2026 OCP APAC Summit | Linque | Jonathan Förste | Fast Optical Circuit Switching in the Scale-Up

8月16日
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光路交換（Optical Circuit Switching，OCS）在 scale-out 已經被 Google 用真金白銀證明過了，但它十年來都進不了 scale-up。原因很單純：現行 3D MEMS OCS 的切換時間是毫秒到秒級，而 AI collective 通訊的 burst 只有微秒級。開關比事件還慢，就只能當「幾小時換一次線」的配線盤用。
Linque 在這場 keynote 端出的答案是矽光子 2D OCS：64 通道、實測重配置時間 15 微秒，目標還要再往下壓。「開關太慢」這一關，等於被先拆掉了。
但真正沒解決的是另一頭：光路一切，對面的收發器要重新鎖定。這件事今天是毫秒等級，必須壓到十奈秒等級才不會變成新的瓶頸——而這要換掉整條 link 的典範，不是把鏡子換成波導就好。講者自己承認「技術上可行，但還沒被實驗驗證，路還很長」。
對台灣供應鏈的意義：fast OCS 若在 scale-up 成立，可插拔模組與交換 ASIC 的「顆數」會被大幅砍掉，但每顆的規格門檻（burst-mode 接收、CPO 整合）會被抬高。這是一次量減、價升、名單重排的結構換血，不是單純的需求增減。

1. 為什麼是現在：頻寬正在往 scale-up 集中

過去兩年 AI 網路的討論重心，明顯從 scale-out 移到了 scale-up。理由不複雜：模型一大，通訊需求就往「那一坨要被當成單一 GPU 用」的網域裡塞。scale-up 網域的定義本來就很極端——記憶體要共享、頻寬要遠高於 scale-out、拓撲要盡量非阻塞、理想上單跳可達，而且最關鍵的是延遲要可預測。

這種網域，過去用銅就夠了。問題是銅的距離撐不住。一旦 scale-up 要跨出單一機櫃，就只剩光這條路——這件事我們在銅纜撐不住 AI 之後：scale-up 光互連的七條路，與各撞一堵牆的兩種活法有完整拆解。

而光的代價是要先付一筆「上工費」：每條光鏈路都要付 OE/EO 轉換的功耗。更糟的是，一旦 scale-up 變成多層網路，你不只每條 link 要付一次，中間每一層交換都要再付一次。這筆帳在單層還能忍，多層就直接爆掉。

這就是 OCS 之所以在此刻被重新拉出來講的原因：它不轉換訊號，所以它同時砍掉光鏈路數量與交換層數。

2. OCS 的老問題：它省得很漂亮，但快得不是地方

先講清楚現行 OCS 好在哪、卡在哪。

目前的 state of the art 是自由空間 3D OCS：光纖打進自由空間，靠微鏡陣列偏轉，把輸入纖對到輸出纖。這條路的優點是低損耗、高 radix，而且和速率無關——換代升級時交換器可以繼續用。Google 的 Apollo 就是這套的教科書案例：136×136 非阻塞、Palomar 微鏡封裝 176 面鏡（實用 136 面）、整台功耗約 108 W，對照同級電交換器的 3,000 W 以上，功耗差了 96%；Google 自己估算累積省下約 30 億美元，並宣稱吞吐 +30%、功耗 −40%、資本支出 −30%、網路停機時間降到 1/50。

問題是切換時間。鏡子要物理移動，重配置落在毫秒到秒級。所以 Apollo 的用法是「幾小時級的 quasi-static 配線」：依 job 事先規劃拓撲，跑起來之後就不動了，要改就得重新配置一次。講者在 Q&A 講得很直白——今天的 OCS 就是拿來當 SDN 控制下的預先配線工具，不是拿來跟著流量走的。

而 AI collective 的 burst 有多短？依講者給的量級：當 message size 上到 100 MB 以上，通訊 burst 的時間尺度大約落在微秒到毫秒。開關比事件慢兩到三個數量級，這就是 OCS 進不了 scale-up 的全部理由。

3. 四道關卡：fast OCS 不是換一顆開關就好

這場 keynote 最有價值的部分，是把「fast OCS 要進 scale-up」拆成四張互相牽制的清單。這四件事缺一不可，而且業界目前的成熟度差很多：

第一，流量必須結構化且可預測。 因為訊號從頭到尾不轉成電，你根本讀不到它，所有排程都必須事先安排。好消息是分散式 AI 訓練天生就長這樣：compute 階段幾乎不用頻寬，all-reduce 交換梯度時瞬間打滿——而且模型越大、message 越大，burst 越長、空窗也越長，反而更好排。這是 OCS 的運氣，不是設計出來的。

