AI optical interconnect supply chain: Chamada com especialista prevê expansão da demanda por OCS até 2027, junto com a demanda por transceptores ópticos 800G/1.6T

Visão geral

Esta nota de chamada com especialista da Nomura examina o mercado emergente de interconexão óptica para AI, incluindo demanda e escolhas tecnológicas de OCS, custos de componentes de OCS, demanda e preços de transceptores 800G e 1.6T, e a trajetória de adoção esperada para NPO, CPO e VCSEL.

Visões principais

O especialista descreve OCS como uma arquitetura cada vez mais importante para grandes clusters de AI, devido às suas possíveis vantagens em custo total de propriedade, latência e taxa de falhas. O Google usa atualmente OCS principalmente para scale-out na camada spine e para interconexão scale-up entre racks em sua arquitetura 3D Torus. Outros provedores de serviços em nuvem também o usam para conexões entre racks, e a tecnologia pode se estender a redes scale-across. A demanda de OCS do Google foi de aproximadamente 12-15k unidades em 2025, é estimada em 18-20k unidades em 2026E e pode alcançar 35-40k unidades em 2027F. Outros CSPs permaneciam na fase de amostras em 2026, mas cada CSP importante pode demandar 1-2k unidades em 2027, levando a demanda total a aproximadamente 40-50k unidades. MEMS deve continuar sendo a principal tecnologia de OCS no curto prazo, com participação estimada de 80-85% em 2026F, embora possa cair para 60-70% em 2027E à medida que alternativas de cristal líquido e direcionamento de feixe piezoelétrico avancem. No longo prazo, o especialista espera MEMS em 40-50%, cristal líquido em 20-30%, e o restante em direcionamento de feixe piezoelétrico e OCS baseado em fotônica de silício. MEMS oferece tempos curtos de comutação e montagem rápida, o que pode favorecer a produção em massa, mas o movimento mecânico da matriz e o uso de alta tensão de 220V podem reduzir sua vida útil. Soluções de cristal líquido operam em baixa tensão e podem ter vida útil mais longa que OCS MEMS, embora a confiabilidade continue sendo uma questão. A Huber+Suhner desenvolve principalmente OCS piezoelétrico e deve realizar embarques de pequenos lotes para validação em 4Q26; OCS de fotônica de silício apresenta perdas de inserção relativamente altas e requer mais tempo para uso comercial. A chamada também detalha a cadeia de suprimentos e a economia de OCS. Google e Lumentum estão desenvolvendo OCS baseado em MEMS, enquanto Accelink, Eoptolink, Innolight, O-Net e Huawei trabalham principalmente nessa tecnologia. O Google projeta seus próprios chips MEMS e usa a Silex para serviços de fundição; outros fabricantes domésticos compram principalmente chips MEMS comerciais da Preciseley. Advanced Fiber Resources, Focuslight Technologies e Optowide Technology podem produzir componentes de matriz de fibra e matriz de lentes. Em um OCS MEMS de 384 portas, matrizes de fibra custam USD2,500-3,000 cada, matrizes de lentes USD1,700-1,800 cada, e os dois chips MEMS custam USD17,000-18,000 cada; o espelho custa USD200, o sistema de calibração USD5,000 e a montagem cerca de USD15,000, resultando em preço total de OCS de aproximadamente USD100-120k. Um OCS de cristal líquido de 384 portas usa dois painéis de cristal líquido de USD6,000-8,000 cada, quatro matrizes de colimadores de USD3,000 cada, e quatro divisores de deflexão e cunhas de cristal que totalizam USD14,000. Para transceptores ópticos, o especialista estima embarques norte-americanos de 800G de 45-50mn unidades em 2026, com DR representando cerca de 70% e FR 30%. DR se divide aproximadamente de forma igual entre fotônica de silício e soluções EML, enquanto FR é quase todo EML. A demanda estimada de transceptores 1.6T supera 30mn unidades em 2026, mas a escassez de materiais pode reduzir os embarques reais para 10-15mn unidades. A escassez de DSP de 3nm para versões FR pode fazer com que DR represente 70% dos transceptores 1.6T em 2026; estima-se que 1.6T DR contenha 70% de fotônica de silício e 30% de EML. Para 2027, o especialista cita preços de 800G DR de aproximadamente USD350 por unidade para EML, USD300 para fotônica de silício e USD400 para FR. Para 1.6T, os preços citados são USD900-950 para EML DR, USD1000+ para FR e USD800-850 para fotônica de silício, com queda anual de preço inferior a 10%. A próxima atualização de velocidade por lane enfrenta restrições de componentes. Embora os chips a laser InP de 400G já tenham sido lançados, Serdes continua limitado a 200G e é identificado como gargalo-chave. Os moduladores de silício estão limitados a 200G, portanto a atualização do modulador deverá usar uma solução de niobato de lítio de filme fino. Em arquiteturas de empacotamento, NPO pode ter embarques de pequeno volume em 2027F e produção em massa em 2028F, enquanto os embarques de CPO são esperados em 80-100k unidades em 2027F, principalmente para redes scale-out. VCSELs usam materiais GaAs e são adequados para distâncias de transmissão de 30-40m; sua baixa sensibilidade à temperatura pode torná-los adequados para redes scale-up. Contudo, exigem comprimentos de onda de 850nm ou 1060nm, enquanto os lasers atuais são majoritariamente de 1310nm, exigindo fibras ópticas customizadas.

