Optical devices, optical fiber and indium phosphide substrates for data-center scale-up 리서치 보고서 해설

개요

Nomura는 AI 데이터센터의 광학 scale-up이 광학 소자와 인듐인 기판 수요를 앞당길 수 있는지를 분석한다. 핵심 견해는 Nvidia의 CPO 접근 방식과 경쟁하는 기업들의 NPO 도입이 2027년 말 또는 2028년 초부터 상당한 추가 수요를 만들 수 있으며, 일본 전선·케이블 및 소재 공급업체에 수혜가 될 수 있다는 것이다.

핵심 견해

Nomura의 핵심 주장은 시장이 scale-out과 scale-up을 구분해야 한다는 것이다. Scale-out은 기존 광트랜시버 연결을 CPO로 대체하며, 광 링크의 부가가치와 밀도를 높이므로 여전히 긍정적이다. 반면 scale-up은 랙 내부의 구리 연결을 광 연결로 대체한다. 따라서 Nomura는 scale-up을 CPO 또는 NPO 아키텍처와 관계없이 광학 소자와 광섬유에 대한 완전히 새로운 수요로 본다. 보고서는 일본 전선 및 케이블 주가가 느린 CPO 도입 우려로 조정을 받은 뒤 발표된 Lumentum, Coherent, Applied Optoelectronics의 8월 발언을 근거로 든다. Coherent는 3개월 전보다 수요가 더 일찍 나타날 것으로 예상했으며 CPO 수요 지연의 징후는 전혀 보지 못했고, 오히려 고객 요청이 앞당겨지고 있다고 밝혔다. Lumentum은 Nvidia가 장기 계약을 통해 상당한 CPO 부품 공급을 확보했으며, 이것이 다른 기업들이 NPO에 더 긍정적으로 변한 이유 중 하나라고 말했다. Lumentum의 8월 27일 브리핑은 Nomura 논리의 핵심 촉매다. 회사는 NPO가 CPO보다 단기적으로 더 큰 사업 기회를 제공할 수 있으며, NPO 수요 시작 예상 시점을 기존의 2028년 말 또는 2029년 초에서 2027년 말부터 2028년 초로 앞당겼다고 밝혔다. Nomura는 이를 Nvidia 주도의 CPO에 대한 대안을 원하는 고객들의 경쟁 주도형 도입으로 해석한다. Lumentum은 또한 scale-up 시장이 2028년에 시작되고, 주로 Nvidia용 CPO가 약 절반, 다른 고객용 NPO가 나머지를 차지할 것으로 예상한다. 회사는 scale-up에서 GPU당 레이저 수가 scale-out의 5–10x일 수 있다고 언급했다. Nomura는 CPO가 반도체 칩과 광학 엔진을 동일 패키지에 배치하는 반면, NPO는 광학 엔진을 칩 패키지 밖이지만 칩 가까이에 배치한다고 설명한다. NPO는 CPO보다 약간 낮은 출력의 CW-LD를 사용할 수 있고 광학 엔진과 GPU 사이에 더 긴 구리 전기 배선을 유지하지만, 여전히 랙의 기존 전면 구리 연결 일부를 광 링크로 대체한다. 이 메커니즘은 CPO와 NPO가 상호 배타적인 수요 결과가 아니라 두 방식 모두에서 광학 소자와 광섬유 수요를 뒷받침한다. 보고서는 또한 지리적으로 분산된 데이터센터 사이의 데이터센터 인터커넥트인 scale-across를 과소평가된 수요원으로 지목한다. Lumentum은 데이터센터 전력 제약을 해결하기 위한 소규모 발전 시설 구축과 데이터센터의 지리적 분산에 이 기회를 연결한다. Nomura는 장거리 전송에 사용되는 Sumitomo Electric의 iTLA에서도 추가 기회를 보며, 이 회사는 해당 분야에서 높은 시장점유율을 보유하고 있다. 일본 공급업체에 대해 Nomura는 CPO와 NPO가 확대됨에 따라 Sumitomo Electric, Furukawa Electric, Fujikura에 큰 기회가 있다고 본다. Sumitomo Electric의 고출력 CW-LD는 5월 22일 브리핑 시점에 최종 샘플 인증 단계였고, FY2027/3 말에 파일럿 출하를 시작해 FY2028/3에 확대할 계획이었다. Nomura는 이 회사의 기회가 광학 소자를 넘어 광학 IC 연결 부품, NPO 수요 및 scale-across 애플리케이션으로 확대된다고 본다. 보고서는 또한 Sumitomo Electric이 Nvidia 및 여러 다른 고객과 협의 중이라고 언급한다. InP 기판 공급 가능성은 별도의 수요 및 공급망 논점이다. Lumentum은 일본 공급업체 및 AXT와의 장기 계약만으로는 충분한 공급을 보장하지 못할 수 있어 InP 기판 공급업체를 지속적으로 찾고 있다고 밝혔다. Nomura는 이를 Sumitomo Electric과 JX Advanced Metals의 잠재적 신규 기회로 본다. Sumitomo Chemical은 8월 31일 InP 에피웨이퍼의 양산과 판매 시작을 발표했으며, 2030년대 중반까지 약 ¥10bn의 매출을 목표로 한다. Nomura는 FY2026/3의 ¥208.4bn 핵심 영업이익과 비교해 Sumitomo Chemical의 이익 영향은 제한적이라고 보지만, 이 출시를 업계의 안정적인 InP 에피웨이퍼 조달 수요를 보여주는 증거로 해석한다. 회사의 확인은 없지만, JX Advanced Metals가 그 생산에 InP 기판을 공급할 수 있다고 추정한다. Nomura의 데이터센터 수요 프레임은 기회의 규모를 보여준다. GPU 클러스터가 130,000개 GPU를 초과하면 광섬유 및 배선 소재 수요가 약 1.5x 늘 수 있고, 400G에서 3.2T로의 대역폭 업그레이드는 레이저 기술에 따라 광섬유 필요량을 2–4x 증가시킬 수 있다. 또한 랙 내 배선이 완전히 광학화되면 GPU당 필요한 광섬유가 현재 수준의 약 10x가 될 수 있다. 보고서는 Corning 자료를 인용해 패시브 포토닉스 기회가 2030년까지 $10bn에 이를 수 있다고도 언급한다.

