AI optical interconnect industry: A demanda por interconexão óptica para IA deve crescer, enquanto transições tecnológicas e restrições de componentes moldam o caminho.

Visão geral

Esta atualização de teleconferência com especialistas examina a cadeia de interconexão óptica para IA, incluindo a adoção de OCS, tecnologias e custos de OCS, demanda e preços de transceptores ópticos de 800G/1.6T, e os caminhos de desenvolvimento de CPO, NPO e VCSEL. A visão central é que grandes clusters de IA sustentam uma expansão da demanda óptica, embora confiabilidade tecnológica, disponibilidade de componentes e gargalos de interface afetem o ritmo de adoção.

Visões principais

O especialista considera que OCS será cada vez mais importante para grandes clusters de IA por melhorar custo total de propriedade, latência e taxa de falhas. O Google utiliza atualmente OCS para scale-out na camada spine e para interconexão scale-up entre racks na arquitetura 3D Torus. Outros provedores de serviços em nuvem também utilizam OCS em conexões entre racks, com potencial extensão a redes scale-across. A demanda de OCS do Google foi de cerca de 12,000-15,000 unidades em 2025, é estimada em 18,000-20,000 em 2026E e pode chegar a 35,000-40,000 em 2027F. Outros CSP permanecem na fase de amostras em 2026E, mas podem demandar 1,000-2,000 unidades cada em 2027F, elevando a demanda total de 2027E para aproximadamente 40,000-50,000 unidades. OCS baseado em MEMS pode representar 80%-85% da participação de mercado em 2026F e cair para 60%-70% em 2027E conforme tecnologias concorrentes evoluam. No longo prazo, o especialista espera MEMS em 40%-50%, cristal líquido em 20%-30% e o restante em soluções piezoelétricas de direcionamento de feixe e OCS baseado em silício fotônico. MEMS tem tempos de comutação curtos e montagem rápida, o que pode facilitar a produção em massa, mas o movimento mecânico e o uso de 220V podem reduzir a vida útil. Soluções de cristal líquido operam em baixa tensão e podem ter maior vida útil, mas a confiabilidade continua sendo uma questão. A Coherent é identificada como produtora líder do painel de cristal líquido essencial. A solução piezoelétrica, desenvolvida principalmente pela Huber+Suhner, deve realizar pequenos embarques para validação em 4Q26. Soluções de silício fotônico têm perdas de inserção relativamente altas e precisam de mais tempo para uso comercial. A teleconferência também detalha a economia dos componentes de OCS. Um OCS MEMS de 384-port requer duas matrizes de colimadores, dois chips MEMS, espelhos, sistema de calibração e montagem. Uma matriz de fibra custa USD2,500-3,000, uma matriz de lentes USD1,700-1,800, cada chip MEMS USD17,000-18,000, espelhos USD200, calibração USD5,000 e montagem cerca de USD15,000, resultando em preço total aproximado de USD100,000-120,000. Um OCS de cristal líquido de 384-port usa dois módulos de 192-port, dois painéis de USD6,000-8,000, quatro matrizes de colimadores de USD3,000 e quatro divisores de deflexão mais cunhas de cristal, que somam USD14,000. Na área de transceptores ópticos, os embarques norte-americanos de 800G podem alcançar 45m-50m unidades em 2026, com DR respondendo por cerca de 70% e FR por 30%. DR deve conter soluções de silício fotônico e EML em proporções iguais, enquanto FR é basicamente todo EML. O especialista estima demanda de 1.6T superior a 30m unidades em 2026, mas os embarques efetivos podem ficar em 10m-15m devido à escassez de materiais. A escassez de DSP de 3nm para FR pode levar DR a representar 70% do volume de 1.6T em 2026; 1.6T DR deve conter 70% de silício fotônico e 30% de EML. As estimativas de preço para 2027 são cerca de USD350 para 800G DR EML, USD300 para 800G DR baseado em silício fotônico e USD400 para 800G FR. Para 1.6T, EML DR é precificado em USD900-950, FR em USD1000+ e a solução baseada em silício fotônico em USD800-850, com queda anual de preço inferior a 10%. A evolução para 400G/lane enfrenta restrições: chips a laser InP de 400G já foram lançados, mas SerDes permanece em 200G e moduladores de silício estão limitados a 200G. Assim, o especialista considera necessária uma solução TFLN para atualizar o modulador. Produtos NPO podem ter embarques de baixo volume em 2027F e produção em massa em 2028F. Os embarques de CPO são esperados em 80,000-100,000 unidades em 2027F, principalmente em redes scale-out. VCSELs usam GaAs, são adequados a distâncias de transmissão de 30-40m e podem ser uma boa solução para redes scale-up por serem menos sensíveis à temperatura. Contudo, exigem comprimentos de onda de 850nm ou 1060nm e, portanto, fibra óptica personalizada, pois o laser atual está principalmente em 1310nm.

