AIデータセンター光通信解説
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AIデータセンター光通信解説
#GPUの次に詰まるのは「データ移動」——シリコンフォトニクス、CPO、光エンジン、レーザー銘柄の見方
#AIデータセンターの主役は、これまでGPUでした。NVIDIAのGPU、HBM、TSMCのCoWoS、電力、冷却、データセンター建設が注目されてきました。しかし、AIクラスターが巨大化するほど、次のボトルネックは**「計算」ではなく「データ移動」になります。
#GPUが何万個、何十万個と並ぶと、GPU同士、GPUとスイッチ、スイッチ同士、ラック間、データセンター間で、膨大なデータを低遅延・低消費電力で動かす必要があります。ここで従来の銅配線だけでは、距離・発熱・消費電力・信号劣化の限界が出てきます。そこで重要になるのが、光通信、シリコンフォトニクス、CPO、光エンジン、外部レーザー光源です。
#シリコンフォトニクスは、シリコン半導体の量産技術を使って、光導波路、変調器、受光器、MUX/DMUXなどをチップ上に集積する技術です。近年のレビューでも、シリコンフォトニクスは通信、信号処理、センシングなど次世代システムの中核技術として整理されています。(Nature)
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\1. AIデータセンター光通信スタックとは何か
#AIデータセンターの通信を、下から順に見るとこうなります。
#
要するに、AIデータセンターの光通信は、単に「光ファイバーを増やす」話ではありません。GPU、スイッチ、DSP、光エンジン、レーザー、光ファイバー、パッケージング、テスト装置までを含む巨大なスタックです。
##
\2. なぜ銅では限界が来るのか
#銅配線は安く、扱いやすく、短距離では今後も重要です。しかし、速度が400G、800G、1.6T、3.2Tへ進むと、銅配線は急に難しくなります。
#主な問題は以下です。
#
Marvellも、AIインフラでは10mを超える距離では銅インターコネクトが帯域・到達距離の要求を満たしにくく、光DSPが400G、800G、1.6T光モジュールを支えると説明しています。(Marvell Technology)
#つまり、AIクラスターでは距離ごとに役割が分かれます。
#数十cm〜数m ：銅、AEC、リタイマー
数m〜数百m ：800G/1.6T光トランシーバー
スイッチASIC近傍 ：CPO / NPO
将来のチップ間 ：光I/O、シリコンフォトニクス#
\3. 光エンジンとは何か
#光エンジンは、光通信モジュールの心臓部です。役割はシンプルで、電気信号を光信号に変える、または光信号を電気信号に戻すことです。
#送信側：
電気信号 → ドライバー → レーザー/変調器 → 光信号
受信側：
光信号 → フォトダイオード → TIA → 電気信号Ansysの解説でも、データセンター光インターコネクトではSerDesが高速電気インターフェースを担い、光エンジンがE/O・O/E変換を実行すると説明されています。(ansys.com)
#光エンジンの中には、レーザー、変調器、フォトダイオード、TIA、MUX/DMUX、光導波路、ドライバーなどが入ります。ここをどれだけ小さく、安く、低消費電力で、量産しやすく作れるかが勝負です。
#POETが狙っているのはまさにここです。POETのTeralightは、1.6TプラガブルトランシーバーをTx/Rxの2チップ構成で可能にする光エンジンとして、高性能・低コスト・高電力効率を掲げています。(poet-technologies.com)
##
\4. シリコンフォトニクスの本質
