AI डेटा सेंटर्स के सामने नया बॉटलनेक: ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट्स

संगठित और संकलित: शेनचाओ टेकफ्लो

होस्ट: निको

AI ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन: क्या यह GPU की चमक से छिपा हुआ अगला ट्रिलियन डॉलर का अवसर है?

पॉडकास्ट स्रोत: Nico फ्रंटियर अल्फा

ब्रॉडकास्ट समय: 2026 अप्रैल 8

लाइटइंटरकनेक्ट्स GPU के "सहायक भाग" से AI डेटासेंटर की केंद्रीय बाधा बन रहे हैं, जब एकल कैबिनेट, कैबिनेट के बीच और सुपर नोड्स में सैकड़ों GPU सहयोग से काम करने की आवश्यकता होती है, तो गणना क्षमता के उपयोग को वास्तव में निर्धारित करने वाला केवल चिप नहीं, बल्कि GPU के बीच डेटा स्थानांतरण क्षमता होती है।

इस पॉडकास्ट में उत्पाद श्रृंखला के अनुसार अनुसंधान दृष्टिकोण से ऑप्टिकल मॉड्यूल, सिलिकॉन फोटोनिक PIC, CPO, बाहरी लेजर, InP सब्सट्रेट, SOI सब्सट्रेट, कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरिंग और पैकेजिंग एवं परीक्षण को एक चित्र में जोड़ा गया है, और AVGO, MRVL, GLW से COHR, LITE, TSEM, और फिर SIVE, AAOI, AXTI, IQE, Soitec तक का स्तरीय विन्यास ढांचा प्रस्तुत किया गया है।

इस एपिसोड में सबसे महत्वपूर्ण बात कोई एक शेयर की सिफारिश नहीं है, बल्कि यह निर्णय है कि AI बुनियादी ढांचे की प्रतिस्पर्धा “जिसके पास अधिक GPU है” से “जो अधिक दुर्लभ प्रकाश-इंटरकनेक्ट सप्लाई चेन को कब्जे में कर सकता है” तक विस्तारित हो रही है, और CPO (कॉ-पैकेज्ड ऑप्टिक्स) संभवतः इसमें सबसे बड़ा अतिरिक्त परिवर्तनकारी हो सकता है।

Why are optical interconnects suddenly important?

• यहां तक कि अगर एक न्वीडिया GB300 GPU एक्सेलरेटर की कैलकुलेशन क्षमता बहुत अधिक है, लेकिन अगर यह दूसरी हजारों GPU के साथ उच्च गति से संचार नहीं कर सकता, तो इसकी अधिकांश कैलकुलेशन क्षमता व्यर्थ होगी।
• अपर्याप्त बैंडविड्थ के कारण, GPU खरीदने के लिए जितना भी पैसा खर्च किया जाए, उसका प्रभाव कम होगा।
• चाहे ट्रेनिंग हो या इन्फरेंस, जब भी सहयोगात्मक कार्य की आवश्यकता होती है, GPU के बीच डेटा का उच्च गति से आदान-प्रदान होना आवश्यक होता है, और यह डेटा चैनल ही इंटरकनेक्ट होता है।
• Optical interconnects are not hype; the interconnect demands of AI data centers are real, urgent, and irreversible.

Copper cable exits, fiber optic takes over

• The transmission speed of copper cables has approached its physical limit; the bandwidth that a single copper wire can carry has reached its peak.
• कुछ मीटर से अधिक के तांबे के तार में संकेत कमजोर होने और व्यवधान उत्पन्न होने लगता है, लेकिन AI डेटा केंद्रों में कनेक्शन की दूरी दर्जनों मीटर या सैकड़ों मीटर होती है।
• The bandwidth of fiber optics is dozens of times that of copper cables, with no issues over distances of several kilometers, and energy consumption is so low it can be ignored.

