01/20/2026

「光」が制するAIインフラ:BroadcomとGoogleが描く1.6T光インターコネクトの未来 (pt.2)

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記事要約
  • 1.6T移行を阻む最大の壁はEML供給不足
    2026年に向けた光通信サプライチェーンの最大のボトルネックはEMLの生産能力にあります。特に1.6T対応に必要な200G EMLは100G品より圧倒的に不足しています。 
  • シリコンフォトニクスは「逃げ道」だが万能ではない
    EML不足の緩和策として、タワーセミコンダクターなどが手掛けるシリコンフォトニクスが注目されていますが、AI向けの過酷な要件には完全に対応しきれないのが現状です。 
  • 800Gは堅調だがハイパースケーラーは1.6Tへ
    800G需要は2026年に約4,000万個と堅調ですが、供給とインフラが許す限り、巨大テック企業はより高速な1.6Tへの移行を強力に推進する過渡的なフェーズにあります。
  • CPOの実用化は2028年以降の長期テーマ
    次世代技術CPOは有望ですが、信頼性や保守性、サプライチェーンの集中などの課題により、2026年までは検証段階に留まり、本格普及は2028年以降となる見通しです。
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「光」が制するAIインフラ:BroadcomとGoogleが描く1.6T光インターコネクトの未来 (pt.1)


光通信レーザー:現状、生産能力、そして将来展望

現在のレーザー生産能力の状況

一般的な光トランシーバー(電気信号と光信号を相互変換するモジュール)は、データを8つの光チャネルに分散させて伝送しており、各チャネルにはEML(電界吸収型変調器集積レーザー)が必要です。現在の800Gトランシーバーは8本の100G通信路を利用していますが、1.6Tトランシーバーでは8本の200G通信路を採用することになります。後者の量産は主にルメンタム(LITE)によって2025年に達成される見込みです。光通信サプライチェーンにおける主要なボトルネックは依然としてEMLレーザーの不足にあり、これが価格を押し上げると同時に、タワーセミコンダクター(TSEM)が製造するシリコンフォトニクス(SiPh)のような代替技術への関心を高めています。

主要ベンダーの生産能力には大きな差があります。ルメンタムの2025年のEMLチップ計画は約6,000万個ですが、そのほぼ全てが100G製品(800Gモジュール対応)であり、1.6Tモジュール向けの200G製品は約200万個にとどまり、下半期から立ち上がる予定です。三菱電機の現在の生産能力は約4,000万個で、来年には約5,000万個への拡大を見込んでいます。住友電気工業の全体能力は約8,000万個ですが、EMLが占めるのは20〜30%で、残りはCW(連続波)製品です。ブロードコムの生産能力は今年2,000万〜3,000万個に成長し、来年には約3,000万個へ増加すると予想されています。


生産能力計画

2025年: ルメンタムなどの主要ベンダーは合計6,000万個のEML生産能力(100Gが80%を占める)を有し、200G EMLの量産は下半期に開始されますが、その比率は5%未満です。ルメンタム単独では、全体計画6,000万個のうち大半が100Gで、200Gは約200万個に過ぎません。

2026年: 全体の生産能力は1億個に拡大し、200G EMLの比率は10%超に上昇する見込みですが、製造装置の調達サイクル(6〜12ヶ月)が拡大速度を制限しています。ルメンタムの通年計画は8,000万個で、その内訳は約6,000万個が100G、1,500万個が200Gです

。需給は2026年末までに均衡する可能性がありますが、継続的な需要の伸びと、顧客需要を超えた設備投資への慎重姿勢により、特に200Gレーザーにおいて不足が続く可能性があります。


価格動向

EML: 100G EMLダイ(チップ単体)は5〜6ドル、200Gは10〜12ドル(2025年第4四半期から10%上昇の可能性)です。より伝統的あるいは高集積なセットアップでは、パッケージ化されたEML光源(ダイ+パッケージング+結合+テスト)は約20ドルになる可能性があります。100Gから200Gへアップグレードする場合、初期の歩留まりは低い可能性がありますが、基礎となるプロセス自体に比例的な複雑さの変化はないものの、価格はおおよそ倍になります。

CWレーザー: 70mW製品はユニットあたり5ドル未満、100mW製品は50%のプレミアムがつき、高出力製品(300mW)は数十ドルに達します。単一のCWレーザーソリューションの価格は約30ドルです。ルメンタムは最近、CWレーザーに関して合計1億ドルを超える3つの注文を確保しました。EMLからCW技術へ移行しても全体的な価値は横ばいですが、CWの粗利益率はEMLよりも5〜8ポイント低くなります。


