4月23日，九峰山论坛暨中国光谷国际化合物半导体产业博览会在武汉举行。九维光子研发副总经理李敏在芯片级光互连技术及应用高峰论坛上发表了《相变OCS光交换技术进展——面向AI智算的低功耗可重构光互连方案》。
AI算力“卡脖子”：电交换逼近物理极限，光交换成为必答题
大模型训练推动AI集群的总聚合带宽迈向Pbps量级。随着集群规模从千卡扩展至万卡乃至十万卡，传统电交换架构在万卡集群中面临时延、拓扑适配、可靠性与功耗四大瓶颈。谷歌已在Jupiter数据中心和TPU超级计算集群规模化部署中验证了OCS路线的可行性：通过全光交换替代电交换，可实现能耗降低41%、容量提升5倍、成本降低30%光交换不再是可选技术，而是AI算力基础设施竞争的战略必选项。
技术破局：九维光子相变OCS全光交换方案，突破硅基瓶颈
当前主流OCS技术路线各有短板：硅光波导：工艺成熟、兼容CMOS，但存在持续供电（需要加热维持状态）、高传输损耗、热串扰三大痛点；MEMS、液晶、压电方案在良率、成本、抗干扰性方面难以兼顾，规模化商用受限。
九维光子团队另辟蹊径，采用硫系相变材料结合自研工艺，实现了三大关键突破：
01.材料创新
硫系相变材料是一种非易失性相变光子材料，在晶态与非晶态之间具有显著的光学对比度。其核心优势包括：低光传输损耗、高开关比、完全兼容CMOS后道工艺。相较于传统硅基方案，相变材料无需持续供电维持状态，规避了持续加热、高损耗和热串扰问题。
02.加热工艺创新
针对相变材料所需的高效热调控，团队创新性地设计了流片工艺，从而降低PCM激励电压，提高PCM循环寿命，为商用化扫清了关键障碍。
03.芯片规模化流片
目前已完成8×8、16×16OCS芯片流片，片上指标行业领先。该方案兼顾自主可控、工程可落地，打破了国外技术垄断，填补了国内高性能相变OCS芯片领域的空白。同时，该技术被2026九峰山论坛列为“化合物半导体产业十大颠覆性新技术”之一。这一认定标志着该技术路径获得产业界与学术界的权威认可，被视为有望重构AI算力互联底座的颠覆性创新。
全栈协同：芯片+软件+生态，打通商用最后一公里
光交换不是单一芯片的突破，而是软硬件一体化、端到端协同的系统工程。九维光子构建了完整的OCS落地体系：
•硬件底座：联合九峰山实验室、华科国家集成电路产教融合创新平台、国家信息光电子创新中心NOEIC等机构，形成稳定的流片与工艺验证能力。
•软件中枢：自研SDON架构控制器与可视化拓扑编排工具，实现底层OCS硬件对上层应用及异构GPU资源的透明化调度，有效解决多厂商算力中心的资源解耦与灵活组网问题。
•产业生态：联动产业链伙伴，加速从实验室研发走向商用部署。
对比高复杂度、高成本方案，九维光子的OCS方案以更低的系统复杂度、更优的片上指标、更强的拓扑适配能力，成为当前AI算力中心的光交换最优解。
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