AI networking: scale-across and scale-in infrastructure: Las redes de IA scale-across podrían crear un importante mercado nuevo para la interconexión óptica

Visión general

Este Global AI Trend Tracker analiza cómo el entrenamiento y la inferencia de IA cada vez más distribuidos pueden reconfigurar la arquitectura de redes. Nomura considera que scale-across, que conecta múltiples centros de datos, y scale-in, que conecta datos empresariales con cómputo de IA, serán nuevas fuentes de demanda para equipos ópticos y de red de alto rendimiento.

Perspectivas principales

Nomura sostiene que las arquitecturas convencionales de scale-up y scale-out afrontan crecientes limitaciones a medida que el tamaño de entrenamiento de los modelos de IA supera billones de parámetros y las cargas de inferencia crecen exponencialmente. Scale-up conecta GPU dentro de un nodo o rack, mientras scale-out conecta gabinetes dentro de un centro de datos. Scale-across, en cambio, interconecta centros de datos geográficamente dispersos para formar un pool de cómputo unificado capaz de ejecutar una sola tarea de IA. Nomura considera que esto será necesario cuando un solo campus alcance límites de energía, refrigeración, terreno y topología. El informe diferencia scale-across de la DCI tradicional. La DCI tradicional se utiliza principalmente para sincronización, respaldo y distribución de contenido, con requisitos de ancho de banda de 100G-400G. El entrenamiento de IA distribuida requiere mucho más ancho de banda, menor latencia y menores tasas de pérdida de paquetes. Cisco estima que conectar 1mn XPUs mediante scale-across exige aproximadamente 14 veces el ancho de banda de las redes WAN/DCI. La arquitectura relevante emplea transceptores coherentes de 800G/1.6T, fibra de núcleo hueco, routers y switches DCI/WAN/metro para crear una red troncal óptica entre sitios. Nomura identifica módulos ópticos coherentes, conmutadores de circuitos ópticos (OCS) y fibra de núcleo hueco como tecnologías habilitadoras principales. Los módulos IM-DD tienen distancias de transmisión inferiores a 2km, mientras que los módulos coherentes pueden alcanzar 80-120km al gestionar la amplitud y la fase de la luz y compensar el deterioro de la señal a larga distancia. Coherent-lite, propuesto por primera vez por Google en 2021, utiliza un DSP simplificado y ofrece transmisión de 2-20km con menor coste y consumo de energía; Nomura espera que sea relevante en scale-out, scale-across y DCI. El informe indica además que OCS puede permitir conmutación totalmente óptica, flexible y de alto ancho de banda a larga distancia, mientras que la fibra de núcleo hueco reduce la latencia al transmitir mediante aire, gases inertes o vacío en lugar de vidrio. FiberHome señala una latencia 31% inferior para su fibra de núcleo hueco de nueva generación frente a la fibra tradicional de núcleo sólido. El informe describe los sistemas fotónicos multi-rail como otra respuesta a la densidad, el consumo energético y la carga operativa de conectar cientos de pares de fibra. Estos sistemas usan múltiples vías de alta capacidad con amplificación, monitorización y control dedicados. Ciena espera que la tecnología multi-rail aumente 32 veces el número de pares de fibra en un solo rack; Nomura considera que ello impulsaría la demanda de transceptores coherentes de alta velocidad y amplificadores ópticos de alta densidad. También señala que combinar coherent-lite con OCS puede recuperar el margen de presupuesto de enlace consumido por OCS y potencialmente extender estas arquitecturas hacia la era de módulos 2.4T/3.2T. Scale-in se presenta como un pilar