Optical module industry's essential nature

• Optical modules are responsible for communication between different cabinets, not between GPUs within a cabinet.
• ऑप्टिकल मॉड्यूल सप्लाई चेन और GPU सप्लाई चेन दो अलग-अलग पथ नहीं हैं, बल्कि GPU की डिलीवरी मात्रा सीधे ऑप्टिकल मॉड्यूल की मांग को ड्राइव करती है।
• एक ऑप्टिकल मॉड्यूल के निर्माण में दो पूरी तरह से अलग सेमीकंडक्टर प्रक्रिया प्रणालियाँ शामिल होती हैं: ऑप्टिकल चिप के लिए InP यौगिक सेमीकंडक्टर और DSP चिप के लिए सिलिकॉन।

CPO का वास्तविक अर्थ

• CPO वह किसी घटक को नहीं बदलता, बल्कि ऑप्टिकल मॉड्यूल के ही उत्पाद रूप को बदल देता है।
• CPO एक आर्किटेक्चरल स्तर की पुनर्निर्माण है, जो मौजूदा उत्पाद का अपग्रेड नहीं है।
• अधिक सटीक संबंध यह है कि CPO एक प hoàn्णतः नया, प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल से कहीं बड़ा बाजार खोलता है, न कि केवल मौजूदा बाजार का स्थान लेता है।

लैंडस्केप निवेश ढांचा

• ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट लाइनक उत्पादन श्रृंखला GPU की तरह न्विडिया द्वारा एकल रूप से कब्जा नहीं की गई है, यह एक अत्यधिक सूक्ष्म विभाजित और बैंकनेक अत्यधिक विखरित लाइनक उत्पादन श्रृंखला है।
• जितना ऊपर की ओर जाते हैं, उतनी छोटी कंपनियाँ होती हैं, उतनी अधिक लचीलापन होता है, लेकिन निश्चितता कम होती है; जितना नीचे की ओर जाते हैं, उतनी बड़ी कंपनियाँ होती हैं, उतनी अधिक निश्चितता होती है, लेकिन लचीलापन कम होता है।
• अगर आप उच्च जोखिम और उच्च उतार-चढ़ाव सहन कर सकते हैं, तो मुख्य तर्क है कि बॉटलनेक को पकड़ें; प्रत्येक बॉटलनेक चरण के पीछे अक्सर केवल एक या दो कंपनियां ही काम कर सकती हैं।

GPU के अलावा, AI बुनियादी ढांचे का वास्तविक दुर्लभ "न्यूरल नेटवर्क"

पिछले दो या तीन सालों में, लगभग सभी लोग GPU और कैलकुलेशन पावर के बारे में चर्चा कर रहे थे। ChatGPT (OpenAI द्वारा लॉन्च किया गया जनरेटिव AI उत्पाद, जिसने बड़े मॉडल अनुप्रयोगों की लहर को शुरू किया) के जन्म और AI तकनीकी क्रांति के बाद, NVIDIA के शेयर मूल्य तीन साल में 15 गुना बढ़ गए, और कैलकुलेशन पावर AI बड़े मॉडल के लिए अपरिहार्य कुंजी शब्द बन गया। GPU पर आधारित सेमीकंडक्टर श्रृंखला भी आर्थिक चक्र के पार एक समृद्धि के समय में प्रवेश कर गई।

लेकिन पिछले वर्ष में, GPU के जितना महत्वपूर्ण, यहां तक कि उससे अधिक दुर्लभ एक घटक चुपचाप विस्फोट हुआ है। बड़े पैमाने पर डेटासेंटर तैनाती में, भले ही एक निश्चित निशान के लिए NVIDIA GB300 GPU एक्सेलरेटर की क्षमता कितनी भी अधिक हो, अगर इसे हजारों GPU के साथ उच्च गति से संचार करने की सुविधा नहीं है, तो अधिकांश क्षमता बर्बाद हो जाएगी। अपर्याप्त इंटरकनेक्ट बैंडविड्थ के कारण, जितने भी GPU खरीदे जाएं, वे अधिक प्रयास में कम परिणाम देंगे। हजारों GPU को उच्च गति से संचार करने की जिम्मेदारी वाला यह घटक, प्रकाशिक इंटरकनेक्शन है।

LightCounting (प्रकाश संचार क्षेत्र की अनुसंधान संस्था) के डेटा के अनुसार, 2024 में वैश्विक प्रकाश मॉड्यूल बाजार का आकार दोगुना होकर 154 अरब डॉलर हो गया; 2025 में यह 55% बढ़कर 238 अरब डॉलर हो गया। आशावादी परिदृश्य में, LightCounting का अनुमान है कि 2030 तक पूरी प्रकाश इंटरकनेक्शन श्रृंखला का कुल बाजार आकार 1,100 अरब डॉलर से अधिक हो जाएगा।

