摘要

OCS（Optical Circuit Switch，光电路交换机）作为全光交换的核心设备，正在从技术验证阶段迈入大规模商用的黄金拐点。在 AI 大模型训练对通信带宽、时延和功耗要求极高的背景下，OCS 凭借其无需光电转换、低时延、低功耗、协议透明等特性，成为 AI 数据中心算力网络的理想互联解决方案。

核心数据：

• 全球 OCS 市场规模从 2020 年的0.7 亿美元增长至 2025 年的7.8 亿美元，年复合增长率达62%
• 预计到 2029 年市场规模将突破25-30 亿美元，2026-2029 年复合年增长率高达58%
• 2031-2032 年市场规模有望达到20-23 亿美元
• 全球 OCS 交换机出货量预计 2027/2028/2029 年分别达到5 万/20 万/30 万台，呈现爆发式增长态势

驱动因素：

1. 政策驱动：工信部将全光交换纳入算力网络重点方向，深圳等地出台专项规划
2. 需求爆发：谷歌、英伟达等科技巨头加速部署，Lumentum OCS 积压订单超4 亿美元
3. 技术成熟：OFC 2026 传达明确信号，OCS 正向"必选项"演进
4. 国产替代：国内厂商在整机及核心器件领域取得突破，实现量产与批量供货

一、技术原理与定义

1.1 OCS 核心定义

OCS（Optical Circuit Switch，光电路交换机） 是直接实现光信号在光纤端口间切换的交换设备。其核心设计理念是：光纤信号进入交换机后，不再进行光电转换，而是通过光信号的波分复用、交叉连接等进行转发等操作，光电转换在服务器端进行。

「OCS 可以理解为网络中的'光速直通车'。它在光信号层面直接建立专用的、点对点的连接通道，就像在两条路之间修一条专用的直达光速隧道，让数据不堵车、不绕路，直接从一头跑到另一头，中间不需要停车、转车（光电转换）的过程。」

1.2 技术优势

1.3 主流技术路线

OCS 主要技术路线包括以下四种：

1.4 交换过程三阶段

光电路交换过程分为三个阶段：

1. 链路建立阶段：双向的带宽申请过程，需经过请求与应答确认两个处理过程
2. 链路保持阶段：链路始终被通信双方占用，不允许其他通信方共享该链路
3. 链路拆除阶段：任意一方首先发出断开信号，另一方收到断开信号后进行确认，资源被真正释放

1.5 OCS vs CPO vs 传统交换机

二、产业链全景图

2.1 上游核心器件

上游核心器件是产业链技术壁垒最高的环节，价值量占比高，主要包括：

成本结构：

• 核心光开关与光学器件：约40%
• 光纤与连接组件：约15%
• 控制系统与软件：约15%
• 结构件与装配测试：约15%
• 研发与售后支持：约15%

2.2 中游设备集成

中游由国际厂商主导设备集成，国内厂商参与代工与方案定制：

2.3 下游应用场景

OCS 适配Scale-Up、Scale-Out、Scale-Across三大算力集群场景：

三、市场规模与增长驱动

3.1 市场规模预测

出货量预测：

• 2025 年：约29,162 台（包括谷歌等公司自产自用的部分）
• 2027 年：5 万台
• 2028 年：20 万台
• 2029 年：30 万台

单价与产能：

• 2025 年单价：约26,866 美元/台
• 产能利用率：约71.30%
• 行业毛利率：45%-65%

3.2 增长驱动因素

3.2.1 政策驱动

• 工信部：2026 年 4 月发布《关于开展普惠算力赋能中小企业发展专项行动的通知》，提出推动全光交换等技术应用部署，降低算力应用终端到服务器的网络时延
• 深圳市：《深圳市加快推进人工智能服务器产业链高质量发展行动计划（2026—2028 年）》，提出推动全光交换技术演进与产业化应用，提升核心材料、光芯片、光器件自主研发能力

3.2.2 需求爆发

• 谷歌：2026 年将需要约15,000 台300 端口的 OCS 交换机，其中约 12,000 台内部 OCS（由 Celestica 合同制造），约 3,000 台外部采购
• Lumentum：OCS 业务超预期，需求来自 3 家核心客户且均大幅增订，积压订单激增至4 亿美元以上，交付高峰将在 2026 下半年，预计 2027 年实现 OCS 年化收入超过10 亿美元
• Coherent：将 2030 年全球 OCS 市场规模从 20 亿美元指引上修至40 亿美元

3.2.3 技术成熟

• OFC 2026（光纤通信大会）：谷歌、英伟达巨头发布主题汇报，OCS 正式从实验室走向规模化商用
• 端口规模：各家方案基本都具备300×300 及以上的端口数能力
• 集群规模：谷歌 TPU v4 集群通过 OCS 互联形成4096 卡大规模算力单元，TPU v7 将芯片数量扩展至9216 颗

