

在上周举办的中国度电及消费电子展览会(AWE)上,一项以OCS(光路交换)重塑智算收罗架构的最新效率,宣告落地。
上海仪电祛除曦智科技、壁仞科技、通讯发布了“光跃超节点128卡商用版”,达成始终证据进修状况,带动模子进修性能显赫普及,传输蔓延相较传统电交换缩小90%以上。
该超节点以曦智科技环球开创的硅光OCS光交换芯片为中枢,领先在昨年7月的WAIC大会上发布,仅用半年多时刻,便达成从观念考据到骨子商用的逾越。这亦然国内首个端到端OCS批量部署决策。
此外,这一决策收效了适配阶跃星辰、DeepSeek等多个国产大模子,考据了其成为高性价比、高能效国产算力惩办决策的后劲。
面临大模子进修中传统电交换收罗日益严峻的功耗和蔓延窘境,领有低功耗、低蔓延和转换机动性的OCS时刻,正成为打破算力效劳天花板的关节捏手。
一、 传统电路交换收罗功耗问题深重,OCS如何成为AI期间的“破壁者”?
首先要承认一个事实,现时在数据中心中,传统的电分组交换(Packet Switch)仍然是主流。这主如果因为当时刻熟悉、生态完善。
从旨趣上来看,在交换数据时,电分组交换机首先将来自光纤链路的光信号通过光模块调动为电信号,然后在交换芯片中对数据包进行领会与转发,最后再通过光模块将电信号再行调动为光信号并发送。
所有这个词这个词经由依赖“光-电-光”(O-E-O)的调动与电子交换芯片完成数据处理,光模块把光信号调动为电信号,由交换芯片完成读取、缓存与路由,再通过光模块再行转回光信号络续发送。
不错把它领路为一个死力的铁路货运站。当满载数据的列车到达时,必须进站泊车,将货品卸下、分拣、再行编组到另一列车上,再发车出站。列车在站内的每一次停顿、装卸诱导的继续运转,都带来更高的蔓延与能耗。

以此类收罗中常见的400G光模块(光电调动器件)为例,其功耗约莫为10W傍边,传输1比特(bit)数据所破钞的能量约莫为25皮焦耳(pJ)。再加上交换机里面稳当处理信号的SerDes芯片自己的功耗,总能耗可轻松卓绝30 pJ/bit。更先进的800G模块天然在能效上有所普及,但单元能耗仍保管在15–20 pJ/bit的量级。
在超大规模数据中心中,这种能耗将赶紧累积,不仅显赫增多运营本钱,也给散热和系统联想带来巨大压力。
这恰是OCS(Optical Circuit Switch)能推崇价值的场景。
OCS不错在物理层告成改变光信号的传播旅途。当数据流到达交换节点时,无需像电交换那样履历复杂切换经由,只需要诊治场地,就能把光信号告成招引到宗旨链路上,从而配置一条端到端的光通路。
它更像是在铁路收罗中部署了一套智能说念岔系统。光列车无需进站泊车,告成切换轨说念场地,保持高速纵贯状况。天然保管这个“说念岔”系统的运转仍需要能量,但与O-E-O调动比较,其能耗缩小了几个数目级,表面上能作念到fj/bit(1000fj=1pj)量级。
除了能耗与蔓延之外,OCS还在带宽、可靠性、兼容性方面具有上风。它不受电子交换芯片端口速率和SerDes速率的截至,可更轻松地辅助高带宽的数据传输;也不依赖于特定的数据传输条约,可无缝兼容不同厂商使用的互连条约,摒除生态锁闭风险。
同期,OCS不错在物理层快速再行配置光路。当某条链路或诱导出现故障时,收罗大概在几秒内通过再行配置光通路绕过故障旅途,从而提高收罗的举座证据性和容错才能。
二、OCS时刻道路分立,中国玩家探索本质可行决策
OCS的上风清醒,但当时刻门槛高、触及多学科交叉。不同厂商和说合机构正基于各自的时刻蕴蓄与产业生态进行探索:有的延续传统光通讯中的MEMS光开关旅途,有的尝试基于硅光波导达成高度集成化的光交换,还有一些决策则接受液晶、压电陶瓷等光学调控时刻。
在这些时刻旅途中,MEMS(微机电系统)OCS是面前相对熟悉的一类决策。该决策通过小型可动反射镜阵列改变光束传播场地,达成端口之间的光路重构。
谷歌是环球范围内独一完成OCS大规模量产部署的公司,已有10年傍边的研发警戒,其决策基于MEMS。祛除谷歌开发的全栈软件,这一决策极大提高了TPU进修集群的数据交换效率。

▲谷歌的MEMS光交换决策
MEMS决策的上风在于端口规模大、光学性能证据;但其也存在一定局限,举例机械结构带来的切换速率截至(面前为毫秒级)、器件体积较大以及系统封装复杂度较高、价钱慷慨等。
另一条备受热心的道路是硅光(Silicon Photonics)OCS。该决接应用硅基波导等器件在芯片上达成光信号的路由与切换。比较MEMS依赖微机械结构的形势,硅光决策莫得机械畅通,切换速率可达微秒致使纳秒级。

