OCI-MSA 有望成为 AI scale-up 光互连的主流开放标准

关于从铜互连过渡到光互连的时间点存在很多分歧，但几乎所有人都同意，在未来五年内我们将转向全光互连。

光互连已经在 scale-out（横向扩展）领域占据主导地位。光互连下一步将进入 scale-up（纵向扩展）领域，通过连接由数百到数千个 XPU（AI 计算单元）组成的超大规模 pod 中的机架，随后光 scale-up 将取代机架内部的铜缆。

如今，光互连主要由可插拔收发器主导，大多采用单波长（DR）配 2 或 4 根光纤。使用可插拔方案提升性能将需要功耗更高的高速 PHY（物理层接口）和/或更多光纤，这会推高成本，因为连接器比光纤更贵。

为了在提升带宽的同时降低功耗和成本，行业共识正转向每根光纤多波长并支持双向传输，先采用 NPO（近封装光学），再采用 CPO（共封装光学）。可能出现其他替代方案，但关于光互连未来正在形成的共识似乎是 OCI-MSA。

面向 AI 的光学超级高速公路：OCI-MSA

OCI-MSA（Optical Compute Interconnect Multi-Source Agreement，光计算互连多源协议）是一个近期成立的行业联盟，旨在为 AI scale-up 制定开放、可互操作的光互连规范。创始成员包括 AMD、Broadcom、Meta、Microsoft、Nvidia 和 OpenAI。其中包括两大 GPU 巨头、最大的定制 AI 计算制造商、两家超大规模云服务商中的两家，以及两家前沿模型公司之一。这是一股强大的联合阵营。其中，AMD、Broadcom、Meta 和 Microsoft 已在近期的行业会议上介绍了他们针对 OCI-MSA 的计划。

OCI-MSA 的既定目标是：

为 AI scale-up 创建一个开放、可互操作的规范，打破专有互连的限制，确保超大规模 AI 集群实现无缝的跨厂商兼容。
提供架构指导，推动行业向低功耗光 SerDes 过渡，提供下一代 AI 所需的延迟、带宽和能效。
构建可扩展的多厂商 AI 供应链，联合超大规模终端用户和硅技术创新者，以降低集成风险、加速开发，并确保长期的大规模部署而不会陷入厂商锁定。

Drew Alduino（Meta 光基础设施总监）、Near Margalit（Broadcom 光系统部门副总裁兼总经理）和 Matthew Streshinsky（AMD 光子学高级总监）于 9 月在 AI Infra Summit 的一次小组讨论中亮相。Alduino 表示：“我们希望 AMD GPU 能与 Broadcom 交换机通信。我们希望所有的计算和交换设备都能互操作。”

Alduino 进一步说道：

Meta 希望将标准化程度降到最低以实现互操作性，同时让所有人都能快速创新。
多波长意味着我们永远不需要更快的 SerDes 来实现更快的光互连。
Meta 希望 OCI 看起来像今天的以太网。
第一代 OCI 在每个方向有 4 个 50Gbps 的波长。第二代正在定义中，带宽将翻倍，而第三代将再次翻倍。
200G × 16 个波长已被证明“可行”，这是第一代带宽的 16 倍。

正如 Near Margalit 所指出的，对互操作性而言，关键是光纤上传输的内容。

OCI-MSA 第一代

OCI-MSA 第一代的规范可以在 oci-msa.org 查阅。

OCI 可适用于可插拔、封装内的 NPO、CPO，或基板上的 CPO。

图 1：OCI-MSA 第一代每根光纤有 8 个通道，每个方向各 4 个。来源：oci-msa.org

OCI-MSA 规范共 24 页。光学规范规定每根光纤 8 个波长，每个方向各 4 个。每个波长为 53.125Gbps NRZ。各波长之间的间隔略大于 2nm。参考光纤链路模型基于 500m 的 SMF-28 光纤，总插入损耗为 2.5 dB，主要由收发器之间链路中的连接器损耗造成。（经过纠错及杂项信令后，每波长的有效数据速率为 50Gbps。）

在十月的 OCP（开放计算项目）大会上，Broadcom 超大规模战略与产品总监 Rajiv Pancholy 谈到了 OCI-MSA 在相同带宽下与其他方案的比较。（参见下图 2）

图 2：OCI 的功耗/传输距离与其他方案的比较。来源：Broadcom @ OCP

如上表所示，对于 200G 聚合带宽（单向）而言，CPO 形式的 OCI 是低每比特链路功耗与长传输距离的最佳组合。OCI 具有可插拔方案的传输距离，而功耗仅为可插拔收发器的 1/3。而且 OCI 拥有可扩展的带宽路线图。

OCI-MSA 第二代及后续版本

在十月的 PECC（光子赋能云计算）2026 大会上，AMD 介绍了未来几代提升 OCI 带宽的多种途径：

4 个波长 → 8、16、32……（鉴于 O 波段的宽度存在上限）
50 Gbps → 100、200、400……
1 个偏振 → 2 个偏振
NRZ → PAM/QAM-n（最高 Gbps 速率可能需要先进信令）

以上所有方式相结合可实现超过 100 倍的扩展。如果 OCI 每一到两年翻一倍，这将带来数十年的可扩展空间。这只是每根光纤的带宽。光纤的数量也可以增加。

图 3：OCI 有多种方式继续扩展带宽。来源：AMD

微软在 PECC 上也讨论了他们在 OCI 方面的计划以及对通用标准的需求。

图 4：微软将先在 CPO+NPO 中使用 OCI，然后仅使用 CPO。来源：Microsoft

微软第一波的 scale-up 光互连将在交换机上采用 CPO，在加速器上采用 NPO。在第二波中，scale-up 的两端都将采用 CPO。

结论

迄今为止，OCI-MSA 是唯一已发布并在多个会议（AI Infra/OCP/PECC）上被多个倡导者（AMD/Broadcom/Meta/Microsoft）频繁讨论的光学 scale-up 标准。

2027 年我们很可能会看到首批功能完整的 OCI 第一代实现，甚至可能有供应商之间的互操作性演示。如果形成“潮流”并出现多个供应商，OCI 可以成为光互连领域的以太网，正如 Drew Alduino 在 AI Infra Summit 上所设想的那样。

其他标准也可能发展起来，或者一些参与者可能选择专有的光互连。但截至目前，OCI-MSA 是 AI scale-up 光学超级高速公路的领跑者。

Geoff Tate

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Geoff Tate 是一位技术战略顾问。他是 Flex Logix（现为 Analog Devices 旗下）的创始 CEO。在此之前，他是 Rambus 的创始 CEO，再之前是 AMD 处理器部门的高级副总裁。他拥有阿尔伯塔大学计算机科学学士学位和哈佛商学院 MBA 学位。