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当大模型参数从千亿冲向万亿,当GPU集群从千卡扩展到十万卡,一个被忽视的瓶颈正在浮出水面——电交换机的功耗和时延,正在拖垮算力集群的效率。OCS(全光交换机)由此从实验室走向聚光灯下。本文梳理了10家在OCS产业链上成长最快、盈利最强的代表性企业,看清这条“隐形高速公路”上谁在铺路、谁在造桥。

先说清楚一个背景:传统数据中心里,数据在服务器之间跳转,靠的是电交换机——光信号先转成电信号,交换完再转回光信号。速率越高,这一步的功耗和时延就越难看。OCS的逻辑很直接:光信号进来,光信号出去,中间不落地。省掉光电转换,时延从微秒级压到纳秒级,功耗大幅下降。对于动辄数万卡互联的AI算力中心来说,这不是锦上添花,而是刚需。

产业链由此分成三层:上游核心光器件(晶体、透镜、光纤阵列、调制器)、中游光开关芯片与整机、下游组网配套。下面这10家,分别卡在不同的关键位置上。

1. 菲菱科思:交换机老兵的OCS“配套卡位”

菲菱科思的主业是网络设备ODM,长期给头部交换机品牌做代工,对交换机的整机设计、散热、信号完整性有深厚积累。在OCS方向上,公司的动作是预研储备OCS全光交换机相关技术,并推出适配OCS组网的高速配套交换机。

这个定位很务实:OCS全光交换并不是孤立存在的,它需要与高速电交换机配合组网——光层负责大粒度、长距离的粗粒度交换,电层负责细粒度调度。菲菱科思切的是“配套”这一环,依托既有整机能力和客户关系,把OCS组网所需的高速配套设备做出来。成长性来自组网需求放量,盈利稳定性来自成熟代工体系的成本控制。

2. 炬光科技:微纳光学工艺撑起光路耦合

OCS的核心动作是“把光从一根光纤精准搬到另一根光纤”,搬得越准,损耗越小。炬光科技的看点是依托微纳光学工艺,量产n×n二维微透镜阵列核心器件,用于光路的高精度耦合与降损。

微透镜阵列的作用相当于给每一路光配一个“准直镜头”,让光束在自由空间传播时不发散。n×n的二维阵列意味着一次可以并行处理多路光信号,这是OCS端口扩展的基础。炬光科技在微纳光学上的工艺积累(晶圆级光学、精密模压)是其壁垒所在,这类器件单价不高但精度要求苛刻,一旦进入供应链粘性较强。

3. 中航光电:硅基全光交换芯片+精密陶瓷,两条腿走路

中航光电是连接器与光无源器件的龙头,在OCS上的布局有两块硬货:自研二维FA光纤阵列硅基全光交换芯片,以及精密陶瓷结构件等核心器件与无源光组件。

二维FA(光纤阵列)是光信号进出交换矩阵的“接口”,硅基全光交换芯片则是交换动作的执行核心。中航光电的独特之处在于同时具备芯片和精密结构件的自制能力——陶瓷结构件在光路对准和长期可靠性上很关键,很多OCS方案卡在机械精度上。公司依托军工体系锤炼出的精密制造能力,在这条线上有天然优势。

4. 光库科技:铌酸锂调制器+光纤阵列,核心元器件配套龙头

光库科技被市场视为OCS设备核心制造与元器件配套的龙头企业,供给的是铌酸锂调制器、光纤阵列等关键光器件。

铌酸锂调制器在光交换系统里承担电光信号转换与高速调制功能,是光路控制的重要一环;光纤阵列则是光路耦合的基础件。光库科技在铌酸锂材料体系上有长期积累,薄膜铌酸锂方向也是国内少数具备量产能力的玩家。OCS放量时,这类核心器件供应商的弹性通常大于整机厂——因为无论哪家整机方案胜出,器件都得买。

5. 德科立:硅基光波导OCS,主打AI算力中心超低时延

德科立走的是另一条技术路线:自研硅基光波导OCS光电路交换机,主打AI算力中心超低时延全光交换组网。

硅基光波导方案的优势在于可借助半导体工艺实现集成化、小型化,适合高密度端口场景。德科立本身在光传输设备领域有产品化经验,把OCS做成整机直接面向算力中心客户,商业模式上更靠近系统方案商。AI算力中心对时延的敏感度极高,这是硅基波导OCS最直接的卖点,也是德科立差异化竞争的位置。

6. 腾景科技:上游晶体与准直器阵列的“卖铲人”