一些初创公司正在鼓动硅光OCS的发展,开云体育举例国内的曦智科技等企业。曦智打造了环球开创的基于硅光子时刻的OCS光交换芯片,相干说合论文被海外通讯收罗规模顶级会议SIGCOMM 2025吸收。
硅光OCS还大概依托熟悉的CMOS制造工艺达陋习模化分娩,并具备更好的集成度和潜在的本钱上风。但在光损耗规则以及热串扰问题等方面,还有优化空间。
除了MEMS和硅光之外,OCS规模还存在一些其他时刻道路,举例基于液晶材料调控光路的决策,以及应用压电陶瓷驱动光学结构改变传播旅途的决策等。这些时刻各有特色,在切换速率、证据性或本钱方面提供了不同的工程量度。
总体而言,OCS规模正处于“多道路并行探索”的阶段,多样时刻在端口规模、切换速率、能效与可制造性之间抑制寻找均衡,尚未出现皆备主导道路,将来很可能会在不同应用场景中酿成多种时刻并存的形态。
而祛除国内现时的发展阶段与时刻环境,依托熟悉半导体制造体系的硅光道路,在产业链协同和规模化制造方面具备一定本质上风,也因此成为曦智等国内企业重心探索的场地之一。
三、硬件落地先行、软件生态跟进,OCS不再是“选答题”
在智东西与曦智科技CEO沈亦晨的换取中,咱们了解到,往时半年,曦智科技从软件和硬件两个方面双管皆下,鼓动光互连光交换超节点的商用落地。
研发经由中,团队面最后巨大的工程挑战。比如,在初期他们碰到了光信号联贯不证据、传输切换不如表面预期顺畅等问题。为了惩办这些问题,曦智科技祛除GPU厂商和管事器厂商,组建了弘远的时刻团队,通过大都的调优,最终达成了证据部署的质变。
此外,曦智开发了光交换相干的配套软件,并与GPU和管事器厂商等生态伙伴一起完善配套软件生态。
关于“铜退光进”的演进,业界还是酿成了基本共鸣。2025年底,市集调研公司Cignal AI发布了最新的OCS市集评释注解,这份评释注解的中枢是:跟着超大规模数据中心和AI算力中心部署,OCS的变装从考据逐步过渡到大规模试点与商用,其部署范围蔓延至谷歌除外的更多厂商、更多应用场景,OCS的总市集规模到2029年将至少达到25亿好意思元。
英伟达这么的头部玩家正在用行为投票。本月,英伟达分袂向Lumentum(MEMS旅途)和Coherent(液晶旅途)这两家专注于OCS时刻的企业投资了20亿好意思元,并签署了多年数十亿好意思元的采购欢跃和将来产能优先取得权,体现出其对OCS的始终看好。
咱们也与沈亦晨聊到了英伟达在OCS赛说念的这一大四肢。沈亦晨称:“2-3年前,曦智便作念出判断,将来数据中心30%的芯片都会是光芯片,英伟达也一定会全面拥抱光芯片。”此次英伟达的押注,其实是因为光芯片行将在其家具中“快速起量”,因此需对供应链进行提前布局。
至于不同时刻旅途的遴选,沈亦晨保持了通达的气派。在他看来,不同OCS时刻旅途虽有具体绸缪的各别,但中枢功能共性高达80%-90%。现阶段的紧要任务是将光交换集群从观念变为本质,落地部署大规模光互连光交换集群。
此外,硬件落地是软件优化的前提。只好先领有一套实体的光交换集群,软件和系统才能针对其本性进行优化。从“电交换”改为“光交换”是软件层面最进犯的变革方法,在光交换体系里面,后续对软件层面的优化属于“边缘收益(marginal gain)”。
沈亦晨类比说念:“与其面前纠结于用哪一种时刻道路的电机,不如先让一辆电动车起程。车能起程,配套设施天然就会建起来。”
结语:数据中心收罗“以光换电”,中国决策霸占时刻高地
OCS时刻正以前所未有的形势重塑AI算力基础设施。它不仅在能耗、蔓延和带宽上带来质的飞跃,也为下一代超大规模大模子的进修、推理和庸碌落地,提供了坚实撑持。
而在OCS加快落地的程度中,以曦智科技为代表的中国企业,正凭借硅光OCS芯片、光跃超节点等立异实施,探索一条自主可控、兼具高性能与高能效的国产算力道路。
沈亦晨暴露,将来,除了在进修侧撑持千卡、万卡级别集群之外,曦智也贪图蔓延128卡商用版块超节点在推理侧的应用。而在本年的WAIC大会上,曦智将会公开下一代光交换集群的决策。
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