Estrutura de análise

A Nomura segue a sequência dos requisitos de rede de clusters de AI para a demanda de implantação de OCS, tecnologias concorrentes, cadeias de suprimentos e custos de materiais, e então avalia volumes, composição tecnológica, preços e marcos de empacotamento dos transceptores de alta velocidade.

Notas metodológicas

• Marco de análise setorialMarco de oferta e demanda

  Análise de oferta e demanda dos mercados de OCS e transceptores ópticos

  O relatório estima a demanda unitária de OCS por grandes provedores de serviços em nuvem e compara a demanda de transceptores com a capacidade de embarque limitada pela escassez de materiais.

• Marco de análise setorialTransmissão entre elos da cadeia de valor

  Mapeamento da cadeia de suprimentos de interconexão óptica

  A chamada relaciona a adoção de clusters de AI a tecnologias OCS, chips, serviços de fundição, componentes de fibra e lentes, tecnologias de transceptores e soluções de empacotamento.

• Marco de análise setorialAnálise da curva de custos

  Detalhamento do custo de materiais de OCS

  O relatório usa preços de componentes de OCS MEMS e de cristal líquido para explicar a estrutura aproximada de custos de um sistema de 384 portas.

Mapeamento e comparação de ativos

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

• Google (GOOGL US)

  Atual usuário principal de OCS e desenvolvedor de tecnologia OCS MEMS

  Pontos fortes

  Usa OCS para scale-out na camada spine e interconexão scale-up entre racks; projeta seus próprios chips MEMS.

  Comparação

  Sua demanda de OCS é materialmente maior que a de outros CSPs, que permanecem na fase de amostras em 2026.

• NVIDIA (NVDA US)

  Possível futuro adotante de OCS juntamente com soluções CPO/NPO para interconexão scale-up

• Lumentum (LITE US)

  Desenvolvedor de OCS baseado em MEMS

  Pontos fortes

  Desenvolve uma rota tecnológica de OCS líder no curto prazo.

  Pontos fracos

  A tecnologia MEMS pode enfrentar limitações de vida útil associadas ao movimento mecânico e à alta tensão.

  Comparação

  Compete com abordagens de OCS de cristal líquido, direcionamento de feixe piezoelétrico e fotônica de silício.

• Coherent (COHR US)

  Produtor líder de painéis de cristal líquido usados em OCS de cristal líquido

  Pontos fortes

  É identificado como o principal participante capaz de produzir o painel de cristal líquido central.

  Pontos fracos

  A confiabilidade do OCS de cristal líquido continua sendo uma questão a resolver.

  Comparação

  OCS de cristal líquido oferece operação em menor tensão e vida potencialmente mais longa que OCS MEMS.

  Riscos

  A confiabilidade do OCS de cristal líquido continua sem solução.

• Huber+Suhner (HUBN SW)

  Desenvolvedor de OCS piezoelétrico

  Pontos fortes

  Espera-se que realize embarques de pequenos lotes para validação em 4Q26.

  Pontos fracos

  A tecnologia continua na fase de embarques de validação.

  Comparação

  É uma alternativa a OCS MEMS e de cristal líquido.

Dados principais

• Demanda de OCS do Google12-15k units in 2025; 18-20k in 2026E; 35-40k in 2027FEstimativa do especialista
• Demanda total de OCS~40-50k units in 2027EInclui Google e demanda estimada de 1-2k unidades para cada outro CSP importante
• Participação de mercado de OCS MEMS80-85% in 2026F; 60-70% in 2027EEspera-se queda à medida que tecnologias OCS alternativas avancem
• Preço do OCS MEMS de 384 portasUSD100-120kEstimativa de custo de materiais do especialista
• Embarques norte-americanos de transceptores 800G45-50mn units in 2026DR representa cerca de 70% e FR cerca de 30%
• Demanda e embarques de transceptores 1.6TDemand above 30mn units; actual shipments 10-15mn units in 2026A escassez de materiais pode limitar os embarques
• Preços de transceptores 1.6T em 2027EML DR USD900-950; FR USD1,000+; silicon-photonics USD800-850Espera-se queda anual de preço inferior a 10%
• Cronograma de implantação de CPO e NPOCPO 80-100k units in 2027F; NPO small-volume shipments in 2027F and mass production in 2028FA demanda de CPO é esperada principalmente em redes scale-out

Impacto e implicações

O relatório indica que a expansão das redes de AI pode ampliar a adoção de OCS além das implantações atuais do Google, enquanto a competição tecnológica pode reduzir gradualmente a predominância de MEMS. Também destaca que a demanda por infraestrutura de AI apoia o crescimento dos transceptores, mas estes permanecem expostos à escassez de componentes e a gargalos de velocidade por lane, enquanto CPO e NPO seguem uma rota de comercialização escalonada.

Riscos

• A escassez de materiais pode limitar os embarques de transceptores 1.6T em 2026 a 10-15mn unidades, apesar da demanda estimada acima de 30mn unidades.
• A escassez de DSP de 3nm para versões FR pode deslocar a composição tecnológica de 1.6T para DR.
• A vida útil de OCS MEMS pode ser menor que a de alternativas devido ao movimento mecânico da matriz e à operação em 220V.
• A confiabilidade de OCS de cristal líquido continua sendo uma questão técnica.
• OCS de fotônica de silício apresenta perdas de inserção relativamente altas e pode exigir mais tempo para comercialização.
• Limitações de Serdes em 200G e de moduladores de silício podem restringir a transição para arquiteturas de 400G por lane.
• A implantação de VCSEL nos comprimentos de onda requeridos exigiria fibras ópticas customizadas.