लेकिन इस श्रृंखला पर काम करने वाली कंपनियों में से अधिकांश के नाम निवेशकों को भी अज्ञात हैं। SIVE/SIVEE की वार्षिक आय लगभग 30 मिलियन डॉलर है, और 2026 के शुरुआती दिनों से अब तक इसकी कीमत 10 गुना बढ़ चुकी है; TSEM (टावर सेमीकंडक्टर, इज़राइल की स्पेशलाइज्ड मैन्युफैक्चरिंग कंपनी) को बाजार में "ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट का टीएसएमसी" कहा जाता है, जिसकी 70% क्षमता 2028 तक पहले से ही बुक हो चुकी है; COHR (कोहेरेंट, ऑप्टिकल और सामग्री क्षेत्र की वर्टिकली इंटीग्रेटेड कंपनी) की वार्षिक आय लगभग 5.8 बिलियन डॉलर है, और इसे न्वाइडिया द्वारा 20 बिलियन डॉलर का स्ट्रैटेजिक निवेश प्राप्त हुआ है।

आज के इस एपिसोड में, हम प्रकाशिक इंटरकनेक्शन श्रृंखला को पूरी तरह से विस्तार से समझेंगे। प्रकाशिक इंटरकनेक्शन क्या है, प्रकाशिक मॉड्यूल में क्या होता है, अगली पीढ़ी की तकनीकी राह क्या है, श्रृंखला के मुख्य बाधाएँ कहाँ हैं, प्रत्येक कंपनी कहाँ स्थित है, और निवेशक अपने जोखिम के रुझान के अनुसार इस क्षेत्र में कैसे निवेश कर सकते हैं।

ट्रेनिंग, इन्फरेंस और इंटरकनेक्शन: क्यों GPU के बीच हाई-स्पीड कम्युनिकेशन आवश्यक है

किसी विशिष्ट कंपनी की चर्चा करने से पहले, एक प्रश्न को समझना आवश्यक है: लाइटइंटरकनेक्ट्स अचानक AI बुनियादी ढांचे का सबसे महत्वपूर्ण और सबसे दुर्लभ घटक क्यों बन गए? इसका उत्तर AI के काम करने के तरीके से शुरू होता है। AI का कार्य दो चरणों में होता है: प्रशिक्षण और निष्कर्षण।

ट्रेनिंग का अर्थ है कि मॉडल को बड़ी मात्रा में टेक्स्ट, इमेज और कोड दिया जाए, ताकि मॉडल अपने मौजूदा कंटेंट के आधार पर लगातार सीखे और विकसित हो। एक बड़े मॉडल के ट्रेनिंग पैरामीटर्स ट्रिलियन स्तर तक पहुंच सकते हैं, जिसे कोई भी एकल GPU समायोजित नहीं कर सकता, इसलिए इसे हजारों भागों में विभाजित करके हजारों GPU पर समानांतर गणना की आवश्यकता होती है। प्रत्येक GPU अपने हिस्से की गणना पूरी करने के बाद, मध्यवर्ती परिणामों को अन्य GPU पर भेजना आवश्यक होता है, ताकि सभी मिलकर पूरा कार्य पूरा कर सकें।

रीजनिंग यानी AI द्वारा पहले सीखे गए ज्ञान का उपयोग करके उत्तर उत्पन्न करना। जब आप ChatGPT से एक प्रश्न पूछते हैं, तो यह कुछ दशकों के बाद आपको उत्तर देता है—यही रीजनिंग है। कई लोग सोचते हैं कि रीजनिंग केवल एक GPU है जो एक प्रश्न का उत्तर देती है और इसके लिए कोई इंटरकनेक्शन की आवश्यकता नहीं होती। 2023 में यह स्थिति संभवतः सही थी, लेकिन 2026 तक यह पूरी तरह से अलग हो जाएगी।

AI ने सरले प्रश्न-उत्तर से गहन तर्क और Agentic AI की ओर विकास किया है। उपयोगकर्ता अब केवल साधारण चैटबॉट से बात नहीं कर रहे हैं, बल्कि जटिल Agent से बात कर रहे हैं, जो कार्यों की योजना बना सकता है, बहु-चरणीय तर्क कर सकता है, और कई डेटा स्रोतों की जांच कर सकता है। प्रत्येक बातचीत के पीछे, संयुक्त रूप से काम करने वाले सैकड़ों या हजारों GPU हो सकते हैं। चाहे ट्रेनिंग हो या इन्फरेंस, जब भी संयुक्त कार्य की आवश्यकता होती है, GPU के बीच डेटा का उच्च गति से आदान-प्रदान होना आवश्यक होता है, और यही डेटा संचार मार्ग इंटरकनेक्ट है।

Why are copper cables no longer sufficient?

