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

graph LR
    ELS[外接雷射 ELS<br/>OIF ELSFP<br/>線寬 1 MHz<br/>功率 6 dBm] --> OCI[OCI chiplet<br/>微環 DWDM<br/>4λ × 53.125 Gbaud NRZ<br/>= 212.5 Gbps / 方向]
    OCI -- 單纖雙向<br/>Group A/B 反向 --> Fiber[SMF-28<br/>500m / 2.5 dB 插損]
    Fiber --> OCI2[遠端 OCI chiplet]

    subgraph 速率階梯
        S1[200G OCI 1:4]
        S2[400G OCI 2:8]
        S3[800G OCI 4:16]
        S4[1.6T OCI 8:32]
    end

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
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)
ER3.5–4.5 dB
受壓靈敏度−6.2 dBm
BER floor1E-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 OCI1:4212.5 Gbps
400G OCI2:8425 Gbps
800G OCI4:16850 Gbps
1.6T OCI8:321.7 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

來源