需給ギャップ

現在のEML注文は2026年半ばまで埋まっており、チャネル在庫は60日分に増加しています。シリコンフォトニクスは、光「エンジン」の機能(変調器、カプラー、導波路など)をPIC(フォトニック集積回路)上に移行させることで、EMLの逼迫緩和に寄与します。これにより、モジュールごとに必要な個別のハイスペックなEMLベース部品の数を減らすことができ、一部の設計では、光源をレーンごとのEMLではなく外部CWレーザーに切り替えることが可能です。これが核心的なトレードオフです。EMLはより統合されていますが、CWは安価で一般的に大量生産が容易です。そのため、EML供給が制約されている場合、シリコンフォトニクスが自然な「逃げ道」となります。

しかし、シリコンフォトニクスは、AIリンクの最高需要に対しては部分的な代替手段に留まります。800G/1.6Tクラスの速度では、シリコンフォトニクスは挿入損失が高く、パッケージングや熱許容誤差が厳しくなり、光パワーバジェットやDSP(デジタル信号処理)、製造の成熟度や歩留まりにより多くの負担をかけることになります。そのため、EMLベースの性能と信頼性を大規模に再現することは困難です。結果として、シリコンフォトニクスの普及率は2025年末までに50%に向けて上昇すると予想されますが、導入のハードルが生じた場合、来年はその数値を下回る可能性があります。光モジュールメーカーは少なくとも半年前にEML関連の注文を行い、上流工程の拡大を加速させるために30%の前払いで生産能力を確保することがよくあります。Innolight(イノライト)はタワーセミコンダクターからシリコンフォトニクスの供給を確保し、2026年に1.6T SiPhベースのトランシーバーの大幅な立ち上げを計画しています。この計画が実行されれば、EML 1.6Tが制約されたままであるため、シリコンフォトニクスはますます信頼できる代替手段となります。そして、EML価格が上昇すればするほど、1.6Tシリコンフォトニクスの経済的魅力は高まります。全体として、2025年から2026年のEML/CWレーザーの需給ギャップは40%に達し、年間価格上昇率は10%を超えると見られています。


競合環境:技術差別化とサプライチェーンの駆け引き

市場シェア: ルメンタムは世界のEML市場の30〜40%を保持しています。住友電気工業の2024年の生産量はわずか2,000万〜3,000万個であり、大きな能力差が浮き彫りになっています。Yuanjie TechnologyやShijia Photonicsのような中国ベンダーはブレークスルーを加速させており、100G EMLの歩留まりは80%を超えていますが、ハイエンド市場は依然としてルメンタムに独占されています。

技術ルート:

  • シリコンフォトニクス: 1.6Tモジュールで80%以上の普及率を達成すると予想されていますが、CW光源(インジウムリンチップ)とのペアリングが必要です。中・長距離シナリオではEMLが依然として代替不可能です。初期段階では1.6T製品の歩留まりが低いため、利益率が400Gや800Gモジュールを上回ることは困難ですが、長期的には改善が見込まれます。

  • CPO(コ・パッケージド・オプティクス): ブロードコムやHuaweiのCPOソリューションが検証段階に入っており、システム消費電力を30%削減し、2026年に大規模な商用化を開始する可能性があります。CPO光源は、従来の光モジュール(70〜100mW)と比較して、はるかに高い出力(例:NVIDIAの350〜400mW)を要求します。現在、これらの基準を満たすのはルメンタムなどごく一部であり、住友やブロードコムは200〜300mWにとどまります。しかし、ほとんどの顧客はCPOの本格化を2027年以降と予想しており、LPO(リニア・プラガブル・オプティクス)がより信頼性が高く成熟した暫定技術として浮上しています。

顧客の動向とサプライチェーンの連携

Innolightのような大手モジュールメーカーが数量の大半を占めていますが、上流の生産能力が逼迫しているため、有意義な価格割引を交渉する能力は限られています。このギャップを埋めるため、顧客は長期契約(LTA)や前払いを増やして上流の設備投資リスクを軽減し、能力増強(ツール、ライン、歩留まり向上)を加速させています。ルメンタムはまた、より拡大が容易なCWベースのソリューション(低マージン)へと製品ミックスをシフトさせることも可能です。CWレーザー生産は同等のEML能力に対して約1.5倍のユニット出力で立ち上げることができ、短期的なボトルネック解消に役立ちます。しかし、過剰な能力構築に対する根強い警戒感が、需要増の中でも市場を構造的に引き締まった状態に保っています。

