技術_OCI
定義
OCI(Optical Compute Interconnect)是由 Meta、Broadcom、AMD 三家聯手發佈的 scale-up 光互連開放規範。OCI 200G v1.0(2026-03-11)定義了晶片間光互連的物理層介面,目標是在 AI 加速器叢集內提供低功耗、高密度、可維修的光 I/O 標準,對抗 NVIDIA 垂直整合的 NVLink 路線。
結盟意涵:Meta(買方)+ Broadcom(交換/光 IP)+ AMD(XPU)三巨頭把線側物理層寫成具體規格,推動成事實標準,直接對 NVIDIA 垂直整合(NVLink + 自家光子)宣戰。
圖解
圖(SemiAnalysis,2026-01):Nvidia Oberon(GB300 NVL72,72 GPU / 1 機柜)vs Kyber(Rubin Ultra NVL576,576 GPU / 9 機柜)Scale-up 架構對比。NVL72 以 NVLink Switch 銅互連在機柜內互連;NVL576 跨 9 機柜需突破銅互連 ~2m 物理限制,OCI(Optical Compute Interconnect)或 NVLink 光互連是把 Scale-up 域延伸至 500m SMF 的核心方案,讓 576-GPU「World Size」成為可能。OCI 主要場景即 NVL576 跨機柜光學 Scale-up 互連。
技術原理
四個架構賭注
1. 外接雷射(ELS):強制使用 OIF ELSFP(OIF-ELSFP-01.0)外接雷射源,光耦進偏振維持光纖(PMF)再接 OCI chiplet。雷射規格:線寬 1 MHz、SMSR 30 dB、PER 16 dB、RIN −144 dB/Hz;波長落在 Group A(~1308–1315 nm)與 Group B(~1328–1335 nm)。等於為 CW DFB/ELSFP 供應商畫出明確規格。
2. 微環 DWDM 省功耗:TX 側用級聯微環做 DWDM,每方向 4 個波長。代價是需熱鎖——規範要求 TX squelch 時平均功率必須恆定,確保 TX/RX 微環維持熱鎖(暴露工程負擔)。
3. 單纖雙向省光纖:每根光纖同時跑 TX 與 RX,用 Group A(~1308–1315 nm)與 Group B(~1328–1335 nm)兩組 CWDM 反向傳送——光纖數砍一半。代價是 back-reflection 與多路徑干涉(MPI)管理。
4. NRZ 簡單路線:用 53.125 Gbaud NRZ(非 PAM4),靠 4λ DWDM 拿密度。設計哲學:低功耗 + 低複雜度 > 追求最高速率。
光學鏈路參數
| 參數 | 值 |
|---|---|
| 調變 | 53.125 Gbaud NRZ |
| 波長 | Group A:1308 / 1310.28 / 1312.58 / 1314.88 nm;Group B:1327.69–1334.78 nm |
| 每方向頻寬 | 212.5 Gbps |
| 發射功率 | 6 dBm(每組 4λ 總功率) |
| ER | 3.5–4.5 dB |
| 受壓靈敏度 | −6.2 dBm |
| BER floor | 1E-6 |
| 鏈路預算 | 500m SMF-28,插損 ≤2.5 dB |
| CMIS 管理 | 5.3 版 |
Deskew 狀態機
單纖雙向 + 4λ DWDM 會有通道間偏斜(skew)。規範定義狀態機(Relink→Detect→Sync→Validate→Mission),補償 0–7 UI 通道間偏斜,BER 1E-4 仍能辨識訓練圖樣。
速率階梯
| 模式 | PMA 比例 | 每方向頻寬 |
|---|---|---|
| 200G OCI | 1:4 | 212.5 Gbps |
| 400G OCI | 2:8 | 425 Gbps |
| 800G OCI | 4:16 | 850 Gbps |
| 1.6T OCI | 8:32 | 1.7 Tbps |
技術瓶頸 / 風險
- v1.0 多處 “Subject to change”:規範仍在修訂,採用時程不確定
- 微環熱鎖工程負擔:溫度波動需即時補償功率,增加系統複雜度
- 單纖雙向 MPI 管理:背向反射與多路徑干涉需要嚴格管理
- 規範 ≠ 量產:OCI 結盟要轉化為量產需要客戶採用 + 供應鏈建立 + 標準收斂
關鍵廠商
| 角色 | 廠商 | OCI 位置 |
|---|---|---|
| 買方 / 規範共編 | META.US(meta) | Amiralizadeh / Alduino / Peng |
| 交換 ASIC + 光 | AVGO.US(broadcom) | Ramaswamy / Brosnan / Traverso |
| XPU 廠商 | AMD.US(amd) | Streshinsky / Li / Settaluri |
| 競爭對手 | NVDA.US(nvidia) | NVLink 垂直整合路線 |
| 光源供應商 | COHR.US(coherent) | CW DFB / ELSFP 潛在主力 |
| 光源供應商 | LITE.US(lumentum) | ELSFP 候選供應商 |
應用場景
- AI 叢集 scale-up 光互連:GPU/XPU 間超高頻寬、低延遲光 I/O
- ELSFP 市場催化:OCI 強制外接雷射,為 CW DFB + ELSFP 供應商畫出明確需求
- 開放 MSA 生態:對抗 NVIDIA 專有 NVLink,吸引 AMD 生態廠商採用
相關技術
- 技術_CPO(OCI 是 CPO scale-up 路線的規範化)
- 技術_矽光子(SiPh)(OCI 調變器選用微環 MRR DWDM,屬 SiPh 技術)
- 技術_光互連(OCI 在光互連演進中的位置)
- 技術_TFLN(TFLN 是突破矽調變器 RC 牆的候選,OCI 下一代可能採用)
光互聯標準化全景(TrendForce 論壇,2026-05-28)
TrendForce 矽光子論壇補充:業界三大標準化組織並行,各自對應不同的整合層次:
| 標準組織 | 聚焦層次 | 主要參與者 |
|---|---|---|
| OCI(Optical Compute Interconnect) | Die-to-die 或板上光學(on-board optics)物理層(波長、調變方式) | Microsoft、NVIDIA、Broadcom、AMD |
| Open CPX | 光學引擎(Optical Engine)整合至主機板的 Socket/電氣/散熱介面 | — |
| XPO | 下一代可插拔光模組 Form Factor 標準(頻寬 + 散熱) | InnoLight、新易盛、Arista |
架構演進規律:NVIDIA NVL72→NVL256 採銅互連;NVL576→NVL1152 開始採光互連,機櫃間(Rack-to-Rack)電-光轉換延遲與能耗問題是驅動光互連標準化的核心動力。目標能耗:2 picojoules/bit。
來源
- 分析_CPO_NPO_XPO與409.6T光互連轉折
- research_simpletechtrend_CPO矽光子ECTC2026_20260629(STT Article 14 OCI 200G 線側規範解析,2026-06-29)
- Silicon Photonics 260528 TrendForce forum OCI CPO OCS memo(TrendForce 矽光子論壇,2026-05-28;OCI/Open CPX/XPO 三大標準化組織全景)