿美元，期间年复合增长率达49.8%。预计2031年全球光交换机（OCS）市场规模将达到20.22亿美元，2024-2031年年复合增长率达27.7%。

光交换机（OCS）在不同领域应用潜力

领域	应用潜力
AI数据中心	大规模训练集群的互联枢纽:谷歌TPU v4集群使用48个OCS将4096个TPU芯片连接成超级计算系统，构建3D环面网络拓扑。这种架构相比电交换机，功耗降低3.5倍，成本仅增加约10%。在TPU V7产品中，OCS可支持9216个TPU的scale up组网。
传统数据中心	替代核心层电交换机:谷歌的Apollo项目用OCS实现不同代际和带宽的汇聚交换机模块间低成本、高效率互联，显著降低了网络复杂性和升级成本。OCS建立固定光交换通道，可实现高数据传输速率，适合流量固定场景。
电信骨干网：大容量光路调度	大容量光路调度:运营商利用OCS进行大容量光路调度，提升网络容量和可靠性，降低长途传输的延迟。城域网与专线服务领域，通过ROADM实现波长级光路调度，为企业和政府提供高可靠、低延迟的专线服务。

资料来源：观研天下整理

数据来源：观研天下数据中心整理

二、全球光交换机（OCS）行业分布集中，谷歌领航MEMS路径

OCS单台设备成本仍为传统电交换机的 3-5 倍，且光纤敷设和定制化光学模组导致初期部署成本高企，需依赖规模化量产。因此目前全球光交换机（OCS）市场分布集中，前四大厂商市占率达69%。其中，谷歌作为最大需求方（2025年全球OCS采购规模约1.5万台，谷歌一家的采购量达1.2万套，占比超80%），引领市场发展，其自2017-2018年开始探索OCS技术，随后开发OCS交换机，2023年开始规模应用，目前已进一步放量，技术路径已探明。

数据来源：观研天下数据中心整理

OCS主要技术路线包括MEMS方案、硅基液晶方案、压电陶瓷方案。其中MEMS方案采用微机电系统，性能均衡，在切换速度、端口数量及成本方面符合客户接受标准。谷歌OCS采用该方案，当前端口为128×128；Lumentum推出的R300系列MEMs方案支持300端口以上，于2025年上半年正式推出并已向微软、谷歌送样认证。

OCS主要技术路线

主要技术路线	简介
MEMS方案	MEMS方案采用微机电系统，性能均衡，在切换速度、端口数量及成本方面符合客户接受标准。谷歌OCS采用该方案，当前端口为128×128；Lumentum推出的R300系列MEMs方案支持300端口以上，于2025年上半年正式推出并已向微软、谷歌送样认证。
硅基液晶方案	基于电信领域波长选择开关（WSS）产品10年积累，累计发货超10万台，可靠性与成熟度满足数据中心规模应用标准，受英伟达、微软青睐。Coherent计划未来大量扩产，2026年有望出货超1万台。
压电陶瓷方案	压电陶瓷方案基于压电效应，通过电子信号控制压电陶瓷位移与偏转角实现光纤精确对准，光路直接传输无反射或折射，系统损耗最低、切换速度最快，综合性能最强。但该方案工艺要求高，通道校准、组装等成本高昂。

资料来源：观研天下整理

三、中国厂商快速跟进，在光交换机（OCS）领域取得技术和产能突破

随着上游核心环节成本下降，中国厂商快速跟进，在OCS领域取得技术和产能突破。如德科立自主研发的“光子路由引擎”技术，将时延压缩至10微秒以下，同时，其光波导方案相比传统MEMS方案，传输效率提升了30%，时延更是降至传统方案的十分之一。光迅科技则凭借其192×192端口全光交换机的高毛利率和低功耗OCS技术的研发成果，进一步巩固了市场地位。根据数据，2024年中国光交换机（OCS）产能占全球的比重已达28%，成为全球产业链中不可或缺的一环。

光交换机（OCS）上游核心环节发展情况

环节	发展情况
光器件	光器件占OCS成本的40%-50%，腾景科技的光收发模组、天孚通信的光纤阵列（FAU）等核心元件价值量显著，单台OCS配套光器件成本约2.5-3万美元。
MEMS芯片	赛微电子等厂商的MEMS-OCS晶圆单价约1.2万美元/片，8英寸产线产能释放后有望降至8000美元/片。

资料来源：观研天下整理

中国厂商OCS技术突破简介

企业	技术方案	订单进展
德科立	德科立的光波导方案较传统MEMS方案具备显著差异。1.性能优势：传输效率提升30%，时延压缩至10微秒级（传统方案的1/10），单位价值量达竞品25倍。2.技术壁垒：通过谷歌验证后，成为其光波导方案唯一合作方，且与英伟达联合开发“光子路由引擎”。3.产能准备：泰国基地年产值计划从2亿扩至7-8亿，国内产能从14亿增至30亿，2026年总产能或达40亿。	英伟达订单：已确认获得10台OCS设备订单，单价25万美元/台，总金额超1000万美元，预计2026年春节前交付完毕。该订单标志德科立成为目前A股唯一与英伟达达成实质性OCS合作的企业。谷歌订单：谷歌于2025年7月完成单机验证后，追加10台样品订单，采用德科立独家光波导方案，计划2025年底前交付。
光迅科技	光迅科技以MEMS（微机电系统）光开关技术为切入点，构建了从光芯片设计到整机系统开发的完整技术链条。其OCS产品采用独创的光学设计和定制芯片开发，实现了以下关键技术突破：1. 高集成度与大端口规模：支持从4x4到192x192的全系列端口配置，其中192x192端口产品是国内首款通过谷歌验证并进入其供应链的MEMS OCS设备。该产品采用自研的MEMS光开关芯片，端口隔离度≥50dB，插入损耗≤1.2dB，性能指标达到国际领先水平。2. 全光透明传输能力：支持O/S/C/L全波段波长范围，对传输速率（从10G到1.6T）和协议（如以太网、光纤通道）完全透明，无需光电转换即可实现光信号的灵活路由。这种特性使其在数据中心内部互联中能显著降低时延和能耗。3. 快速切换与低延迟：光通路切换时间<50ms，整机延迟从传统电交换机的几十微秒降至<5微秒，尤其适配AI集群算力中心对实时性要求极高的场景。4. 智能化管理与监测：集成诊断和监测功能，可实时监控光链路状态，支持远程配置和故障预警，提升网络运维效率。	除谷歌、华为等头部厂商外，192x192 OCS产品还通过了Meta、亚马逊AWS的预认证，预计2025年底前进入其北美数据中心供应链。