#シリコンフォトニクスとは、シリコン半導体の量産技術で、光回路をチップ上に作る技術です。
#従来の光通信部品は、レーザー、レンズ、ミラー、受光器、フィルターなどを個別に組み合わせる必要がありました。シリコンフォトニクスでは、光導波路、変調器、受光器、MUX/DMUXなどをチップ上に集積します。
#メリットは大きく4つです。
#- 小型化できる
- 大量生産しやすい
- 電子回路と近づけやすい
- 光通信の電力効率を改善できる
ただし、最大の弱点があります。シリコンはレーザー発光が苦手です。つまり、光を通す道や変調器には使いやすいが、光源そのものはInP、GaAs、量子ドットレーザー、外部レーザー光源などに頼る必要があります。
#ここで、Coherent、Lumentum、Sivers、QDレーザ、Aeluma、POETなどの企業が重要になります。
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\5. CPOとは何か
#CPOはCo-Packaged Opticsの略です。従来は、スイッチASICから電気配線でフロントパネルの光トランシーバーまで信号を運び、そこで光に変えていました。
#従来：
スイッチASIC → 電気配線 → フロントパネル光トランシーバー → 光ファイバーCPOでは、光エンジンをスイッチASICのすぐ近くに置きます。
#CPO：
スイッチASIC → すぐ近くの光エンジン → 光ファイバーCPOの狙いは、電気配線の距離を短くし、消費電力・信号劣化・発熱を減らすことです。Ansysも、CPOは帯域密度、通信遅延、銅配線の到達距離、電力効率の問題に対応するため、光と電子を近づけるアプローチだと説明しています。(ansys.com)
#CPOは、800G/1.6T以降の世界で重要になります。ただし、CPOは万能ではありません。レーザーの熱、保守性、標準化、テスト、故障時交換などの課題があります。そのため、当面はプラガブル光トランシーバー、AEC、CPOが共存する可能性が高いです。
##
\6. 外部レーザー光源とは何か
#CPOでは、光エンジンをASICの近くに置きます。しかし、ASIC周辺は非常に熱いです。レーザーは熱に敏感で、温度変化で波長や出力がずれ、信頼性も落ちます。
#そこで、レーザーだけをASIC近くから離し、外部に置く考え方が出てきます。これが外部レーザー光源、ELSです。
#外部レーザー光源：
涼しく交換しやすい場所にレーザーを置く
→ 光ファイバーでCPO光エンジンへ光を供給
→ ASIC近くでは変調・送受信だけ行うSivers、O-Net、Enablenceは、AIデータセンター/HPC向けCPOで使う外部レーザー光源モジュールを共同開発すると発表しています。Siversは、ELSが温度に敏感なレーザーを高発熱プロセッサから分離し、波長安定性、信頼性、保守性を高めると説明しています。(Sivers Semiconductors)
#この領域は、Lumentum、Coherent、Sivers、POET、Enablenceなどに思惑が乗りやすいです。
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\7. 量子ドットレーザー、EOポリマー、III-V on Siliconの意味
#量子ドットレーザー
#量子ドットレーザーは、ナノサイズの半導体粒子である量子ドットを発光層に使うレーザーです。高温安定性、低ノイズ、反射耐性、低しきい値などが期待されます。
#Aelumaは、NASAから統合量子ドットレーザーの開発支援を受け、量子ドットレーザーがAIデータセンターのインターコネクト用途で高出力、信頼性、低ノイズの可能性を持つと説明しています。(Aeluma, Inc.)