四、竞争格局分析

4.1 全球竞争格局

全球 OCS 市场呈现**"头部集中"格局，前四大厂商（谷歌、Lumentum、Polatis、Coherent）市占率约69%**。

4.2 中国企业竞争地位

4.3 中国企业突破亮点

「中国企业更像是'卖铲子的'——光库科技帮谷歌代工，赛微电子造芯片，腾景科技做零件，虽然不差钱，但人家谷歌是'掘金者'，咱们还在供应链里打转。」

五、核心公司深度分析

5.1 整机/代工厂商

5.1.1 光迅科技（002281.SZ）

5.1.2 光库科技（300620.SZ）

5.1.3 德科立

5.1.4 其他整机厂商

5.2 核心器件厂商

5.2.1 赛微电子（300456.SZ）

「赛微电子，凭借对核心技术的极致打磨，悄然占据了这一战略高地，为中国在全球 AI 基础设施的博弈中，筑起了一道坚实的技术壁垒。」

5.2.2 腾景科技

5.2.3 天孚通信

5.2.4 其他核心器件厂商

5.3 其他相关公司

六、技术发展趋势

6.1 CPO（共封装光学）

核心特点：

• 技术本质：将光学组件直接集成到交换机的 ASIC 封装中
• 优势：缩短信号传输距离，提高信号传输质量，实现更高的连接能力，降低功耗
• 商用进程：
• 2024-2025 年：进入商用阶段（800G 和 1.6T 端口）
• 2026-2027 年：实现规模上量，200G/通道成为主流
• 2027 年：CPO 技术在 800G 和 1.6T 光模块中的市场份额有望达到 30%
• 2028-2030 年：大规模应用

龙头企业布局：

• 英伟达：2025 大会发布三款硅光 CPO 交换机，2026 年已将 CPO 交换机更新至 200G 平台
• 台积电：COUPE 平台预计 2026 年下半年进入量产
• 博通：已推出第一代 25.6T CPO 交换机，第二代 51.2T 正在认证升级
• Marvell：推出两款 CPO 交换机用于 Scaleout 层面

6.2 硅光技术

硅光子学发展趋势：

• 预计 200G/通道链路将在 2026/27 年成为主流
• 为 800G 和 1600G 收发器铺平道路
• 硅光集成、光路交换（OCS）等前沿技术加速突破

国内布局：

• 苏州星钥光子硅光项目：长光华芯、亨通光电等联合发起，总投资 50 亿元，一期预计 2026 年底通线、2027 年初投产
• 罗博特科：斩获约 6 亿元可插拔硅光技术量产化耦合设备订单

6.3 OCS 技术演进

演进趋势：

1. 端口密度提升：当前谷歌部署的 OCS 已达到 300×300 端口，并向更高端口数演进
2. 集群规模扩大：TPU v4 集群 4096 卡 → TPU v7 集群 9216 卡
3. 多场景渗透：适配 Scale-Up、Scale-Out、Scale-Across 三大算力集群场景
4. 芯片级集成：英伟达计划 2028 年实现芯片集成 OCS

6.4 OCS vs CPO 协同发展

OCS 和 CPO 并非替代关系，而是协同发展：

「光大证券表示，光互联的核心优势在于可以突破铜连接在带宽、距离、功耗等方面的物理限制，CPO 与 OCS 将从可选项逐步变成大规模 AI fabrics 的必要选项。」

七、投资机会与风险提示

7.1 投资机会

7.1.1 三大投资方向（上海证券）

1. 上游核心器件：MEMS 微镜、光芯片、精密光学元件及晶体材料，技术壁垒高、验证周期长
2. 中游整机/代工：直接对接头部客户，受益放量弹性大
3. 技术趋势：CPO、硅光等下一代技术布局

7.1.2 重点推荐公司

7.1.3 投资逻辑

1. 行业拐点已至：OCS 正从技术验证迈入大规模商用的黄金拐点
2. 订单验证：Lumentum 积压订单超 4 亿美元，交付高峰 2026 下半年
3. 国产替代：国内厂商在整机及核心器件领域取得突破
4. 长期空间：2029 年市场规模有望突破 30 亿美元，长期达数十亿美元

7.2 风险提示

「主要风险包括：下游电网投资及新能源发展速度的不确定性；原材料价格波动；潜在的技术迭代风险；境外业务占比较高带来的贸易与地缘政治风险；行业竞争持续加剧。」

7.3 投资策略建议

1. 优选上游核心器件：技术壁垒高、价值量大、国产替代空间大
2. 关注整机/代工龙头：直接对接头部客户，受益放量弹性大
3. 布局下一代技术：CPO、硅光等长期趋势明确
4. 分散风险：避免单一客户依赖，关注多元化布局企业
5. 长期持有：OCS 产业化进入加速期，长期成长空间广阔

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本报告基于公开信息整理，仅供参考，不构成投资建议。投资者应独立判断，自行承担投资风险。报告中的数据、观点可能存在滞后性，请以最新官方信息为准。

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