現在の不均衡は、特に200Gレーザーにおける継続的な不足の可能性という機会をもたらしています。シリコンフォトニクスやCPO、LPOのような代替手段が前進の道を提供していますが、主要シナリオにおけるEMLの優位性は、2026年以降も価格圧力と供給制約が続くことを確実にしています。


今後2年間の光モジュール業界情勢分析

800G光モジュール:着実な成長だが短命の可能性

データセンターの現在の中核仕様として、800G市場は明確な成長期待を確立しています。業界のコンセンサスでは、2026年の世界のトランシーバー出荷量は4,000万個に達し、楽観的なシナリオではこれを超えると予測されています。需要には、中国と米国のクラウドベンダー間で大きな地域差が見られます。

世界のクラウドベンダー需要構造

  • 北米が圧倒: Metaが1,000万〜1,200万個でリードし、GoogleとMicrosoftが合わせて1,200万個を占めます。Amazon AWSとOracleは数百万個レベルですが、Oracleは1,000万個に近づいており、主要ベンダーに匹敵します。

  • 中国ベンダーの追随: ByteDance、Alibaba、Tencentは合計で数百万個の需要があります。ByteDanceは積極的な戦略を採用し、従来の800GモジュールをスキップしてLPO技術の検証を進めています。進捗が順調であれば、2025年のLPOの主要ドライバーになる可能性があります。同時に、中国のAI ASICプレーヤーは800G/1.6Tの採用においてNVIDIAに遅れをとっており、ブロードコムやNVIDIAのような主要プレーヤーができる限り早く1.6Tへ移行する一方、中国勢が800G需要の残りを吸収する形になるでしょう。

  • NVIDIAの外部調達依存: AIでの支配力にもかかわらず、NVIDIAの800Gモジュール需要は約300万個に過ぎません。直接購入する場合、調達コストは800G光モジュール(EML単体ではなくトランシーバー全体)あたり約300ドルですが、NVIDIAのフルシステム(「完成機」)ソリューションに組み込まれた場合、モジュールあたりの暗黙の価格は2,000ドルを超える可能性があります。モジュールは主にInnolightやEoptolinkのような中国サプライヤーから調達されており、これがハイパースケーラーが直接モジュール調達を好む理由の一つとなっています。


1.6T光モジュール:需要加速と技術的ボトルネック

次世代仕様として、1.6T市場は高度に集中しています。2026年の総需要は1,000万個を超えると予想され、上方修正の余地があります。実際には供給が制約要因となっており、誰もが1.6Tの割り当てを確保しようと必死ですが、有意義な数量を得られるのはトップティアの顧客のみとなりそうです。ほとんどのバイヤーは、供給が許す限り早急に1.6Tへ移行したいと考えています。


市場勢力図分析

  • 主要ベンダーの独占: NVIDIA(480万個)とGoogle(400万個)が88%を占め、Metaが約100万個で続きます。これら3社で需要のほぼ100%を占め、他のベンダーの合計は100万個未満です。

  • 技術的ボトルネック: 1.6Tの光学系は、スイッチング層が1.6T対応ポート(つまり、1レーンあたり200Gの電気信号I/OまたはSerDes)を提供できて初めて、導入可能な帯域幅となります。これが、ブロードコムのTomahawk 6クラスのスイッチシリコンが重要である理由です。これは1.6Tイーサネットポートを駆動するために設計されたスイッチASIC世代であり、スイッチチップやシステムの可用性と認定の限界が、たとえ光学系の供給が改善しても、市場が実際に吸収できる1.6Tモジュールの数を制限する可能性があります。並行して、1.6Tトランシーバー用の200Gレーザー供給は依然として非常に逼迫しており、生産能力の拡大は容易ではありません。

価格動向予測

1.6T光モジュールの現在の調達価格(トランシーバーあたり)は、トップ顧客向けには高止まりしており、一般的に1,200ドル以上、逼迫したスポット割り当てでは2,000ドル程度になることもあります。2026年の追加生産能力が稼働するにつれて、コンセンサスでは1.6Tモジュールの平均販売単価(ASP)は1,000ドル台へ向かい、800G価格(例:800G DR8で約600ドル)との差が縮小すると予想されています。とはいえ、200Gレーザー、DSP、認定モジュール能力の制約が続いているため、1.6Tのプレミアム価格は2026年前半、場合によっては後半まで続き、光エコシステム全体のサプライヤーにとって利益の追い風が長引く可能性があります。