第二，收發器必須與 fast OCS 相容。 光路一換，對面就換了一個接收端，link 要能立刻重建。這是四關裡最硬的一關，下一節單獨講。

第三，控制平面必須精準。 講者的說法很值得抄下來：如果你的切換是用一支 Python 腳本觸發的，那個時序不確定性本身就會變成你的效能下限。而且光速也要算進去——100 公尺光纖約等於 0.5 微秒的飛行時間，SDN 控制器必須內建整個網域的實體佈線模型（哪條線 1 公尺、哪條線 100 公尺）來做補償，否則抖動就是你的下限。在切換時間壓到 100 奈秒到 1 微秒的目標下，控制器精度得推到高奈秒等級。

第四，光開關本身要夠快。 3D 自由空間出局，替代方案是 2D 整合光路：矽光子、矽光子基的整合式 MEMS、III-V 或含放大的架構，以及走波長而非空間的切換方案。這一整類的共通點是天生就快——從微秒等級一路可以下探到奈秒。

4. 15 微秒：矽光子先把「開關」這一關解掉了

Linque 在會上給的實證是自家 64 通道矽光子 OCS，實測重配置時間 15 微秒，並明說目標是再往下壓，才具備部署進 scale-up 的資格。

補一點公司背景：Linque 成立於 2021 年，共同創辦人為 Samarth Vadia（CEO）、Victor Funk（VP R&D）與這場的講者 Jonathan Förste（CTO），基地在歐洲、與德國及台灣皆有合作。首款產品 RISE 定位為全光路交換器，對外揭露的規格是重配置時間 10 微秒等級、超過 100 條光纖與 1,000 個以上電氣 I/O，資金為 450 萬歐元的非稀釋性資金。

規模不大，數字也還是實驗室等級。但方向是對的：把 15 微秒放進「message size 100 MB 以上、burst 落在微秒到毫秒」這個座標系裡看，它第一次落進了可用區間。這是 OCS 在 scale-up 這個題目上，第一次不是靠 roadmap 而是靠實測進場。

要注意的是，2D 整合光路換來速度，付出的是損耗與 radix。3D MEMS 之所以難被取代，正是因為它在這兩項上近乎無敵。Linque 自己也把「損耗——光在晶片上經過多個元件時的訊號衰減累積」列為核心挑戰。64 通道跟 136×136 中間差的不只是數字，是能不能撐起一個真實 scale-up 網域的問題。

5. 真正的瓶頸不是鏡子，是收發器鎖定

現場最好的一個提問，直接戳到這件事的要害：OCS 的延遲來自兩處，一是開關本身的物理動作，二是對面收發器重新鎖定——而這兩者量級相當。矽光子解掉了第一個，第二個怎麼辦？

講者的回答老實得值得記下來：這是比較根本的問題，解法是換掉典範，改用類似光網路裡 burst-mode 接收的做法，讓 link 在幾奈秒到數十奈秒內鎖定，才不會擋路。而今天資料中心用的可插拔模組，link training 到能真的開始傳資料，是毫秒甚至更慢的量級。

技術上我認為可行，但還沒被實驗驗證，路還很長。

這句話應該被放大：fast OCS 目前只有一半有實證。開關那一半有 15 微秒的數據；收發器那一半只有一個技術路徑的宣稱。而且這一半的難度更高，因為它不是某家公司改一顆晶片就好——它要求整個光收發生態把 CDR、DSP、AGC 的鎖定行為重新設計，等於要把資料中心 link 的 startup 流程重寫一次。

順帶一提，這也解釋了為什麼「OCS 與 CPO 是同一件事的兩端」。另一個提問直指：全光 scale-up 意味著每一張 NIC 都要有 scale-up 光介面，那不就強迫走 CPO？講者的回答是肯定的——等 fast OCS 真的到了要用的規模，CPO 那時也已經是主流了。這條時間軸的耦合，我們在 CPO 終於不再是「狼來了」：LightCounting CPO/NPO 大會的六個真實訊號談過同一件事的另一面。