#QDレーザもこの分野で重要です。特に日本株として見る場合、量子ドットレーザーそのものに技術的な蓄積を持つ会社です。ただし、現時点ではAIデータセンター向けに巨大売上が出ている段階ではなく、研究開発需要から量産採用へ移れるかが焦点です。
#EOポリマー変調器
#EOポリマー変調器は、電圧をかけると屈折率が変わる材料を使い、レーザー光にデータを乗せる部品です。要するに、光に0と1を書く装置です。
#Lightwave Logicは、EOポリマーにより、より高速度・低電力で多くのデータを送れる次世代変調器を狙っています。同社は自社のEOポリマーがインターネットインフラの効率を高めると説明しています。(lightwavelogic.com)
#このテーマは非常に夢がありますが、長期信頼性、温度耐性、量産工程との相性、大手顧客採用が最大の壁です。
#III-V on Silicon
#III-V on Siliconは、InPやGaAsなどのIII-V族化合物半導体をシリコン上に載せる技術です。
#シリコンは電子回路や光導波路に向いていますが、発光は苦手です。一方、InPやGaAsはレーザーに強い。だから両者を組み合わせる必要があります。
#このテーマでは、Aeluma、Intel系シリコンフォトニクス、Ayar Labs、QDレーザ、Coherent、Lumentumなどが関係します。
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\8. 主要企業の役割
#NVIDIA：AIファクトリーのネットワーク設計者
#NVIDIAはGPU企業であると同時に、今ではAIデータセンターのネットワーク企業でもあります。Spectrum-X Ethernet、Quantum-X InfiniBand、NVLink/NVSwitchなどで、AIクラスター全体を設計しています。
#NVIDIAはSpectrum-X PhotonicsとQuantum-X Photonicsを発表し、シリコンフォトニクス/CPOを使ってAIファクトリーを数百万GPU規模へ拡張する構想を示しています。日本語版の発表では、1.6Tbpsポート、電力効率3.5倍、レジリエンス10倍、TSMC、Coherent、Corning、Foxconn、Lumentum、SENKOとの協業が示されています。(NVIDIA | Japan Blog)
#NVIDIAの本質は、単なる光部品メーカーではありません。GPU、スイッチ、NIC、ネットワークOS、CPOをまとめて、AIファクトリーの全体アーキテクチャを握る会社です。
#Broadcom：EthernetスイッチASICとCPOの巨大本命
#Broadcomは、AIデータセンター光通信で極めて重要です。Tomahawk系のEthernetスイッチASIC、DSP、SerDes、光部品、CPOまで持っています。
#BroadcomはCPO技術を高集積シリコンフォトニクスに基づくものとして位置づけ、AIインフラの要求に対応する技術と説明しています。(broadcom.com)
#さらにTomahawk 6-Davissonでは、102.4Tbps Ethernetスイッチと第3世代CPOを打ち出し、AIファクトリー向けにpJ/bitの低減とスケーラビリティを訴求しています。(Broadcom Inc.)
#Broadcomは、NVIDIAに対するEthernet側の巨大対抗軸です。AIネットワークがInfiniBandだけでなくEthernetへ広がるほど、Broadcomの存在感は増します。
#Marvell：DSP、カスタムASIC、光インターコネクトを取り込む企業
#Marvellは、AIデータセンターの光DSP、カスタムASIC、スイッチ、インターコネクトで重要です。
#Marvellは1.6T光DSPの拡張を進めており、Nova、Araなどの1.6T DSPプラットフォームを展開しています。2026年3月の発表では、Araが量産出荷され、1.6Tプラガブル接続のAIデータセンター展開を支えていると説明しています。(Marvell Technology)
#さらにMarvellはCelestial AIを買収し、フォトニック接続技術を取り込みました。Marvellは、AIシステムが大規模・複雑化する中で、革新的な接続ソリューションが必要になると説明しています。(Marvell Technology, Inc.)
#また2026年4月にはPolaritonを買収し、プラズモニクスベースの変調技術をシリコンフォトニクスと統合して、次世代光インターコネクトを高性能化する方向を示しています。(Marvell Technology)
#Marvellは、**光DSPからフォトニックファブリック、変調器技術まで取り込む“AI接続半導体企業”**へ進化していると見られます。
#Credo：銅の会社から、銅＋光のAI接続企業へ
