レポート解説Hilo Research

AI optical interconnect industry：AI光インターコネクト需要は拡大が見込まれる一方、技術移行と部材制約が進展経路を左右する。

Nomuraの専門家電話会は、大規模AIクラスターの拡大に伴い、OCS需要と高速光トランシーバー出荷が伸びるとみる。MEMSは短期的に主要なOCS技術であり続けるが、性能、信頼性、拡張性のトレードオフの変化に伴い、液晶、圧電、シリコンフォトニクスの代替技術がシェアを得る可能性がある。

機関Nomura

日付20260929

業界Optical interconnect and AI infrastructure

要約

対象固有のレーティングまたは目標株価は示されていない。

GoogleのOCS需要は2026Eに18,000-20,000台、2027Fに35,000-40,000台と推定される。
他の大手CSPが導入を開始することで、2027EのOCS総需要は約40,000-50,000台に達する可能性がある。
北米の800Gトランシーバー出荷は2026年に45m-50m台に達する可能性がある。
2026年の1.6T需要は30m台超と推定されるが、材料不足により実出荷は10m-15m台にとどまる可能性がある。
NPOは2027Fに小規模出荷を開始し、2028Fに量産化する見込み。CPO出荷は2027Fに80,000-100,000台に達する可能性がある。

レポート解説

概要

この専門家電話会の更新は、OCSの導入、競合するOCS技術とコスト、800G/1.6T光トランシーバーの需要と価格、ならびにCPO、NPO、VCSELの展開経路を含むAI光インターコネクトのサプライチェーンを扱う。レポートの中心的見解は、大規模AIクラスターが光需要の拡大を支える一方、技術の信頼性、部材供給、インターフェースのボトルネックが導入時期に影響するというものだ。

主要見解

専門家は、総保有コスト、遅延、故障率を改善できるため、OCSは大規模AIクラスターでますます重要になるとみる。Googleは現在、spine層でのscale-outと、3D Torusアーキテクチャにおけるラック間scale-up接続に主としてOCSを利用している。他のクラウドサービスプロバイダーもラック間接続にOCSを用いており、scale-acrossネットワークへの拡張も可能である。GoogleのOCS需要は2025年に約12,000-15,000台、2026Eに18,000-20,000台、2027Fには35,000-40,000台に達する可能性がある。他のCSPは2026E時点でなおサンプル段階だが、2027Fには大手各社がそれぞれ1,000-2,000台を必要とする可能性があり、2027Eの総需要は約40,000-50,000台となる。 MEMSベースのOCSは2026Fに80%-85%の市場シェアを占め、その後、競合技術の進展により2027Eには60%-70%へ低下すると予想される。長期的には、専門家はMEMSを40%-50%、液晶を20%-30%とみており、残りを圧電ビームステアリングとシリコンフォトニクスベースのOCSが占めると考える。MEMSは短い切替時間と迅速な組立という利点があり、量産につながる可能性があるが、MEMSアレイの機械的動作と220Vの使用により寿命は他方式より短くなる可能性がある。液晶方式は低電圧で動作しMEMS OCSより長寿命となる可能性があるが、信頼性が現在の課題である。Coherentは、その中核部品である液晶パネルを生産できる主要企業とされる。Huber+Suhnerが主に開発する圧電方式は、検証向けの小ロット出荷を4Q26に開始すると見込まれる。シリコンフォトニクス方式は挿入損失が相対的に高く、商用化にはさらに時間を要する。電話会ではOCSの部材コストも詳述された。384-port MEMS OCSでは、入力と出力に計2つのコリメーターアレイ、2個のMEMSチップ、ミラー、キャリブレーションシステム、組立が必要となる。光ファイバーアレイはUSD2,500-3,000、レンズアレイはUSD1,700-1,800、MEMSチップは1個当たりUSD17,000-18,000、ミラーはUSD200、キャリブレーションシステムはUSD5,000、組立は約USD15,000で、MEMS OCSの合計価格は約USD100,000-120,000となる。液晶ベースの384-port OCSは、入力・出力側に各192-portモジュールを用い、USD6,000-8,000の液晶パネル2枚、USD3,000のコリメーターアレイ4組、偏向スプリッター4個とクリスタルウェッジ4個を使い、後者は合計USD14,000となる。光トランシーバーでは、北米の800G出荷は2026年に45m-50m台に達する可能性があり、DRが約70%、FRが30%を占める見通しである。DRはシリコンフォトニクス方式とEML方式がそれぞれ半分を占め、FRはほぼ全てEML方式である。専門家は2026年の1.6T需要を30m台超と推定するが、材料不足のため実際の出荷は10m-15m台にとどまる可能性がある。FR向け3nm DSPの不足により、2026年の1.6TトランシーバーではDRが70%を占める可能性がある。1.6T DRは70%がシリコンフォトニクス、30%がEMLとなる見込みである。 2027年の価格見通しは、800G DR EMLが約USD350、シリコンフォトニクスベースのDRが約USD300、FRが約USD400である。1.6Tでは、EML DRがUSD900-950、FRがUSD1000超、シリコンフォトニクスベースがUSD800-850で、年間の価格下落は10%未満と見込まれる。400G/laneへの速度向上は技術的制約に直面している。400G InPレーザーチップはすでにリリースされている一方、SerDesは200Gにとどまり、シリコン変調器も200Gで頭打ちとなっている。このため、専門家は変調器の高度化にはTFLNソリューションが必要とみる。 NPO製品は2027Fに小規模出荷を開始し、2028Fに量産化する可能性がある。CPOの出荷は2027Fに80,000-100,000台と見込まれ、主にscale-outネットワークで用いられる。GaAsを使うVCSELは垂直面から発光し、30-40mの伝送距離に適する。温度への感度が低いためscale-upネットワークに適したソリューションとなり得るが、850nmまたは1060nmの波長が必要であり、現在のレーザーが主に1310nmであることから、カスタム光ファイバーを必要とする。

