“## OCS 调研 AI 数据中心需求趋势 | 液晶材料壁垒 | MEMS/液晶/硅光波导 路线竞争 聚焦:Google / NVIDIA / 八亿时空 / 秋田微 / 腾景科技 / 海泰新光 / 旭创 / nEye 等 ## 主题概览 本文围绕 OCS(光交换系统)领域的核心技术路线与供应链格局展开,涵盖液晶 OCS 光交换模组的内部结构与工作原理、成本结构、液晶材料壁垒、MEMS/液晶/硅光波导三种技术路线竞争格局,以及英伟达、华为、中际旭创等厂商的布局进展。以下为专家观点整理。 ## 一、请详细解释一下液晶 OCS 光交换模组的内部结构及其光路工作…”
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## OCS 调研 AI 数据中心需求趋势 | 液晶材料壁垒 | MEMS/液晶/硅光波导 路线竞争 聚焦:Google / NVIDIA / 八亿时空 / 秋田微 / 腾景科技 / 海泰新光 / 旭创 / nEye 等 ## 主题概览 本文围绕 OCS(光交换系统)领域的核心技术路线与供应链格局展开,涵盖液晶 OCS 光交换模组的内部结构与工作原理、成本结构、液晶材料壁垒、MEMS/液晶/硅光波导三种技术路线竞争格局,以及英伟达、华为、中际旭创等厂商的布局进展。以下为专家观点整理。 ## 一、请详细解释一下液晶 OCS 光交换模组的内部结构及其光路工作原理? 小端口液晶 OCS 的核心光交换模组,其中两个部分是核心的液晶模组单元,它们内部含有液晶分子材料,负责实现光路的切换。Flex 软板穿过缝隙连接到后端的电路部分,用于传输电信号。电路通过软板控制液晶模组单元内液晶分子的极化方向,从而实现对光路的二维阵列控制。由于需要 X 和 Y 两个方向的控制,因此配置了两个液晶单元。 两个 FAU(光纤准直头),它们连接着外部的光纤,负责将外部光路导入模组。核心的光路切换功能主要在这两个液晶单元内完成。 ## 二、一个光交换模组对应多少个端口?例如,在一个 $64 \times 64$ 的系统中,是否一个模组对应一个端口? 一个模组并非只对应一个端口。具体的端口数量取决于接入的光纤数量,一根光纤(一个通道)对应一个端口。这套模组可以对应多个端口,通常是16个或以上,例如16个接收端口和16个发送端口。因此,一套64端口的OCS系统方案,需要使用四套这样的光交换模组,相应地也就需要八个液晶单元。 ## 三、在一套 $64 \times 64$ 端口的液晶 OCS 系统中,这种光交换模组的整机售价是怎样的? 对于 $64 \times 64$ 端口的系统,实现规模化生产后,整机售价大约在 25,000 至 30,000 美元之间。行业内通常按端口计价,客户可接受的价格范围是每个端口 400 至 500 美元。以此计算,300 多端口的系统售价可达十几万美元,而 64 端口的系统售价则在两三万美元的水平。 ## 四、在单个光交换模组的成本中,各个组件的价值量是如何分布的? 在这个模组中,价值量最高的是液晶单元。单个液晶单元的成本起步价为1,200美元。由于一个模组需要两个液晶单元,仅这两个单元的成本就达到了2,400美元,占据了整个模组的绝大部分价值。其他部分如FAU(光纤准直头)和壳体等,价值相对较低。 ## 五、在光交换系统中,硅基液晶材料的价值量是多少?其技术壁垒和核心难点体现在哪些方面? 单独采购硅基液晶材料的成本大约为每单元 250 美金。该材料的技术要求相较于普通显示用液晶材料更高,主要体现在需要具备更高的双折射率和更低的粘度,同时对内部金属杂质的控制也更为严格。其核心难点在于材料配方,属于定制化开发。尽管制造工艺的难度属于中上水平,但配方是关键。 