independiente de las redes de IA, junto con memoria de contexto, scale-up, scale-out y scale-across. Descarga mediante DPU y Ethernet el acceso de usuarios, la gestión de datos, el almacenamiento, el aislamiento de seguridad y tráfico norte-sur relacionado en el límite de la fábrica de IA. Nomura espera que gane importancia en la era de Agentic AI, ya que los agentes de IA elevan la complejidad de transferencia de datos, almacenamiento y comunicaciones de múltiples rondas; las CPU se ocupan de muchas tareas de almacenamiento y seguridad; y sectores sensibles como finanzas y salud necesitan cifrado y aislamiento antes de que los datos entren en clústeres de GPU/CPU. BlueField-4, DOCA y Spectrum-X Ethernet de NVIDIA sustentan este enfoque. El informe indica que BlueField-4 ofrece aislamiento Zero Trust a nivel de hardware, descarga de almacenamiento multiusuario, 18x de ancho de banda de servicio AI Factory y 2x de aceleración de almacenamiento. Los datos de mercado respaldan la tesis de crecimiento de Nomura. Ciena proyecta que AI-WAN, incluido red, DCI y tejidos scale-across, crezca de USD7bn a USD14bn en 2026-29E, aproximadamente 30% CAGR, y estima el mercado scale-across en USD8-10bn para 2029E. Para un clúster de 500,000-GPU, Ciena estimó un TAM scale-across de aproximadamente USD500mn para un tramo de 80km que requiere más de 400 pares de fibra, o alrededor de USD1,000 por GPU sin amplificadores; el cálculo sube a USD1bn para 1,000km y a USD2bn para 2,000km al requerirse módems de mayor rendimiento. Cignal AI estima que el mercado 800G ZR/ZR+ crecerá a 145% CAGR en 2025-29E. El mercado OCS pasaría de unos USD400mn en 2025 a más de USD2.5bn en 2029E, aproximadamente 58% CAGR. Coherent elevó su guía de mercado global OCS para 2030E de USD2bn a USD4bn. Nomura considera que Norteamérica constituye el mercado scale-across más inmediato, pues las limitaciones de energía y terreno en centros de datos individuales están impulsando despliegues de CSP. AWS ya había desplegado fibra de núcleo hueco en 10 centros de datos principales en 2026; Microsoft planea desplegar 15,000km en la red global de Azure antes de finales de 2026, mientras Google y Meta han comenzado pruebas tecnológicas relacionadas. China enfrenta limitaciones similares de energía y disipación de calor en sitios individuales, pero Nomura considera que scale-across aún representa una cuota relativamente pequeña del mercado nacional y que la demanda de aplicaciones a gran escala aún no ha llegado a un punto de inflexión. La demostración GSE-DCI de China Mobile logró más de 98% de eficiencia de cómputo de entrenamiento por nodo a 100km, mientras ZTE indicó que su solución redujo la latencia de extremo a extremo alrededor de 33% y el equipamiento, módulos y fibra de soporte alrededor de 40%. El informe ubica en la cadena de valor, desde chips optoelectrónicos, componentes, nuevas fibras y transceptores aguas arriba, hasta fabricantes de equipos de red en el tramo medio, y CSP, proveedores IDC y operadores de telecomunicaciones aguas abajo. Nomura espera que YOFC se beneficie de la comercialización de fibra de núcleo hueco, y que Zhongji InnoLight y Accelink se beneficien de la demanda de transceptores ópticos coherentes de alta velocidad. La competencia sigue concentrada en varias capas: Marvell y Acacia lideran componentes coherentes 400G+; se espera que Ciena y Nokia comiencen envíos de 800ZRx; Google, Coherent y Lumentum son identificados como actores clave de OCS; y Corning, YOFC y Zhongtian Technology registraron cuotas globales de cable de fibra de aproximadamente 19.52%, 14.57% y 11.43%, respectivamente, en 2025.

