AI optical interconnect supply chain：専門家コールは、OCS需要が2027年にかけて拡大し、800G/1.6T光トランシーバー需要も伸びるとみる

概要

このNomuraの専門家コールノートは、AI光インターコネクト市場の展開を扱い、OCSの需要と技術選択、OCS部品コスト、800G・1.6T光トランシーバーの需要と価格、ならびにNPO、CPO、VCSELの導入経路を取り上げている。

主要見解

専門家は、総保有コスト、レイテンシー、故障率における優位性から、OCSが大規模AIクラスターで重要性を増すアーキテクチャだと位置付ける。Googleは現在、スパイン層でのスケールアウトと、3D Torusアーキテクチャにおけるラック間スケールアップ接続に主としてOCSを使用している。他のクラウドサービスプロバイダーもラック間接続に用いており、将来的にはスケールアクロスネットワークにも拡張可能とされる。GoogleのOCS需要は2025年に約12-15k台、2026Eに18-20k台、2027Fには35-40k台に達する可能性がある。他のCSPは2026年にはなおサンプル段階だが、2027年には主要CSPが各1-2k台を必要とする可能性があり、総OCS需要は約40-50k台となる見込みである。 MEMSは短期的に主要OCS技術であり続け、2026Fの市場シェアは80-85%と推定されるが、液晶および圧電ビームステアリングの代替技術が進展することで2027Eには60-70%へ低下する可能性がある。長期的には、専門家はMEMSを40-50%、液晶を20-30%、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OCSとみている。MEMSは短い切替時間と迅速な組み立てにより量産化を後押しし得る一方、アレイの機械的動作と220Vの高電圧使用により寿命が他の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より長寿命の可能性があるが、信頼性は依然として課題である。Huber+Suhnerが主に開発する圧電方式は4Q26に検証向け小ロット出荷が見込まれ、シリコンフォトニクス方式は比較的高い挿入損失を抱え商用化にはより時間を要する。 コールではOCSのサプライチェーンと経済性も示された。GoogleとLumentumはMEMSベースのOCSを開発しており、Accelink、Eoptolink、Innolight、O-Net、Huaweiも主にこの技術に取り組んでいる。GoogleはMEMSチップを自社設計し、Silexをファウンドリーサービスに用いる。他の国内メーカーは主にPreciseleyから商用MEMSチップを購入している。Advanced Fiber Resources、Focuslight Technologies、Optowide Technologyは光ファイバーアレイとレンズアレイ部品を供給できる。384ポートMEMS OCSでは、光ファイバーアレイは各USD2,500-3,000、レンズアレイは各USD1,700-1,800、MEMSチップ2個は各USD17,000-18,000、ミラーはUSD200、校正システムはUSD5,000、組み立ては約USD15,000であり、OCS合計価格は約USD100-120kとなる。384ポート液晶OCSは、各USD6,000-8,000の液晶パネル2枚、各USD3,000のコリメーターアレイ4個、合計USD14,000の偏向スプリッターとクリスタルウェッジ4組を使用する。 光トランシーバーでは、専門家は北米の800G出荷を2026年に45-50mn台と推定し、DRが約70%、FRが30%を占めるとみる。DRはシリコンフォトニクスとEMLが概ね半々で、FRはほぼすべてEMLである。2026年の1.6T需要は30mn台超と推定されるが、材料不足により実際の出荷は10-15mn台に抑制される可能性がある。FR版向け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り、1.6T DRはシリコンフォトニクス70%、EML30%と推定される。2027年について、専門家は800G DR価格をEMLで約USD350/台、シリコンフォトニクスで約USD300/台、FRで約USD400/台とする。1.6Tは、EML DRがUSD900-950、FRがUSD1000+、シリコンフォトニクスがUSD800-850で、年間価格下落率は10%未満とされる。 次世代レーン速度への移行には部品面の制約がある。400G InPレーザーチップはすでにリリースされたが、Serdesはなお200Gにとどまり主要なボトルネックとされる。シリコン変調器は200Gが上限であるため、変調器のアップグレードには薄膜ニオブ酸リチウム方式が必要になると専門家はみる。パッケージングアーキテクチャでは、NPOは2027Fに小規模出荷、2028Fに量産化する可能性がある。CPO出荷は2027Fに80-100k台と予想され、主にスケールアウトネットワーク向けとなる。GaAsを用いるVCSELは30-40mの伝送距離に適し、温度感度が低いためスケールアップネットワークに適し得るが、現在主流の1310nmレーザーに対して850nmまたは1060nmの波長を必要とするため、専用の光ファイバーが必要となる。