Estrutura de análise

O relatório resume uma teleconferência com um especialista do setor e avança da arquitetura de rede de clusters de IA e das previsões de demanda de OCS para comparações tecnológicas, estruturas de custo de componentes, estimativas de volume e preço de transceptores, e caminhos de adoção de CPO/NPO e VCSEL. Seu raciocínio relaciona a expansão de clusters de IA à demanda por interconexão, identificando ao mesmo tempo restrições de componentes e trade-offs tecnológicos que podem afetar o prazo e a participação de mercado.

Notas metodológicas

• Marco de análise setorialMarco de oferta e demanda

  Perspectiva de demanda, embarques e preços de OCS e transceptores ópticos de alta velocidade baseada em especialistas.

  O relatório estima a demanda de unidades no mercado final e a compara com a disponibilidade de componentes, usando escassez e composição tecnológica para explicar possíveis diferenças entre demanda e embarques efetivos.

• Marco de estratégia competitivaAnálise da cadeia de valor

  Análise da lista de materiais de OCS e dos papéis de fornecedores.

  O relatório divide um OCS em chips, matrizes ópticas, calibração e montagem, e identifica empresas associadas a componentes tecnológicos ou caminhos de desenvolvimento selecionados.

Mapeamento e comparação de ativos

Mapeamento estruturado da tese para ativos nomeados (pontos fortes, pontos fracos, pares e riscos).

• Google (GOOGL US)

  Utiliza OCS para scale-out de rede de IA e scale-up entre racks; sua demanda projetada é central para a perspectiva de mercado.

  Pontos fortes

  Implantação atual de OCS na camada spine e na arquitetura 3D Torus.

  Comparação

  Outros CSP permanecem na fase de amostras em 2026E.

• NVIDIA (NVDA US)

  Segundo o especialista, pode usar OCS baseado em MEMS ou cristal líquido junto com CPO/NPO para futura interconexão scale-up.

  Pontos fortes

  Possível adoção de múltiplas abordagens de interconexão óptica.

• Coherent (COHR US)

  Identificada como produtora líder de painéis de cristal líquido usados em OCS de cristal líquido.

  Pontos fortes

  Capacidade de produzir o painel de cristal líquido essencial.

  Pontos fracos

  A confiabilidade de OCS de cristal líquido continua sendo um problema.

  Riscos

  A adoção tecnológica depende da resolução da confiabilidade do cristal líquido.

• Lumentum (LITE US)

  Segundo o especialista, desenvolve OCS baseado em MEMS com o Google.

  Pontos fortes

  Participação no desenvolvimento de OCS baseado em MEMS.

  Comparação

  Espera-se que MEMS lidere a participação de OCS no curto prazo, mas perca participação para alternativas ao longo do tempo.

  Riscos

  A vida útil de MEMS pode ser menor devido ao movimento mecânico e à operação em alta tensão.

Dados principais

• Demanda de OCS do Google, 202512,000-15,000 unitsEstimativa de especialista.
• Demanda de OCS do Google, 2026E18,000-20,000 unitsEstimativa de especialista.
• Demanda total de OCS, 2027E40,000-50,000 unitsInclui aproximadamente 35,000-40,000 unidades do Google e aproximadamente 1,000-2,000 de cada outro grande CSP.
• Participação de OCS MEMS, 2026F80%-85%Espera-se queda para 60%-70% em 2027E.
• Embarques norte-americanos de 800G, 202645m-50m unitsDR é estimado em cerca de 70% e FR em cerca de 30%.
• Demanda de transceptores 1.6T, 2026Over 30m unitsOs embarques efetivos podem ser 10m-15m unidades devido à escassez de materiais.
• Embarques de CPO em 202780,000-100,000 unitsEsperados principalmente em redes scale-out.

Impacto e implicações

O relatório relaciona a expansão de clusters de IA a maior demanda por OCS e transceptores ópticos de alta velocidade. A adoção no curto prazo favorece OCS MEMS, mas seus trade-offs de durabilidade e o desenvolvimento de alternativas de cristal líquido, piezoelétricas e de silício fotônico podem alterar a composição tecnológica. O crescimento de transceptores pode ser limitado pelo fornecimento de materiais e de DSP de 3nm, enquanto CPO e NPO continuam oportunidades de adoção em estágio inicial.

Riscos

• A escassez de materiais pode restringir os embarques de transceptores 1.6T a 10m-15m unidades em 2026, apesar de demanda estimada acima de 30m unidades.
• A escassez de DSP de 3nm para produtos FR pode influenciar a composição DR/FR de 1.6T.
• OCS MEMS pode ter vida útil menor devido ao movimento mecânico e à operação em 220V.
• A confiabilidade de OCS de cristal líquido continua sendo uma questão de desenvolvimento.
• OCS de silício fotônico tem perdas de inserção relativamente altas e requer mais tempo para comercialização.
• As limitações de SerDes e moduladores de silício continuam sendo gargalos para upgrades a 400G/lane.
• A implantação de VCSEL exigiria fibra óptica personalizada para comprimentos de onda de 850nm ou 1060nm.