6. 功耗帳：從 10%、到不可行、再回到打平

這場最有說服力的一頁是功耗對照，邏輯是三段式：

今天的單層銅背板 scale-up：網路功耗大約是 compute 功耗的 10% 或略高。這是目前的基準線。
多層可插拔光的 scale-up：功耗會直接進入講者所說的「prohibitive」區間。他的原話是——在最天真的形式下基本上是不可行的。CPO、NPO 是解方，但無法單靠它們把多層架構救回來。
fast OCS + CPO 的 scale-up：把交換層全部換成快速光路交換，並與 CPO 整合，可以在很大的 scale-up 網域裡，做到與高效銅背板相當甚至更低的功耗占比。

這條線的價值不在數字精確度（講者自己也說那是示意圖），而在它把 OCS 從「一個省電的選項」重新定位成「多層 scale-up 唯一可能成立的前提」。同樣的 pJ/bit 邏輯，OIF 替 AI 互連畫了張官方地圖：三張網、一個 pJ/bit 戰場，CPO 是寫好的終局已經從標準組織那一側算過一次，結論方向一致。

7. 反面論點：這件事有四個地方可能不成立

有立場就得把反面也攤開：

一、它不會取代乙太網交換器。 講者自己第一時間就說「認為 OCS 完全取代每一台乙太網交換器是不切實際的」。fast OCS 是資料平面的旁路，不是控制與例外流量的替代品。任何把 OCS 當成交換 ASIC 終結者的敘事都太超前。

二、它偏向 training，不偏向 inference。 這點也是講者的判斷：training 更可預測、不必回應網域外的流量、可以精準排程，而且 compute 與通訊的同步性造成更強的 burstiness——這些都是 OCS 的養分。inference 反而傾向把 compute 攤平在時間上，剛好抹掉 OCS 需要的結構。AI 資本支出正在往 inference 傾斜，這對 fast OCS 的市場時序不是好消息。

三、SDN 的複雜度被低估了。 要求控制器內建整個網域的實體佈線模型、補償每一條線的飛行時間、還要吃掉硬體與軟體各層的抖動與時間漂移——這不是加個功能，這是一整套新的網路營運模型。部署時要嘛把線長全部建檔，要嘛靠訓練序列去學。這在真實機房裡是很貴的紀律。

四、生態才剛起步。 OCP 的 OCS 子專案 2025 年 7 月成立、同年 8 月在台北的 OCP APAC Summit 公開亮相，由 iPronics 與 Lumentum 共同主導，Google、Microsoft、Coherent、Lumotive、nEye、Oriole Networks、POLATIS（HUBER+SUHNER）參與，目標是開放規格與軟體、並用 gNMI/gNOI/gNSI 與 OpenConfig 這類標準介面跟 SDN 框架整合，白皮書於 2026 年 4 月釋出。方向正確，但一個一年出頭的子專案，離「可採購的互通規格」還有相當距離。

8. 總結

這場 keynote 的價值不在 15 微秒這個數字，而在它把 fast OCS 的戰場定位講清楚了：光開關這一關已經被矽光子解掉，接下來全部的難度都集中在收發器與控制平面。誰能把 link 鎖定時間從毫秒壓到數十奈秒，誰就握有 scale-up OCS 的鑰匙——而那不是一家開關公司做得到的事，是整條光收發供應鏈要一起改。

對台灣供應鏈，我的判斷是三件事：

第一，這是「量減、價升」的結構，不是需求增減。 fast OCS 一旦進 scale-up，最直接的效果是砍掉光鏈路數量與交換層數。以模組顆數計價的商業模式會先受傷；但活下來的每一顆，規格門檻會被抬高到 burst-mode 接收與 CPO 整合的等級。做「多」的公司會被壓，做「難」的公司會被拉起來。

第二，這條路把 CPO 的時間表往前綁死了。 全光 scale-up 等於每張 NIC 都要有光介面，而在那個功耗預算下，可插拔沒有位置。CPO 從「值得追蹤」變成「fast OCS 的前置條件」——台廠在 CPO 的封裝、光引擎、FAU、散熱這幾段的投入，等於同時押在兩條線上。相關的玩家盤點可參考【CPO 拆解 6/6】CPO 各家路線總盤點。

第三，真正該盯的訊號只有一個：burst-mode 收發器的第一次實驗驗證。 不是誰又發表了幾微秒的開關，而是誰在真實 link 上把鎖定時間壓進奈秒等級。在那之前，fast OCS 在 scale-up 都還是一張半成品的路線圖——很漂亮，但只有一半有數據。

本文僅供技術與產業趨勢分析，不構成任何投資建議。