CPO技術:長期的可能性を秘めた検証段階

光モジュールの長期的進化として、CPOは大幅な性能優位性を提供しますが、大規模な商用化にはさらなる時間が必要です。

技術開発状況

  • 2026年の出荷規模: CPOスイッチの出荷は、スイッチシステムとして1万台を超えないと予想されます。各CPOスイッチは複数の光ポートを持つため、これは2026年のCPOポート総数が10万ポート未満(各ポートが1つのプラガブルトランシーバーを置き換えるため、ポート数が「ユニット」に相当)であることを意味します。約5,000万個の800G/1.6Tプラガブルモジュール総出荷量に対し、これはポート換算ベースで0.2%未満の普及率を示唆しています。

  • 市場普及率予測: CPOは2028年までに約10〜15%の普及率(ポート換算ベース)に達すると予測されており、当初はスケールアウト(クラスター間)リンクで使用され、スケールアップ(クラスター内コア)での使用は2030年以降になる可能性が高いでしょう。

CPOは広範な商用化ではなく検証段階にあります。以下に、実用上の障壁(3.2TクラスのCPO設計を具体例として)と、2つの主要な実装アプローチ(ブロードコム対NVIDIA)を要約し、2026年の主要な注目点で締めくくります。

技術実装の障壁

  • 信頼性の課題: 3.2T CPO設計では、約32の光レーンをスイッチパッケージと緊密に統合します。単一のレーンやコンポーネントの故障がアセンブリ全体の交換を余儀なくさせる可能性があり、故障したプラガブルモジュールをホットスワップ(通電したまま交換)する場合と比較して、ダウンタイムのリスクと保守コストが増大します。

  • 保守の複雑さ: 光学系が共同パッケージ化されている(かつプラガブルスタイルのDSP境界がない場合が多い)ため、故障復旧にはリンクの再トレーニングや、単体のモジュールよりもはるかに高価なユニットの交換が必要になる可能性があります。

  • サプライチェーンの制約: 初期のCPO数量は少数の認定サプライヤー(実際にはブロードコム主導が多い)に集中しており、ハイパースケールでの生産能力立ち上げやマルチソース化(複数社購買)を困難にしています。

技術ルート競争
これらのアプローチは、主に光変調器のアーキテクチャとパッケージング方法が異なり、これらが製造性、信頼性、および大規模な熱・波長安定性を左右します。

  • ブロードコムのソリューション: SPILパッケージングを用いたマッハ・ツェンダー変調器を使用します。性能は強力ですが、多くの光要素が共同パッケージ化されているため、単一コンポーネントの故障がパッケージ全体を使用不能にする可能性があり、信頼性と保守性の懸念を高めます。

  • NVIDIAのソリューション: TSMCのCOUPEパッケージングを用いたマイクロリング変調器を使用します。よりコンパクトになる可能性がありますが、大規模な安定性を維持するためには、厳密な波長制御と熱クロストーク(信号干渉)を解決する必要があります。これとは別に、MetaのデータセンターはブロードコムのCPOテストに合格しており、100万時間を超える安定稼働を記録しています。

2026年の業界における3つの主要トレンド

  1. 800G市場の着実な成長: 4,000万個の出荷は確実性が高く、北米クラウドベンダーが支配力を維持し、中国ベンダーはLPOイノベーションによる突破口を模索しています。

  2. 1.6T数量の加速: NVIDIAのRubinシリーズ完成機ソリューションが予想以上の需要を牽引する可能性があり、Tomahawk6チップの生産能力解放が重要な変数となります。

  3. CPO技術の段階的発展: 2026年は検証段階に留まり、CPOは2028年までに800G/1.6T市場の補完的ソリューションになると予想され、短期的な代替効果は形成しないでしょう。

業界観測の焦点

監視すべき主要分野は以下の通りです。

  • NVIDIA完成機ソリューションにおける1.6Tモジュールの普及速度。

  • ByteDanceのLPO技術ルートの商用化プロセス。

  • スケールアウトシナリオにおけるCPO技術の大規模適用のタイムライン。

光モジュール業界は、「800Gの着実な成長、1.6Tの急速な布石、CPOのゆっくりとした突破」という3段階の発展パターンを示しています。中国と米国のクラウドベンダーによる技術ルート選択における差別化戦略は、今後も業界の進化を形作り続けるでしょう。