#Credoはもともと、AEC、SerDes、Retimer、DSPに強い会社でした。つまり、AIラック内の短距離接続で、銅を低消費電力・高信頼性に使う会社です。
#しかしDustPhotonics買収によって性質が変わります。Credoは、DustPhotonicsのSiPh PIC技術を取り込み、800G、1.6T、3.2T、NPO、CPOまで光ポートフォリオを広げると説明しています。(businesswire.com)
#さらにCredoはZeroFlap 800G光トランシーバーを展開し、AIクラスターで問題になるリンクフラップを予測・抑制するリアルタイムテレメトリを売りにしています。(investors.credosemi.com)
#Credoの変化は重要です。今までは「銅が光に置き換えられると不利」と見られがちでした。しかし今後は、短距離はAEC、中距離はZeroFlap光トランシーバー、次世代はSiPh PIC/NPO/CPOという形で、銅から光への移行そのものを取り込む会社になる可能性があります。
#Coherent：光通信の垂直統合大手
#Coherentは、レーザー、材料、InP、SiPh、受光器、トランシーバー、CPO、産業レーザーまで持つ巨大な光部品企業です。
#2026年のOFCでは、CoherentはCPO技術を複数展示し、6.4T socketed CPO、シリコンフォトニクス、外部レーザー光源、InP CWレーザー、VCSEL系NPO/CPOなどを示しました。(Coherent Inc)
#Coherentは、単なるレーザー屋ではありません。**光源、光エンジン、受動部品、ファイバー接続、CPO/NPOまで幅広く持つ“光通信の総合メーカー”**です。
#Lumentum：レーザー・光源・光部品の本命格
#Lumentumは、AI、クラウド、通信インフラを支える光・フォトニック技術企業です。高速レーザー、光チップ、プラガブルトランシーバー、光サブシステムなどを展開しています。
#2026年OFCの発表でも、LumentumはAI、クラウド、次世代通信インフラを支えるレーザー、モジュール、光サブシステムを強調しています。(investor.lumentum.com)
#Lumentumは、CPO時代において特に外部レーザー光源、InPレーザー、高出力レーザー、光トランシーバーで重要です。NVIDIAのCPO構想にも、Coherentとともにサプライチェーン側で名前が出ている点は大きいです。(NVIDIA | Japan Blog)
#POET：小型光エンジンの思惑株
#POETは、光インターポーザーを使って、光部品と電子部品を小型に統合する会社です。800G/1.6T光エンジン、光源製品、カスタム光モジュールをAIシステムとハイパースケールデータセンター向けに提供すると説明しています。(poet-technologies.com)
#POETは2025年10月に800G光エンジンで500万ドル超の量産注文を受け、出荷は2026年後半予定と発表しました。(poet-technologies.com)
#ただし、POETは非常に高リスクです。2026年4月27日、MarvellがCelestial AI関連のPOET注文をキャンセルしたことで株価が大きく下落しました。これは技術の否定とは限りませんが、顧客集中、開示管理、大手顧客との信頼関係という面で大きなリスクです。(marketwatch.com)
#POETは、成功すれば光エンジンの小型集積で大きいが、現時点では量産化の成否に賭ける思惑株です。
##
\9. 思惑株マップ
#AIデータセンター光通信テーマは、銘柄を層別に見る必要があります。
#大型・本命実装側
#
このグループは、すでに売上・顧客・実装力があります。その分、株価にも期待が乗りやすいです。
#小型〜中小型の思惑株
#
このグループは、株価が「受注」よりも先に「物語」で動きます。したがって、見るべきポイントは、技術の名前ではなく、量産注文、顧客名、採用設計、粗利率、歩留まり、資金調達リスクです。
##
\10. 今後どうなっていく可能性があるか
#私の見方では、AIデータセンター光通信は以下の順に進む可能性が高いです。
#2026年：1.6TプラガブルとCPO初期実装の年
#800Gから1.6Tへ移行し、Marvell、Broadcom、Coherent、Lumentum、AAOIなどの実需が強くなります。NVIDIAやBroadcomのCPO製品も本格的に注目されます。
#2027年：CPO/NPOの採用可否が見え始める
#NVIDIA、Broadcom、MarvellがCPOをどこまで本格導入するかが焦点です。外部レーザー光源、光エンジン、SiPh PIC、テスト装置のサプライチェーンがより明確になります。
#2028年以降：光I/O、チップ間光通信の本格テーマ化