Marco de análisis

Nomura primero compara las funciones de red de scale-up, scale-out, scale-across y scale-in, y luego vincula las limitaciones de los centros de datos con el rendimiento de red requerido. Evalúa las tecnologías ópticas y la cadena de valor relevantes, utiliza estimaciones de mercado de empresas y terceros para dimensionar la demanda y compara el avance de adopción y el posicionamiento competitivo en Norteamérica y China.

Notas metodológicas

• Marco de análisis sectorialTransmisión entre tramos de la cadena de valor

  Análisis de la cadena de valor de redes de IA scale-across

  El informe sigue la demanda desde CSP, proveedores de servicios IDC y operadores de telecomunicaciones hacia equipos de red, transceptores, fibra, componentes y chips optoelectrónicos.

• Marco de análisis sectorialMarco de oferta y demanda

  Análisis de TAM y demanda de adopción

  Nomura utiliza tamaños de mercado proyectados, tasas de crecimiento, requisitos de despliegue y evidencia de adopción tecnológica para explicar la demanda potencial de hardware de redes de IA.

Correspondencia y comparación de activos

Correspondencia estructurada entre la tesis y activos concretos (fortalezas, debilidades, pares y riesgos).

• YOFC (6869 HK)

  Nomura espera que la empresa se beneficie de la comercialización de fibra de núcleo hueco para redes scale-across.

  Fortalezas

  Producción en masa de fibra de núcleo hueco y entregas reportadas a tres operadores de telecomunicaciones.

  Debilidades

  Se espera que los volúmenes de fibra de núcleo hueco para scale-across sigan siendo relativamente pequeños durante los próximos dos o tres años.

  Comparación

  La cuota global reportada de cable de fibra en 2025 fue de aproximadamente 14.57%, por detrás del 19.52% de Corning.

  Riesgos

  Demanda más débil de operadores de telecomunicaciones chinos, expansión más lenta de redes de IA o internacional, y menor penetración de productos de IA de gama alta.

• Zhongji InnoLight (300308 CH)

  Nomura espera que la empresa se beneficie de una mayor demanda de transceptores ópticos coherentes de alta velocidad.

  Fortalezas

  Exposición a la demanda de módulos ópticos de alta gama vinculada a redes de IA.

  Comparación

  Opera en un mercado donde Marvell, Acacia, Ciena y Nokia son competidores relevantes en óptica coherente.

  Riesgos

  Menor demanda de datacom y telecomunicaciones, competencia en módulos 400G y 800G, actualizaciones más lentas de 800G/1.6T y presión de precios relacionada con exportaciones.

• Accelink (002281 CH)

  Nomura espera que la empresa se beneficie de una mayor demanda de transceptores ópticos coherentes de alta velocidad.

  Fortalezas

  Utiliza tecnología DSP de Marvell en un transceptor coherent-lite de 1.6T para distancias de interconexión de hasta 20km.

  Comparación

  La empresa se encuentra entre los primeros proveedores nacionales de transceptores ópticos coherentes de 1.6T.

  Riesgos

  Menor demanda de componentes ópticos, avance más lento de I+D en chipsets ópticos, competencia de precios y dilución de márgenes, y sanciones en el sector tecnológico.

Datos clave

• TAM de AI-WANUSD7bn to USD14bnProyección de Ciena para 2026-29E, equivalente a aproximadamente 30% CAGR
• TAM de scale-acrossUSD8-10bnExpectativa de la dirección de Ciena para 2029E
• CAGR del mercado 800G ZR/ZR+145%Estimación de Cignal AI para 2025-29E
• Mercado OCSAbout USD400mn in 2025; above USD2.5bn in 2029EPrevisión de Cignal AI, que implica aproximadamente 58% CAGR en cuatro años
• Crecimiento de la demanda de cable de fibra para cargas de trabajo de IA77% y-y in 2025E; 26% five-year CAGR in 2025-29EEstimación de CRU
• Requisito de ancho de banda de scale-acrossAbout 14x WAN/DCIEstimación de Cisco para conectar 1mn XPUs

Impacto e implicaciones

La tesis de Nomura es que la distribución geográfica del cómputo de IA desplaza las redes ópticas desde una función DCI convencional hacia una capa de infraestructura de IA de mayor rendimiento. El informe identifica transceptores coherentes, OCS, fibra de núcleo hueco, sistemas multi-rail e infraestructura scale-in basada en DPU como los principales beneficiarios de esta transición.

Riesgos

• La demanda de componentes ópticos, módulos o fibra de los mercados datacom y telecom puede ser menor de lo esperado.
• El desarrollo o las actualizaciones de producto en chipsets ópticos y tecnologías 800G y 1.6T pueden avanzar más lentamente de lo esperado.
• Una competencia de precios más intensa puede presionar los márgenes y las exportaciones.
• Las sanciones en el sector tecnológico pueden empeorar.