腾景科技是OCS光交换机上游核心元器件供应商,量产的产品包括大尺寸纯钒酸钇晶体、二维准直器阵列等关键光学组件。

钒酸钇晶体在光隔离器、光环形器等器件中用作双折射晶体,大尺寸量产能力直接决定下游器件的成本;二维准直器阵列则是自由空间光交换光路的基础组件,与微透镜阵列配合完成光束的准直与偏转。腾景的定位是典型的“卖铲人”——不赌整机路线,只供上游光学件,OCS端口数越多、组网越密,它的出货量越受益。

7. 光迅科技:MEMS光开关芯片到整机,全链条自研

光迅科技是这份名单里链条最完整的一家:依托自研MEMS光开关芯片,实现OCS交换机从核心器件到整机的全链条自研量产。

MEMS光开关是当前OCS主流技术路线之一——用微镜阵列偏转光束完成交换,端口规模大、插损可控。光迅的优势在于芯片自研,不依赖外部MEMS代工,同时具备整机集成和光模块业务的基本盘。全链条自研意味着毛利空间更大,但也意味着要独自承担技术路线风险。从产业地位看,光迅是国内OCS整机最有分量的玩家之一。

8. 芯动联科:参股云智光联,MEMS工艺输出微镜阵列

芯动联科的主业是高性能MEMS惯性传感器,在MEMS工艺上积累深厚。它在OCS上的切入方式是参股云智光联,依托自身MEMS工艺技术,为其OCS光交换机核心MEMS微镜阵列提供技术支撑。

MEMS微镜阵列是MEMS路线OCS的心脏——微镜的偏转精度、响应速度、长期稳定性直接决定交换性能。芯动联科不直接做整机,而是把MEMS工艺能力输出给参股公司,属于“技术赋能+股权绑定”的模式。这种模式的好处是投入相对轻,风险共担,一旦云智光联的OCS放量,芯动联科享有关联收益。

9. 太辰光:FAU代工,间接卡位光路耦合

太辰光的路径最“间接”也最实在:通过代工FAU光纤阵列组件,间接为OCS光交换机供给核心光路耦合无源器件。

FAU(光纤阵列单元)是光模块和光交换设备里绕不开的基础件,每一路光的进出都要经过它。太辰光在光纤阵列的研磨、对准、封装上有成熟产线,代工模式使其不直接暴露在OCS整机路线之争下,而是吃“无论谁赢、FAU都要用”的确定性需求。盈利强弱取决于良率和规模效应,属于稳扎稳打的配套型选手。

10. 中际旭创:从光模块龙头向OCS系统方案商升级

中际旭创是全球光模块的头部厂商,在OCS上的布局是依托MEMS与硅光技术自研OCS整机设备,实现从光模块器件向OCS全光交换系统方案商的升级。

这个动作的战略意味很浓:光模块是AI算力集群的“血管”,OCS是“交通枢纽”,旭创想在器件优势之上再吃一层系统集成的价值。MEMS与硅光两条技术线并行,意味着它不押注单一方案。挑战在于整机业务的组织能力和客户验证周期与光模块不同,但一旦跑通,天花板显著抬高。

把10家串起来看:三条清晰的卡位逻辑

第一层,上游光学件与晶体材料——炬光科技(微透镜阵列)、腾景科技(钒酸钇晶体、准直器阵列)、太辰光(FAU代工)、光库科技(铌酸锂调制器、光纤阵列)。这一层的共性是:不赌整机路线,受益于OCS端口密度和组网规模的线性增长,盈利确定性相对高。

第二层,核心芯片与MEMS工艺——光迅科技(MEMS光开关芯片自研)、中航光电(硅基全光交换芯片+陶瓷结构件)、芯动联科(MEMS微镜阵列工艺输出)。这一层是技术壁垒最厚的位置,芯片自研能力决定议价权。

第三层,整机与组网方案——德科立(硅基波导OCS整机)、中际旭创(MEMS+硅光整机升级)、菲菱科思(OCS组网配套交换机)。这一层弹性最大,但也最依赖客户验证和路线选择。

一个值得注意的信号是:这10家里,多数企业2024年以来在光通信或AI算力相关业务上呈现加速态势,OCS从“预研”走向“小批量”的节奏在加快。但也要清醒看到,OCS目前仍处于产业化早期,端口规模、可靠性验证、标准统一都还在推进中,整机路线的技术分歧(MEMS vs 硅基波导 vs 其他)尚未收敛。

内容仅作行业科普,不构成投资建议。投资有风险,入市需谨慎。