#GPU間、AIアクセラレータ間、メモリ間の接続に光が入り込む可能性があります。ここでは、Celestial AI、Ayar Labs、Lightmatter、Marvell、NVIDIA、TSMC、Broadcomなどが重要になります。
##
\11. 最大のボトルネックはどこか
#今後のボトルネックは、以下に集約されます。
#
今の市場は「GPU不足」から「HBM不足」「CoWoS不足」「電力不足」へ注目が移ってきました。次の段階では、光エンジン不足、レーザー不足、1.6T/3.2Tモジュール不足、テスト装置不足がテーマ化する可能性があります。
##
\12. 投資テーマとしての見方
#このテーマは非常に魅力的ですが、同時に危険です。
#大型企業では、NVIDIA、Broadcom、Marvell、Coherent、Lumentum、Credoが本命です。ここは実需と資本力があります。
#一方、POET、LWLG、Aeluma、Sivers、Enablence、QDレーザのような小型株は、当たれば非常に大きいですが、失敗リスクも大きいです。特にPOETのように、顧客1社の注文・キャンセルで株価が激しく動く銘柄は、技術だけでなく契約、開示、資金調達、量産信頼性まで見る必要があります。
#私の整理では、テーマの本命度はこうです。
#実需本命：
NVIDIA / Broadcom / Marvell / Coherent / Lumentum / Credo
高成長・実装寄り：
AAOI / AXTI / FormFactor / Viavi / Keysight
小型思惑：
POET / Lightwave Logic / Aeluma / Sivers / Enablence / QDレーザ#
まとめ
#AIデータセンター光通信の本質は、GPUの計算力を活かすために、データ移動を光化することです。
#これまでは、AI投資の主役はGPU、HBM、CoWoS、電力でした。しかし、AIクラスターが巨大化するほど、次の詰まりはネットワークになります。そこで、800G、1.6T、3.2T、シリコンフォトニクス、CPO、外部レーザー光源、光エンジンが重要になります。
#NVIDIAはAIファクトリー全体を握る。 BroadcomはEthernetスイッチとCPOを握る。 MarvellはDSP、カスタムASIC、Celestial AI、Polaritonで光接続を取り込む。 Credoは銅・AECから光PICへ拡張する。 CoherentとLumentumはレーザー、光部品、トランシーバー、CPOの実需を担う。 POET、LWLG、Aeluma、Sivers、Enablence、QDレーザは、その下で次世代部品の思惑を担う。
#これは投資助言ではなく、技術・産業構造の整理です。特に小型思惑株は、受注、量産、顧客、増資、契約リスクを必ず分けて見る必要があります。
##
NVIDIA/Broadcom/Marvellとその他の光銘柄との違い
#NVIDIA / Broadcom / Marvell は「光部品そのものを売る会社」というより、AIネットワーク全体の“設計主導権”を握る会社です。 一方で、Coherent / Lumentum / POET / Sivers / QDレーザ / Aeluma / Enablence などは、その中に入る光部品・光源・光エンジン・材料を担う会社です。
##
\1. まず全体像
#かなり単純化すると、こうです。
#AI GPU / XPU
↓
スイッチASIC
↓
SerDes / DSP / Retimer
↓
CPO光エンジン or プラガブル光トランシーバー
↓
レーザー / 変調器 / 受光器 / MUX / 光導波路
↓
光ファイバーこの中で、
#
です。
##
\2. NVIDIA Spectrum-X Photonics / Quantum-X Photonics は何を作っているのか
#NVIDIAの Spectrum-X Photonics と Quantum-X Photonics は、ざっくり言うと、
#NVIDIA製のAIネットワークスイッチに、CPO＝Co-Packaged Opticsを組み込んだもの
#です。
#NVIDIAは、Spectrum-X PhotonicsをEthernet向け、Quantum-X PhotonicsをInfiniBand向けとして出しています。公式発表では、NVIDIAのシリコンフォトニクススイッチは Spectrum-X Photonics Ethernet と Quantum-X Photonics InfiniBand の一部として提供されると説明されています。Spectrum-Xは100Tb/sまたは400Tb/s級、Quantum-Xは144ポートの800Gb/s InfiniBandを提供するとされています。(investor.nvidia.com)
#NVIDIAが担当している部分