분석 프레임워크

Nomura는 최근 기업 실적 및 투자자 브리핑 발언, 발표된 장기 계약, 광학 소자·광섬유·레이저 부품·InP 기판의 공급망 매핑을 결합한다. CPO, NPO, scale-out, scale-up, scale-across의 수요 영향을 비교한 뒤 이러한 아키텍처 변화가 특정 일본 공급업체와 생산 일정에 어떻게 연결되는지 분석한다.

방법론 메모

• 산업 분석 프레임워크수급 프레임워크

  광학 부품 수요 및 공급 분석

  보고서는 기업의 수요 전망, 고객 계약, 생산 계획 및 기판 조달 관련 발언을 사용해 수요 발생 시점과 공급 제약이 기회를 만들 수 있는 지점을 평가한다.

• 산업 분석 프레임워크산업 가치사슬 상·중·하류 전이

  광학 소자 및 InP 기판 공급망 매핑

  Nomura는 데이터센터 광학 도입이 광학 소자, 광섬유, 연결 부품, 에피웨이퍼 및 InP 기판을 거쳐 일본 공급업체로 이어질 수 있는 경로를 추적한다.

• 산업 분석 프레임워크물량·가격 분해

  광섬유 및 광 링크 물량 동인

  보고서는 GPU 클러스터 규모, 대역폭 전환, 구리 링크의 광학 링크 전환과 같은 수요 동인을 구분해 광섬유 및 광 연결 수요 변화를 추정한다.

자산 매핑 및 비교

투자 논리에서 명시된 자산으로의 구조화 매핑(강점, 약점, 비교 대상, 위험).

• Sumitomo Electric Industries [5802]

  Nomura는 CPO 및 NPO 광학 소자, 광학 IC 연결 부품, InP 기판, scale-across 전송에서 큰 기회를 본다.

  강점

  고출력 CW-LD는 최종 샘플 인증 단계에 있었으며, 회사는 iTLA에서 높은 점유율을 보유하고 Nvidia 및 다른 고객과 협의 중이다.

  약점

  CPO 광학 소자의 샘플 인증은 미국 경쟁사보다 다소 뒤처진 인상을 주었다.

  비교

  Nomura는 이 회사의 광학 소자 기회를 Lumentum과 Coherent를 포함한 미국 공급업체와 비교한다.

  위험

  CPO 및 NPO 도입 시점과 자격 인증 및 고객 협의를 물량 출하로 전환할 수 있는 능력.

• Furukawa Electric [5801]

  CPO, NPO 및 데이터센터 확장에 따른 광학 소자·광섬유·케이블 수요 증가의 수혜가 예상된다.