分析フレームワーク

Nomuraは、AIクラスターのネットワーク要件からOCS導入需要、競合する技術経路、部品サプライチェーン、部品表コストへと分析を進め、その後に高速光トランシーバーの数量、技術構成、価格、パッケージングのロードマップを評価している。

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

  OCSと光トランシーバー市場の需給分析

  レポートは主要クラウドサービスプロバイダー別にOCSの台数需要を推定し、光トランシーバー需要を材料不足で制約される出荷能力と比較している。

• 業界・産業分析フレームワーク産業チェーンの上流・中流・下流波及

  光インターコネクトのサプライチェーン整理

  コールはAIクラスターの導入を、OCS技術、チップ、ファウンドリーサービス、光ファイバー・レンズ部品、光トランシーバー技術、パッケージングソリューションに結び付けている。

• 業界・産業分析フレームワークコストカーブ分析

  OCSの部品表コスト内訳

  レポートはMEMSおよび液晶OCSの部品価格を用いて、384ポートシステムの概算コスト構成を説明している。

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)

  現在の主要OCS利用者であり、MEMS OCS技術の開発者

  強み

  スパイン層のスケールアウトとラック間スケールアップ接続にOCSを使用し、MEMSチップを自社設計している。

  比較

  同社のOCS需要は、2026年になおサンプル段階にある他のCSPを大きく上回る。

• NVIDIA (NVDA US)

  将来的にスケールアップ接続向けにOCSをCPO/NPOソリューションと併用する可能性のある採用者

• Lumentum (LITE US)

  MEMSベースOCSの開発者

  強み

  短期的に有力なOCS技術経路を開発している。

  弱み

  MEMS技術は機械的動作と高電圧に伴う寿命上の制約に直面する可能性がある。

  比較

  液晶、圧電ビームステアリング、シリコンフォトニクスのOCS方式と競合する。

• Coherent (COHR US)

  液晶OCSに用いる液晶パネルの主要生産者

  強み

  中核となる液晶パネルを生産できる主要プレーヤーとして挙げられている。

  弱み

  液晶OCSの信頼性は依然として解決すべき課題である。

  比較

  液晶OCSはMEMS OCSより低電圧動作で、より長寿命となる可能性がある。

  リスク

  液晶OCSの信頼性は依然として未解決である。

• Huber+Suhner (HUBN SW)

  圧電OCSの開発者

  強み

  4Q26に検証向け小ロット出荷を行う見込み。

  弱み

  技術はなお検証出荷段階にある。

  比較

  MEMSおよび液晶OCSの代替方式である。

主要データ

• GoogleのOCS需要12-15k units in 2025; 18-20k in 2026E; 35-40k in 2027F専門家の推定
• OCS総需要~40-50k units in 2027EGoogleと、他の主要CSPそれぞれの推定1-2k台の需要を含む
• MEMS OCS市場シェア80-85% in 2026F; 60-70% in 2027E代替OCS技術の進展に伴い低下する見込み
• 384ポートMEMS OCS価格USD100-120k専門家による部品表コストの推定
• 北米800G光トランシーバー出荷45-50mn units in 2026DRが約70%、FRが約30%
• 1.6T光トランシーバーの需要と出荷Demand above 30mn units; actual shipments 10-15mn units in 2026材料不足が出荷を制約する可能性
• 2027年の1.6T光トランシーバー価格EML DR USD900-950; FR USD1,000+; silicon-photonics USD800-850年間の価格下落は10%未満と予想
• CPOとNPOの導入時期CPO 80-100k units in 2027F; NPO small-volume shipments in 2027F and mass production in 2028FCPO需要は主にスケールアウトネットワーク向けと予想される

影響と示唆

レポートは、AIネットワークの拡大によりOCS導入がGoogleの現在の展開を超えて広がる可能性がある一方、技術競争がMEMSの優位性を徐々に低下させる可能性を示す。また、AIインフラ需要は光トランシーバーの成長を支えるが、部品不足とレーン速度のボトルネックに依然としてさらされ、CPOとNPOは段階的な商用化過程にあると指摘する。

リスク

• 需要が30mn台超と推定されても、材料不足により2026年の1.6T光トランシーバー出荷は10-15mn台に制約される可能性がある。
• FR版向け3nm DSPの不足により、1.6Tの技術構成がDRへシフトする可能性がある。
• MEMS OCSは、アレイの機械的動作と220Vでの動作により、代替方式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技術的課題である。
• シリコンフォトニクスOCSは比較的高い挿入損失を持ち、商用化にはさらに時間を要する可能性がある。
• Serdesの200G制約とシリコン変調器の限界が、400G/レーンアーキテクチャへの移行を制約する可能性がある。
• 必要な波長でのVCSEL導入には専用の光ファイバーが必要となる。