公司会主导规格制定和验证,并向供应商提供配方,而供应商则负责保证生产工艺。 ## 六、单个 $16 \times 16$ 端口模块是如何构成一套完整的 $64 \times 64$ 端口系统的?其售价和成本结构是怎样的? 一套 $64 \times 64$ 端口的系统是由四个 $16 \times 16$ 端口的模块拼接组成的。单个模块(包含八个液晶单元)可以构成一套系统,其售价约为 2,400 美金。目前,这种模块是构建更大端口系统的基本单元。 未来规划中, 正在考虑设计集成度更高、体积不变但端口更大的小型化模组, 届时可能会减少基本单元的使用数量, 但现阶段仍以此为基准。 ## 七、以 $64 \times 64$ 端口的系统为例,液晶材料在整机中的价值量及其在物料清单和最终售价中的占比分别是多少? 一套 $64 \times 64$ 端口的系统包含八个液晶材料单元,每个单元成本为 250 美金,因此液晶材料的总价值为 2,000 美金。该系统的整机售价在 2.5 万至 3 万美金之间。基于此计算,液晶材料成本占整机 BOM 成本的约 20%,占最终售价的比例则不到 10%。 ## 八、对于更大端口的320端口方案,其构成方式和成本结构是否与 $64 \times 64$ 端口方案保持一致?未来产品研发方向是否会改变这一结构? 320 端口的方案同样是通过拼接方式实现,可以理解为在 $64 \times 64$ 端口方案的基础上乘以五。其成本结构中,液晶材料占 BOM 成本约 20% 的比例关系保持不变。 未来的研发方向是设计集成度更高、端口更多的液晶模组,例如使用更少数量的单元模块实现更多的光路传输。虽然单个模组的通道数增加可能会导致其使用的液晶材料增多,不能简单地认为液晶材料用量会减半,但整体趋势是向高集成度、大端口的方向发展。 ## 九、目前液晶材料的供应情况如何?公司自身的产能和外部采购是怎样的关系? 公司具备一部分液晶材料的自产能力,但过去产能并未扩充。从2016年开始,公司便与八亿时空等液晶材料供应商进行对接,其交付一直较为稳定。过去,基于液晶方案的OCS产品主要应用于电信市场,需求量不大,年出货量仅为几百台(少则两三百台,多则六百台),主要用于库存补充和设备替换,没有大规模扩充。 从今年(2026年)开始,随着产品应用于AI数据中心领域,并已向谷歌、英伟达等客户出货,预计未来几年需求将出现爆发式增长,因此会更多地寻求外部供应商。 ## 十、公司在自制液晶相关部件时,具体负责哪些工序? 在自制流程中,公司会从供应商处采购瓶装的高纯度混合液晶材料,然后自行完成后续的模组集成工序,即将定制的液晶材料贴合到塑成的模组上。模组的安装和集成是由公司自己完成的。 ## 十一、请介绍一下公司在混合液晶原材料、LCoS芯片封装及液晶单元生产等环节的供应链策略,以及未来的外包计划? 公司的供应链策略正从垂直整合向量产导向的外包模式转变。在原材料端,公司采用八亿时空的混合液晶。在生产流程上,公司过去自行完成将混合液晶通过真空灌注和封装工艺集成到硅基 LCoS 芯片上的步骤,之后再进行外壳封装并连接软板,形成最终的液晶单元。 鉴于未来需求量巨大,为实现快速扩产,公司计划将液晶单元的生产环节外包。目前,公司更倾向于专注于最后的光学系统集成与整机装配环节,未来甚至不排除将整机装配也进行外包。 ## 十二、在混合液晶原材料供应方面,公司是否有分散供应商的计划? 目前没有分散供应商的计划。主要原因是现阶段的采购量不大,若分散给多个供应商,每个供应商的订单量会更少,不利于合作。公司曾接触过海外的默克等厂商,但因采购量太小,对方没有合作兴趣。 此外,混合液晶是核心材料,引入过多供应商可能会导致不同批次原材料的性能差异与波动,进而影响后续整机组装的良率。当前,这部分原材料成本在总成本中占比不高,因此维持单一供应商对整体影响有限。 ## 十三、公司与供应商秋田微的合作模式是怎样的,目前的合作进展如何? 公司在三个月前开始与秋田微对接。经过评估,其液晶模组制造工艺与公司的需求匹配度较高,且报价具有优势。因此,秋田微被视为未来产能扩张的重点合作对象。 在合作模式上,公司提供设计方案并指定核心原材料(例如,若八亿时空的产品通过验收,则会指定秋田微采购其混合液晶),由秋田微负责液晶单元的组装。 ## 十四、对于八亿时空和秋田微这两家供应商,是否存在验证不通过的风险? 供应商验证不通过的风险不大。对于八亿时空,双方自2016年起已有长期对接,合作基础稳固。对于秋田微,尽管对接时间较短,但由于公司会指定核心材料并提供配方,且自身在该领域积累了多年经验,有能力协助供应商解决可能出现的工艺问题。 十五、秋田微所负责的液晶模组组装环节,其毛利率水平如何?公司是否会将更多工艺环节交由其处理? 秋田微负责的模组组装环节, 预计毛利率低于上游原材料供应商八亿时空的水平。目前, 将液晶材料涂覆到 LCoS 芯片上的核心工艺步骤仍由公司自己完成, 主要因为该工艺至关重要, 且秋田微作为新供应商尚未正式导入。 公司计划先通过下个季度订单的交付情况,评估其在液晶单元组装环节的表现。如果合作顺利,未来会考虑将涂覆等更多工艺步骤交由其负责,这也有望进一步提升其毛利率。 ## 十六、随着未来产量达到数万台甚至更高,公司在混合液晶材料和液晶模组组装环节的供应商策略会有何变化? 随着业务发展,越是下游和后端的环节,寻找供应商的难度会越低。对于液晶模组组装环节,当需求量达到数万台甚至几十万台时,可能会引入除秋田微以外的其他供应商以分散风险。 ## 十七、在 OCS 的供应链中,除了八亿时空,还有哪些核心供应商?未来是否有新的供应商加入? 目前供应链中的核心供应商包括提供转接头的腾景科技,以及秋田微和八亿时空。未来,海泰新光有机会进入供应链体系,主要供应偏振分光器、滤光片、准直棱镜等光学器件。 海泰新光的核心技术优势在于镀膜工艺, 其原有主业是为医疗内窥镜提供各类镀膜玻璃片和滤光片, 目前正寻求拓展至通信领域。不过, 其供应环节的价值量低于八亿时空。 ## 十八、目前OCS市场主要存在MEMS、液晶和硅光波导三种技术路线,如何看待这些路线的特点、竞争格局及未来演变? MEMS 是当前的主流方案,主要得益于谷歌的大量采用。液晶方案目前市场参与者较少,但华为、中际旭创等后续有计划布局。液晶方案过去的主要劣势是切换速度慢于 MEMS,但经过第二代方案优化后,这一差距已显著缩小。 液晶方案的核心优势在于其全固态设计,没有运动部件,可靠性极高,可实现十年以上的使用寿命,远超客户通常三年的使用预期。基于高可靠性和综合性价比,英伟达倾向于选择液晶方案。 从市场份额看,液晶方案过去在 OCS 市场占比不足 15%,预计在硅光波导方案成熟前,其份额有望增长至 40% 左右。硅光波导方案是更新的技术,其核心优势在于高集成度和快速的切换速度,更契合未来 AI 应用对小型化和高频数据切换的需求,在液晶方案之后具备相当大的发展潜力。 ## 十九、硅光波导方案在技术上面临的主要挑战是什么,这对其应用场景有何影响? 硅光波导方案当前面临的最大技术挑战是插损过高。目前液晶和MEMS方案的插损在2.0-2.5dB的水平,而硅光波导方案的插损普遍在7-10dB,部分产品甚至高达20多dB。高插损直接限制了其端口规模的扩展能力。 例如,去年(2025年)基于波导方案的产品仅能做到32端口,今年(2026年)提升至64端口,而液晶方案可以轻松实现300以上的大端口规格。因此,波导方案短期内难以应用于谷歌等采用Scale-out架构的大规模、数百端口集群中。 ## 二十、既然硅光波导方案存在插损高、端口规模受限的问题,它在哪些场景下具备应用潜力? 