分析フレームワーク

レポートは業界専門家電話会を要約し、AIクラスターのネットワークアーキテクチャとOCS需要予測から、技術比較、部材コスト構成、トランシーバーの数量・価格見通し、さらにCPO/NPOとVCSELの導入経路へと分析を進める。AIクラスターの拡大をインターコネクト需要に結び付ける一方、導入時期と市場シェアに影響し得る部材制約と技術上のトレードオフを示している。

手法メモ

業界・産業分析フレームワーク需給フレームワーク
専門家に基づくOCSと高速光トランシーバーの需要、出荷、価格見通し。
レポートは最終市場の台数需要を推定し、それを部材供給と比較することで、不足と技術構成を用いて需要と実出荷の乖離の可能性を説明している。
競争戦略フレームワークバリューチェーン分析
OCSの部材表とサプライヤーの役割に関する分析。
レポートはOCSをチップ、光学アレイ、キャリブレーション、組立に分解し、特定の技術部品または開発経路に関係する企業を特定している。

資産マッピングと比較

投資テーゼから固有資産への構造化マッピング（強み、弱み、同業、リスク）。

Google (GOOGL US)
AIネットワークのscale-outおよびラック間scale-upにOCSを使用しており、その需要予測は市場見通しの中心である。
強み
spine層および3D TorusアーキテクチャでOCSを現在導入している。
比較
他のCSPは2026E時点でなおサンプル段階にある。
NVIDIA (NVDA US)
専門家によれば、将来のscale-up接続でMEMSまたは液晶ベースのOCSをCPO/NPOソリューションと併用する可能性がある。
強み
複数の光インターコネクト手法を採用する可能性がある。
Coherent (COHR US)
液晶ベースOCSに使われる液晶パネルの主要生産企業として挙げられている。
強み
中核となる液晶パネルの生産能力。
弱み
液晶OCSの信頼性は依然として課題である。
リスク
技術の採用は液晶の信頼性問題の解決に左右される。
Lumentum (LITE US)
専門家によれば、GoogleとともにMEMSベースOCSを開発している。
強み
MEMSベースOCSの開発に参画している。
比較
MEMSは短期的にOCSシェアを主導すると予想されるが、時間の経過とともに代替技術にシェアを譲る。
リスク
機械的動作と高電圧の使用により、MEMSの寿命は短くなる可能性がある。

主要データ

GoogleのOCS需要、2025年12,000-15,000 units専門家推定。
GoogleのOCS需要、2026E18,000-20,000 units専門家推定。
OCS総需要、2027E40,000-50,000 unitsGoogleの約35,000-40,000台と、他の大手CSP各社の約1,000-2,000台を含む。
MEMS OCSシェア、2026F80%-85%2027Eには60%-70%へ低下する見込み。
北米800G出荷、2026年45m-50m unitsDRは約70%、FRは約30%と見込まれる。
1.6Tトランシーバー需要、2026年Over 30m units材料不足により実出荷は10m-15m台となる可能性がある。
2027年のCPO出荷80,000-100,000 units主にscale-outネットワーク向けと見込まれる。

影響と示唆

レポートはAIクラスターの拡大を、OCSおよび高速光トランシーバーの需要増加に結び付けている。短期的な導入ではMEMS OCSが優位となるが、耐久性上のトレードオフと液晶、圧電、シリコンフォトニクスの代替技術の進展により、技術構成は変化し得る。トランシーバーの伸びは材料および3nm DSPの供給制約を受ける可能性があり、CPOとNPOはなお初期段階の導入機会である。

リスク

材料不足により、需要が30m台超と推定されるにもかかわらず、2026年の1.6Tトランシーバー出荷は10m-15m台に制約される可能性がある。
FR製品向け3nm DSPの不足は、1.6TのDR/FR構成に影響すると見込まれる。
MEMS OCSは機械的動作と220Vの使用により寿命が短くなる可能性がある。
液晶OCSの信頼性は依然として開発上の課題である。
シリコンフォトニクスOCSは挿入損失が相対的に高く、商用化にはさらに時間を要する。
SerDesおよびシリコン変調器の制約は、400G/laneへの高度化におけるボトルネックである。
VCSELの導入には、850nmまたは1060nmの波長に対応したカスタム光ファイバーが必要となる。