#NVIDIAが主に握っているのは、ここです。
#NVIDIAの担当
・GPUクラスター全体のネットワーク設計
・Spectrum / Quantum スイッチASIC
・InfiniBand / Ethernet ネットワークアーキテクチャ
・NVLink / BlueField / NIC / DPUとの統合
・CPOスイッチ製品全体の設計
・AIファクトリー向けのソフトウェア/運用設計NVIDIAのCPOは、従来のプラガブル光トランシーバーを外付けする方式ではなく、スイッチASICと同じパッケージ上にシリコンフォトニクスを載せる方向です。NVIDIAはこれにより、従来方式より電力効率5倍、ネットワーク耐障害性10倍、アプリケーション継続実行時間5倍を掲げています。(NVIDIA)
#NVIDIAが全部を内製しているわけではない
#ここが重要です。 NVIDIAがレーザー、光ファイバー、コネクタ、すべての光部品を自社だけで作るわけではありません。
#NVIDIAは、TSMC、Coherent、Corning、Foxconn、Lumentum、SENKOなどとの共同発明・協業により、統合シリコン、光学プロセス、サプライチェーンを作ると説明しています。また、NVIDIAのシリコンフォトニクスエコシステムには、TSMC、Browave、Coherent、Corning、Fabrinet、Foxconn、Lumentum、SENKO、SPIL、住友電工、TFC Communicationが含まれるとされています。(investor.nvidia.com)
#つまりNVIDIAは、
#「光部品メーカー」ではなく、CPOを組み込んだAIネットワークの“完成システム側の支配者”
#です。
##
\3. Broadcom Tomahawk 6 / Davisson は何を作っているのか
#Broadcomの Tomahawk 6 – Davisson は、NVIDIA Spectrum-X Photonicsに近い領域ですが、こちらはEthernetスイッチASICの王道側です。
#BroadcomはTomahawk 6 – Davissonを、102.4TbpsのCPO Ethernetスイッチとして発表しています。AIネットワーク向けに、CPOを使ってスケールアップ/スケールアウトを支える製品です。(Broadcom Inc.)
#Broadcomが担当している部分
#Broadcomが握っているのは、
#Broadcomの担当
・EthernetスイッチASIC
・Tomahawkファミリー
・SerDes
・CPO Ethernetスイッチの実装
・光エンジンとスイッチASICのパッケージ統合
・ハイパースケーラー向けEthernetファブリックです。
#Tomahawk 6 – Davissonでは、BroadcomはTSMC COUPE技術ベースの光エンジンを、先端基板レベルのマルチチップパッケージに異種統合していると説明しています。その結果、従来のプラガブル光方式に比べて光インターコネクトの電力を70%削減し、3.5倍以上低い消費電力を実現するとしています。(Broadcom Inc.)
#これは「光スイッチ」なのか？
#注意点があります。 Tomahawk 6 – Davissonは、言葉として「CPO Ethernet switch」と呼ばれますが、光だけでパケットを切り替える純粋なオールオプティカルスイッチではありません。
#正確には、
#EthernetスイッチASICは電子回路でパケット処理を行い、外部とのI/O部分をCPOで光化しているスイッチ
#です。
#つまり、
#電子スイッチASIC
+
同じパッケージ上の光エンジン
=
CPO Ethernetスイッチです。
#NVIDIAのSpectrum-X/Quantum-Xも、基本的にはこれに近い考え方です。 「全部が光で演算・スイッチングされる」のではなく、スイッチの入口・出口を光化して、電気配線のロスを減らすのが本質です。
##
\4. Marvell Nova / Ara は何を作っているのか
#Marvellの Nova や Ara は、NVIDIAやBroadcomのCPOスイッチとは少し違います。
#MarvellのNova/Araは、主に光モジュールの中に入る光DSPです。
#DSPとは、Digital Signal Processor。 高速通信で崩れた電気信号・光信号を補正し、800G/1.6Tのような高速通信を安定させる半導体です。
#Marvellは、2023年に5nmの1.6T DSPであるNovaを出し、2024年に3nmの1.6T Araプラットフォームを出したと説明しています。2026年時点では、Araが量産出荷され、ハイパースケーラーやクラウド事業者の1.6Tプラガブル接続を支えていると説明しています。(Marvell Technology, Inc.)
