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OCS光交换机-深度学习

守望核心 • 2 周前 • 274 次点击  

核心要点:

1、原理:采用纯光反射/折射原理实现信号路由与交换,理论上速率达到电交换机的1000倍,可替代光模块+电交换机的功能

2、技术路径:三种技术路径,成本低的方案实际价值最大,这里MEMS和DLC可以重点看看。

3、产业变化:订单开始落地,谷歌开始发出首笔订单。

4、交易定位:主题往产业落地的新技术主题,下一代产业革命趋势,暂时定义为主题投资,属于算力链的发散。

5、A股标的:光库科技、芯动联科、藤景科技

一、技术路径

3D MEMS技术(googleXDLK的技术)

代表厂商:谷歌、Lumentum

由输入光纤准直器阵列(FAU: Fiber array unit)、输入MEMS微镜阵列,输出MEMS微镜阵列、输出光纤准直器阵列及配套驱动、控制软硬件构成。其中关键为微镜阵列。

MEMS微镜阵列由半导体工艺实现,MEMS微镜单元由反射镜、驱动结构和电互联组成,镜面直径约几百微米,驱动结构驱动MEMS反射镜实现二维偏转,从而实现光路偏转功能。


数字液晶DLC技术

代表厂商:Coherent

利用液晶盒两端施加电压,分子会发生偏转,导致液晶的双折射系数发生变化的特性,能实现LCLM(液晶光模块)。再将N个端口的输入光任意调度到 N个端口进行输出,实现NxN的液晶开关功能。

该技术对装调工艺要求很高,预计最大可支持512端口。

直接光束偏转DLBS技术

代表厂商:Polatis

将光纤准直器直接固定在压电陶瓷驱动器上,每个准直器尾部与压电陶瓷相连,排列成二维准直器阵列,将两个二维准直器阵列面对面放置,构成光开关矩阵,利用压电陶瓷机电耦合效应,驱动准直器位移与角度倾斜,使两阵列对应端口匹配对准,完成通道连接,实现光交换功能。

三种技术对比成本低的方案实际价值最大,这里MEMS和DLC可以重点看看。

二、产业变化:订单开始落地。

Coherent/Lumentum/Huber+Suhner等主要OCS供应商近期都接到了第一笔OCS订单,猜测主要客户为谷歌。

Coherent认为这次不一样,公司新增20亿美金市场;

Lumentum除了Google客户,还有另外两家,猜测为微软+Meta

OCS光交换机用于谷歌TU服务器Spine层,替代传统Spine层电交换机+光模块的组合方案;

谷歌的OCS是新增市场,100万个TPU,对应3万个136*136 OCS,大概25亿美金市场。谷歌TPU出货快速增长,预计2025/2026年分别出货200/300万颗。

三、券商路演信息

长江路演:

谷歌架构4096 TPUv4 集群,64个机架Rack48台 128x128 0CS 全光交换机,Rack内互联基于DAC铜缆的电信号,Rack间互联基于OCS全光交换。卡:交换机=85:1,光模块:交换机=1.5:1

OCS不算新概念,google在前两年就开始部署,相当于谷歌在网络架构上的创新。

目前OCS交换机更多承担DCI设备的功能,起到长距离传输和路由的功能,但未来会渗透入机柜内互联,逐步替代交换机。

OCS商业化并没有比CPO快多少,但量已经起来了。

硅光子负责柜内高频,MEMS负责长距离传输,才是未来可能性较高的方案

优点:

0功耗,因为是光传输,不耗电。

理论0延时,光速;

理论0功耗。

缺点:

一定要有足够高的交换效率才能大规模替代交换机。但目前的MEMS结构是个机械结构,没办法做快速交换,因此无法用在第一层交换机。因此未来提高交换效率还是靠半导体上面走光,也就是硅光子方案。

产业链:

整机:Google海外合作momentum coherent,国内中际旭创、德科力有合作,看上国内的光学器件制作能力。

器件:光无源器件:包括准直透镜、波分复用器、环形器、光纤连接器等;MEMS阵列;光源;OCS代工。

华安路演:

MEMS本质是个机械加工工艺,XDLK创始人金博士在行业内遥遥领先,主要产品为IMU惯性传导器。

OCS

8.8号新增股权工资,武汉云智光联,来自烽火通讯专职OCS技术专家,2-3年研发经验,联合XDLK攻克OCS卡脖子环节MEMS微镜阵列。

之前金博士就有技术储备,只是不用在算力这块,在今年和武汉团队解除后才找到算力应用。

整个系统已经测试1个季度,很快能有商业层面进展。

单台OCS 5-6万美金,只供MEMS振镜器件大约6000美金/台,但若供MEMS模组大概2.5/台。

四、选股思路

从技术路径和商务关系出发,如何选择标的?

OCS技术路径还有争议,但目前看3D MEMS技术在技术参数、商务格局等角度出发最有望放量。

3D MEMS:通过MEMS反射镜实现二维偏转,从而实现光路偏转功能。代表厂商为谷歌Lumentum

数字液晶DLC :通过液晶导电改变折射系数来传导光信号。代表厂商为Coherent

直接光束偏转DLBS技术:用压电陶瓷驱动器驱动光纤准直器来实现光交换。代表厂商为Polatis

商务和技术层面布局最为领先的是Google,而Google选择的为3D MEMS技术,因此A3D MEMS技术映射的标的最需要重视

五、A股具体标的投资价值分析:

芯动联科:国内MEMS技术龙头,布局OSCMEMS微镜阵列技术,国内合作烽火通讯+hw,国外合作Lumentum(终端为google),因此公司是根正苗红的3D MEMS技术布局标的及潜在供应商。假设26Google 300万个TPU,对应3.5万个OCS,单台5万美金,MEMS振镜6000美金/台 ,对应约15亿市场假。XDLK 50%份额,40%净利率,对应7.5亿收入,3亿利润增量。

腾景科技:公司通过Coherent(高意)给谷歌供应上游光学器件,但Coherent布局的为DLC技术,确定性不如3D MEMS

赛微电子 MEMS-OCS晶圆启动小批量试生产。商务合作未知。

其它待选票供学习:

OCS(光电路交换机)

性质:类比之前CPO方向

【主导厂商】谷歌、META

【代工厂】光库科技

【光学系统产品】华为、中际旭创、德科立、光迅科技,国外就是Lumentum(鲁门特姆)、Coherent(相干公司)

【器件】腾景科技、长芯博创等

【光源】仕佳光子、源杰科技等

【MEMS-OCS微镜阵列】赛微电子,这个属于晶圆厂,收购了瑞典的公司,华为之前没怎么做出来,它刚在15号宣告北京工厂开始出货MEMS-OCS产品,瑞典政府以前不让接敏感客户,现在股权卖到只剩下45%就可以在北京搞了

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