尽管存在插损问题,但硅光波导方案在对端口规模要求不高的场景中仍有应用机会,例如小型的推理集群以及英伟达机柜内部的 Scale-up 场景。在这些应用中,虽然对插损并非没有要求,但由于端口数量少,较高的插损水平尚在可接受范围内。 波导方案实现大端口的方式是通过级联基本单元,例如将多个 $32 \times 32$ 单元级联成一个 $64 \times 64$ 的交换矩阵。然而,每一次级联都会使光路拉长,理论上会额外增加至少 3dB 的插损,级联层数越多,总插损就越大,这进一步限制了其在大规模端口场景的应用。 ## 二十一、关于英伟达的 OCS 订单情况,未来的整体需求规划是怎样的? 公司未来的潜在订单规模可达数万台。从更长远的角度看,公司与英伟达的初步沟通表明,他们计划在2028年于其Feynman架构中进行规模化部署。目前,英伟达已在与公司接洽,定制液晶方案的OCS。预计到2028年规模部署后,其OCS总需求量将达到20万台级别。 ## 二十二、华为和中际旭创在液晶 OCS 领域的进展如何,是否会对公司构成影响? 目前从事液晶方案的厂商较少,有更多参与者实际上有助于扩大产业链规模并降低成本。中际旭创的液晶方案启动时间较晚,其MEMS方案于今年(2026年)3月发布,光波导方案于去年(2025年)9月与nEye合作,因此其液晶产品预计要到2028年甚至2029年才能推出,对公司影响不大。 华为确实有实力且计划进入液晶方案领域,这是他们目前欠缺的核心原材料。华为目前仍处于摸索阶段,量产时间尚不明确,预计可能比中际旭创稍快,但最早也要到2028年。因此,公司在未来两年内基本没有竞争对手。 ## 二十三、液晶OCS最核心的技术壁垒是否在于液晶配方? 液晶配方确实是核心技术壁垒,它直接决定了整机的可靠性、分辨率、稳定性及插损等关键性能指标。不过,这并非唯一的门槛。从拥有配方到最终制成OCS产品,整个链条还包括将液晶材料通过填充工艺制成硅基液晶单元,再到整机组装等多个环节,每一步都存在技术难点。但从最上游和最核心的角度来看,配方无疑是关键所在。 ## 二十四、液晶配方供应商是否与其他厂商存在合作,以及相关的保密和保供协议情况如何? 公司与配方供应商签订了保密协议,要求其对公司的配方保密。同时,公司还签署了保供协议,确保其在明年(2027年)乃至后年(2028年)上半年内,不能向其他厂商供应相关产品。目前,该供应商未向其他厂商供货。尽管未来技术扩散难以完全避免,但公司的配方自身也在不断升级。 ## 二十五、液晶 OCS 制造过程中的填充工艺难度如何?这项技术是否有其他应用领域? 填充工艺的主要难点在于过程控制,需要边生产边检测,以确保液晶材料中没有气泡或暗斑,这对于填充的速度、压力和温度控制有较高要求,属于工艺经验的积累,其技术门槛相对低于液晶配方本身。 这项技术主要应用于通信领域,包括电信市场以及现在的数据中心 OCS。此前在电信领域用量不大,目前尚未观察到在其他新的应用领域有规模化应用。 ## 二十六、除了公司之外,目前是否有其他厂商具备稳定量产液晶 OCS 的能力? 在通信领域,目前只有公司具备这项技术。华为虽然有意向,但目前也尚未研发成功。因此,截至目前,其他厂商尚不具备稳定量产的能力。 ## 二十七、钒酸钇晶体在液晶OCS产品中的具体作用是什么? 钒酸钇晶体主要用于偏振分光,实现光路的双折射。在产品结构中,它通常贴装在准直器的后方,位于光纤、准直器等组成的进光/出光模块与负责光路控制分配的模块之间。
AI 解读
公司液晶OCS已实际出货至Google、NVIDIA等AI数据中心客户,标志终端应用从电信切换至AI算力基础设施;NVIDIA明确2028年Feynman架构规模化部署液晶OCS,总量约20万台,提供长期需求可见度