#Marvellが担当している部分
#Marvellが担当しているのは、
#Marvellの担当
・光DSP
・PAM4信号処理
・200G/lane SerDes
・光モジュール用ドライバ/TIA
・光変調器ドライバ
・光モジュールの信号補正
・テレメトリ/リンク信頼性
・カスタムASIC/スイッチ/インターコネクトです。
#Araは、8本の200Gbps電気レーンと8本の200Gbps光レーンを統合し、1.6Tbpsの標準モジュールを可能にする3nm PAM4光DSPです。レーザードライバー統合により、モジュール設計の複雑さ、消費電力、コストを下げると説明されています。(Marvell Technology)
#Nova/Araは「光エンジン」ではない
#Nova/Araは、POETの光エンジンやCoherent/Lumentumのレーザーとは違います。
#かなり単純化すると、
#レーザー/変調器/受光器
= 光そのものを出す・読む部品
光エンジン
= それらを小さくまとめたE/O・O/E変換部
DSP
= 高速信号を補正・整形する頭脳です。
#MarvellのNova/Araは、**光モジュール内の“頭脳”**です。 光を出すレーザーそのものではなく、レーザーや変調器、受光器を高速・安定に動かすための信号処理半導体です。
##
\5. 3社の違いを一枚で整理
#
一言で言うと、
#NVIDIA：AIデータセンター全体を組む側 Broadcom：EthernetスイッチASICとCPOの中核側 Marvell：光モジュールの信号処理半導体側
#です。
##
\6. Coherent / Lumentum / POET / Sivers などとはどう違うか
#ここが一番大事です。
#NVIDIA、Broadcom、Marvellは、設計ルールを決める側です。 Coherent、Lumentum、POET、Siversなどは、その設計に入る光部品を供給する側です。
#Coherent
#Coherentは、レーザー、受光器、InP、SiPh、光エンジン、トランシーバー、CPO部品まで持つ光部品大手です。
#NVIDIAやBroadcomがCPOスイッチを作るときに、Coherentは、
#・レーザー
・光エンジン
・受光器
・光学サブアセンブリ
・トランシーバー
・CPO/NPO向け部品を供給する立場になり得ます。
#つまりCoherentは、CPOの実物部品を作れる総合光メーカーです。
#Lumentum
#Lumentumは、特にレーザーと外部レーザー光源で重要です。
#CPOでは、レーザーをスイッチASIC近くに置くと熱問題が出るため、外部レーザー光源が重要になります。Lumentumはこの領域で、Coherentと並んでかなり重要な会社です。
#役割は、
#・高出力レーザー
・InPレーザー
・外部レーザー光源
・光トランシーバー
・光部品です。
#NVIDIAやBroadcomが「CPOスイッチを作る側」なら、LumentumはそのCPOに光を供給する光源側です。
#POET
#POETは、光インターポーザーを使って、レーザー、変調器、受光器、MUX/DMUX、ドライバ/TIAなどを小型にまとめる会社です。
#NVIDIAやBroadcomが巨大なCPOスイッチを作るのに対して、POETはその中に入る可能性がある、
#・800G/1.6T光エンジン
・光インターポーザー
・小型光源
・CPO/モジュール向け光チップレットの会社です。
#ただしPOETはCoherentやLumentumほどの量産実績・資本力はなく、かなり高リスクな思惑株です。
#Sivers
#Siversは、CPO外部レーザー光源向けのDFBレーザーアレイがテーマです。
#NVIDIA/Broadcom型CPOで「レーザーをどこに置くか」が問題になると、Siversのような外部レーザー光源企業に思惑が乗ります。
#QDレーザ / Aeluma
#QDレーザやAelumaは、量子ドットレーザーやIII-V on Silicon側です。
#これは、シリコンフォトニクスの最大課題である、
#シリコンは光を出すのが苦手
#という問題に対する技術です。
#NVIDIAやBroadcomが今すぐこれを大量採用しているとまでは言えませんが、将来的な光I/O、CPO、チップ間光通信で重要になる可能性があります。
##
\7. 役割を「建設現場」にたとえると
#かなり分かりやすく言うと、AIデータセンター光通信は巨大建設プロジェクトです。
#NVIDIA
= AI都市全体のゼネコン。GPU、ネットワーク、ラック、ソフトまで設計。
Broadcom
= 高速道路の巨大インターチェンジを作る会社。
