OCS部署有利于AI发展和算力需求增长

国联证券通信12月周报：OCS部署有利于AI发展和算力需求增长

OCS交换机的大规模部署

OFC 2023上，谷歌介绍了其内部项目Apollo，通过大范围部署MEMS型光交换机（Optical Circuit Switch， OCS），带来了数据中心网络架构的重大变革。

Apollo的主要设计原则

1）OCS设计强调可制造性、可维护性和可靠性。用于微机电系统反射镜（Micro-Electro-Mechanical Systems （MEMS）irrors）控制的单个相机图像的图像处理大大简化了制造。2） 循环器通过将OCS有效端口数增加一倍，进一步增强了成本优势。3）结合高速光学、电子和信号处理技术开发，在四代光互连速度（40/100/200/400G）上提供了强大、低成本的WDM光模块。

OSC带来更好的扩展能力，助力AI发展

Apollo帮助Google实现了4096个TPU的互联互通，提供了良好的扩展能力。根据Google公布的关于Jupiter网络的数据，通过部署OCS，Jupite同时将流量转发时延降低10%，将量提高30%，功耗降低40%，相应成本降低了30%。我们认为不断提升AI算力资源的利用效率，降低AI硬件成本是AI产业快速发展的必要条件。而AI产业的发展有望带来长期增长的算力需求。AI硬件的降本提效有助于AI算力需求的长期增长。

OSC的部署同样需要光模块

参照Apollo和Jupiter两种网络架构，在AB内部，Leaf交换机连接TO交换机，TOR交换机连接服务器同样需要SR/DR光模块，光模块的选择主要取决于TPU的带宽需求。OCS交换机可以替代Spine交换机，或者部署在Spine交换机和Leaf交换机之间，CWDM光模块主要参照IEEE LR4光模块标准，工作在CWDM4频段，采用PAM4调制方式。我们认为Google的CWDM光模块，内部器件和目前主流的LR 400G/800G光模块大体相同。

OSC的部署带来新的光器件需求

OSC把MEMS反射镜、环形器部署在数据中心网络，带来新的器件需求。Google指出从为了支持不同一代AB之间的直接互操作，保持相同的CWDM波长网格至关重要。这就需要开发关键的关键组件技术，从每光通道25G开始，最重要的是非制冷CWDM DML。

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