  강점

  Nomura는 이 회사를 광학 도입 확대에서 상당한 기회를 보유한 일본 전선 및 케이블 3사 중 하나로 꼽는다.

  비교

  Sumitomo Electric 및 Fujikura와 함께 일본 전선 및 케이블 수혜 기업으로 평가된다.

  위험

  수요 시점은 데이터센터 광학 아키텍처 도입 속도에 여전히 연동된다.

• Fujikura [5803]

  데이터센터 연결의 광학화가 확대됨에 따라 광섬유 및 케이블 수요 증가의 수혜가 예상된다.

  강점

  Nomura는 이 회사를 CPO 및 NPO 관련 수요에 유리한 위치에 있는 일본 전선 및 케이블 3사 중 하나로 꼽는다.

  비교

  Sumitomo Electric 및 Furukawa Electric과 함께 일본 전선 및 케이블 수혜 기업으로 평가된다.

  위험

  수요 시점은 데이터센터 내 광학 아키텍처의 도입에 달려 있다.

• JX Advanced Metals [5016]

  InP 기판 수요 증가와 Sumitomo Chemical의 InP 에피웨이퍼 생산에 대한 공급 가능성의 수혜가 예상된다.

  강점

  Isohara 공장과 Hitachinaka 사업장에서 InP 기판 생산 확대를 계획하고 있다.

  약점

  Sumitomo Chemical과의 공급 관계 가능성은 회사가 확인한 사실이 아니라 Nomura의 추정이다.

  비교

  추가 InP 기판 수요를 충족할 수 있는 일본 공급업체로서 Sumitomo Electric과 함께 검토된다.

  위험

  공급업체 관계와 수요 전환은 아직 확인되지 않았다.

핵심 데이터

• NPO 수요 시점Late 2027 through early 2028Lumentum의 수정된 예상으로, 기존의 2028년 말 또는 2029년 초 예상과 비교된다.
• Scale-up 시장 시점2028Lumentum은 시장이 그 시점에 시작되고 CPO가 약 절반, NPO가 나머지를 차지할 것으로 예상한다.
• Scale-up의 GPU당 레이저 수5–10x scale-outNomura가 인용한 Lumentum의 추정치.
• 전면 랙 내 광학 배선 시 GPU당 광섬유10x current levelNomura가 Corning 브리핑 자료를 바탕으로 제시한 수치.
• 400G에서 3.2T 전환 시 대역폭 관련 광섬유 증가2–4x사용되는 단일 파장 레이저 기술에 따라 달라진다.
• Sumitomo Chemical의 InP 에피웨이퍼 매출 목표Around ¥10bn by the mid-2030s8월 31일 발표됐다.
• Sumitomo Chemical 핵심 영업이익¥208.4bn in FY2026/3Nomura는 이를 통해 에피웨이퍼 사업의 그룹 이익 영향이 제한적이라고 설명한다.
• 패시브 포토닉스 기회$10bn by 2030Corning 자료에서 인용한 잠재적 신규 사업 기회.

영향과 시사점

Nomura는 랙 내부에서 구리 링크가 광 링크로 전환되면서 기존 scale-out을 넘어서는 시장 규모가 확대된다고 본다. NPO는 특히 단기적인 추가 수요 경로로, scale-across는 장거리 전송 기회를 더할 수 있다. 안정적인 InP 기판 조달은 이러한 확장을 뒷받침하는 핵심 요건으로 제시된다.

위험

• CPO 및 NPO의 도입 또는 채택이 예상보다 느리면 기대되는 광학 수요 확대가 지연될 수 있다.
• Lumentum은 일본 공급업체 및 AXT와의 기존 장기 계약만으로 충분한 InP 기판 공급을 보장하지 못할 수 있다고 언급해 공급 가능성이 제약 요인임을 부각했다.
• Sumitomo Chemical과 JX Advanced Metals의 가능한 공급 관계를 포함한 Nomura의 추정 공급 연결은 회사가 확인한 사실이 아니다.

주시할 점

• Lumentum이 2027년 말부터 2028년 초로 예상하는 NPO 도입 진전.
• Sumitomo Electric의 FY2027/3 말 예정 파일럿 출하 및 FY2028/3 확대.
• Lumentum, Coherent, Applied Optoelectronics, Corning, AXT의 광학 소자 및 InP 기판 수요 관련 업데이트.
• 하이퍼스케일러, 광학 공급업체 및 기판 생산업체 간 추가 장기 광학 제품 및 원자재 조달 계약.