EthernetスイッチASICとCPOで交通の要所を握る。
Marvell
= 道路の信号制御・交通整理システムを作る会社。
光モジュール内で信号を補正して安定させる。
Coherent / Lumentum
= 光のエンジン、ライト、レンズ、発電機を作る重工メーカー。
POET
= 小型で効率の良い新型エンジンユニットを作ろうとしている会社。
Sivers
= 外部から光を供給するレーザー発電所を作る会社。
QDレーザ / Aeluma
= 次世代の特殊レーザー材料・光源を作る会社。
FormFactor / Keysight / Viavi
= 完成品が本当に動くか検査する測定・試験会社。この中で、NVIDIA/Broadcom/Marvellは「光部品の一銘柄」ではなく、AIネットワークの仕様・採用・設計思想を決める側に近いです。
##
\8. 今後どうなりそうか
#私の見方では、今後は3つの流れが同時に進みます。
#① 1.6Tプラガブル光モジュールはMarvell/Broadcom/Coherent/Lumentumが主戦場
#短期では、すべてがCPOになるわけではありません。 800G/1.6Tのプラガブル光トランシーバーはまだ大量に使われます。
#ここでは、
#Marvell：Nova / Ara 光DSP
Broadcom：DSP / SerDes / スイッチ
Coherent：光部品・トランシーバー
Lumentum：レーザー・光源
AAOI：トランシーバーが重要です。
#② CPOスイッチはNVIDIAとBroadcomが主導
#中期では、NVIDIA Spectrum-X/Quantum-Xと、Broadcom Tomahawk 6 – DavissonのようなCPOスイッチが増えていきます。
#ここでは、
#NVIDIA：AIファクトリー統合
Broadcom：Ethernet CPOスイッチ
TSMC：光電融合パッケージ/COUPE
Coherent/Lumentum：レーザー・光部品
Corning/SENKO/住友電工：ファイバー・コネクタが重要になります。
#③ さらに先は光I/O、チップ間光通信
#長期では、スイッチだけでなく、GPUやAIアクセラレータの近くまで光が入ってくる可能性があります。
#ここでは、
#Marvell + Celestial AI
Marvell + Polariton
Ayar Labs
Lightmatter
Aeluma
QDレーザ
POET
Lightwave Logicのような、より先端の光I/O・変調器・光源・光チップレット系に思惑が乗ります。
##
\9. 投資目線での違い
#最後に、投資目線で分けるとこうです。
#
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まとめ
#Spectrum-X Photonics / Quantum-X Photonics は、NVIDIAが作るAIファクトリー向けCPOネットワークスイッチです。NVIDIAはGPU、スイッチASIC、ネットワークOS、クラスタ設計まで握り、TSMC、Coherent、Lumentum、Corning、SENKOなどと協業して光部品・パッケージ・供給網を作ります。
#Tomahawk 6 – Davisson は、BroadcomのCPO Ethernetスイッチです。BroadcomはEthernetスイッチASICとCPO実装を握り、AIクラスターのEthernet側の中心プレイヤーです。
#Nova / Ara は、Marvellの1.6T光DSPです。これはスイッチそのものではなく、光トランシーバーや光モジュールの中で高速信号を補正・整形する半導体です。
#他の光銘柄との違いは、 NVIDIA / Broadcom / Marvell はAIネットワークの仕様と設計を握る側であり、 Coherent / Lumentum / POET / Sivers / QDレーザなどは、その設計に必要な光部品・レーザー・光エンジン・材料を供給する側という点です。
#一言で言えば、 NVIDIAとBroadcomは「光を使ったAIネットワークの完成品側」、Marvellは「光モジュールの信号処理側」、CoherentやLumentumは「光の実物部品側」、POETやSiversなどは「次世代光部品の思惑側」です。
#特定銘柄の推奨・勧誘を目的とするものではありません。投資判断はご自身の責任でお願いいたします。
#サムネはPixAIsunflowerモデルとGPTImage2.0
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