>> 華安證券-人工智能行業(yè)I硬件系列報告(一)——OCS光交換機：AI算力集群時代的新藍海-251208
| 上傳日期： |
2025/12/8 |
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| 1608KB |
| 格式： |
pdf 共32頁 |
來源： |
華安證券 |
| 評級： |
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作者： |
陳耀波 |
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AI大模型訓練對通信帶寬、時延和功耗要求極高，OCS憑借其高帶寬、低延遲特性成為理想互聯(lián)解決方案。OCS（Optical Circuit Switch，光交換機）是一種基于全光信號的交換設(shè)備，通過配置光交換矩陣在輸入與輸出端口間建立光學路徑，實現(xiàn)信號交換。相比傳統(tǒng)電交換機，OCS無需光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)包處理，具備低延遲、低功耗、高可靠性的優(yōu)勢，且支持跨代設(shè)備無縫互聯(lián)，延長硬件使用壽命。OCS主要應(yīng)用于AI算力集群的三大場景：Scale-Up（單節(jié)點性能強化，如谷歌TPUv4集群）、Scale-Out（多節(jié)點協(xié)同，如谷歌Jupiter架構(gòu)）和Scale-Across（跨數(shù)據(jù)中心互聯(lián)，如英偉達DCI）。我們測算，在谷歌TPU集群中，一個包含4096個TPU v4芯片的集群需配備48臺136端口的OCS光交換機，TPU與OCS比例約為85:1；未來TPU v7集群規(guī)模擴大至9216芯片時，因采用更高密度的320端口OCS，仍僅需48臺，比例提升至192:1，凸顯其擴展效率。
谷歌等海外廠商引領(lǐng)下，全球OCS光交換機市場有望迎來高速成長期。全球OCS光交換機市場規(guī)模將從2020年的0.7億美元增長至2025年的7.8億美元，年復(fù)合增長率達62%；預(yù)計到2031年市場規(guī)模將達20.2億美元，2025–2031年復(fù)合增長率約17.2%。目前市場競爭集中，2025年前四大廠商占據(jù)約69%份額，谷歌、Coherent等為主要參與者。
OCS產(chǎn)業(yè)鏈分為上游核心器件、中游設(shè)備集成與下游應(yīng)用，技術(shù)壁壘高，市場參與者多集中于單一環(huán)節(jié)。上游核心是MEMS微鏡陣列等光器件（代表廠商如賽微電子），中游由國際廠商主導(dǎo)設(shè)備集成（如Lumentum），國內(nèi)光庫科技等參與代工與方案定制；下游需求則集中于谷歌等巨頭的AI數(shù)據(jù)中心，驅(qū)動其在高性能計算中的規(guī)模應(yīng)用。上游核心器件是產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)，價值量占比高。
建議關(guān)注：
英唐智控以電子元器件分銷為基礎(chǔ)，正向半導(dǎo)體設(shè)計與制造逐步拓展。公司2025年擬收購桂林光隆集成，強化OCS全制程布局。英唐智控子公司英唐微技術(shù)已具備MEMS微振鏡研發(fā)與量產(chǎn)能力，產(chǎn)品覆蓋4mm、1mm、1.6mm等多種規(guī)格，2025年4mm產(chǎn)品已在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量訂單。公司擬通過整合光隆集成的光開關(guān)、OCS系統(tǒng)等技術(shù)打造OCS全制程平臺，有望在AI算力集群建設(shè)的高速擴展中打開新成長空間。
賽微電子為國內(nèi)MEMS工藝開發(fā)與晶圓制造領(lǐng)軍者，掌握硅通孔、晶圓鍵合等核心工藝，客戶覆蓋激光雷達、AI計算等領(lǐng)域。2023年起瑞典Silex（原全資子公司）開始量產(chǎn)MEMS-OCS，2025年北京Fab3啟動MEMS-OCS小批量試產(chǎn)。公司營收中MEMS業(yè)務(wù)占比達83%，2024年毛利率提升至35.1%。隨著AI算力需求擴張，賽微電子在MEMS微鏡陣列等核心部件的工藝優(yōu)勢有望轉(zhuǎn)化為業(yè)績彈性，受益于行業(yè)高速增長。
風險提示：OCS滲透率不及預(yù)期風險，MEMS等光交換技術(shù)迭代不及預(yù)期風險，市場需求不及預(yù)期風險，市場競爭加劇風險，公司收購失敗風險，客戶驗證風險，公司產(chǎn)能爬坡不及預(yù)期風險等。
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