पहले, संपर्क मुख्य रूप से तांबे के केबल का उपयोग करके किया जाता था, जिसमें विद्युत संकेत भेजे जाते थे; अब, यह मार्ग धीरे-धीरे ऑप्टिकल फाइबर से प्रकाश संकेत भेजने के लिए प्रतिस्थापित हो रहा है। तांबे के केबल की कमी मुख्य रूप से तीन कारणों से है।

पहला, कॉपर केबल की ट्रांसमिशन गति पहले ही भौतिक सीमा के करीब पहुंच चुकी है। चाहे सामग्री और निर्माण प्रक्रिया को कितना भी अनुकूलित किया जाए, एकल कॉपर तार द्वारा संचालित बैंडविड्थ की सीमा पहले ही पहुंच चुकी है, जैसे कि दो लेन की सड़क पर जितना भी भीड़ भाड़ हो, केवल दो गाड़ियां ही साथ-साथ चल सकती हैं। दूसरा, दूरी जितनी अधिक होगी, सिग्नल उतना ही कमजोर होगा। कुछ मीटर से अधिक की दूरी पर कॉपर केबल में सिग्नल क्षय और हस्तक्षेप शुरू हो जाता है, जबकि AI डेटासेंटर में कनेक्शन की दूरी अक्सर कई दर्जन मीटर से लेकर सैकड़ों मीटर तक होती है, जिसमें कॉपर केबल अब सहन नहीं कर पा रहा है। तीसरा, कॉपर केबल अधिक बिजली खपत करता है। GPU की प्रत्येक पीढ़ी में बिजली की खपत बढ़ रही है, H100 700 वाट है, B200 1 किलोवाट हो गया है, GB300 और अधिक होगा। इस प्रकार की बिजली की खपत स्तर पर, GPU के बीच के कॉपर केबल कनेक्शन स्वयं ही प्रचुर मात्रा में बिजली खपत कर सकते हैं।

फाइबर बिल्कुल अलग होता है। एक फाइबर की बैंडविड्थ कॉपर केबल की दर्जनों गुना हो सकती है, कई किलोमीटर तक प्रसारित करने में कोई समस्या नहीं होती, और ऊर्जा खपत इतनी कम होती है कि इसे नज़रअंदाज़ किया जा सकता है। फाइबर एक साथ अलग-अलग तरंगदैर्ध्य के प्रकाश सिग्नल भी प्रसारित कर सकता है, जैसे कि एक हाईवे को 8 लेन में बाँट दिया गया हो, जहाँ प्रत्येक लेन पर अलग रंग का प्रकाश चलता है और एक-दूसरे को प्रभावित नहीं करता। एक फाइबर, दर्जनों कॉपर केबल के बराबर होता है।

Three stages of optical interconnection

डेटा सेंटर में प्रकाश का उपयोग अचानक उभरा हुआ नया विषय नहीं है, बल्कि कुछ बहुत स्पष्ट चरणों से गुजरा है। प्रत्येक चरण में, प्रकाश का क्षेत्र चिप की ओर बढ़ता गया है।

पहला चरण 2020 से पहले का था। उस समय, डेटा केंद्रों के बीच अधिकतर प्रकाश तंतु का उपयोग होता था, जैसे कि क्लाउड प्रदाता बीजिंग और शंघाई में अलग-अलग डेटा केंद्र रखते थे, जो एक हजार किलोमीटर से अधिक की दूरी पर थे और जिन्हें प्रकाश तंतु से जोड़ना आवश्यक था। हालाँकि, डेटा केंद्र के अंदर, सर्वरों के बीच अभी भी अधिकतर तांबे के केबल का उपयोग होता था।

दूसरा चरण 2023 से 2024 तक था। ChatGPT ने 2022 के अंत में AI तकनीकी क्रांति को जन्म दिया, अगले वर्ष GPU की बिक्री छलांग लगाई, लेकिन ऑप्टिकल मॉड्यूल बाजार शुरू में स्पष्ट रूप से नहीं बढ़ा। कारण यह था कि उस समय NVIDIA GPU क्लस्टर मुख्य रूप से कॉपर केबल का उपयोग कर रहे थे, और ऑप्टिकल मॉड्यूल महत्वपूर्ण घटक नहीं थे। और खराब बात यह थी कि 2023 की शुरुआत में, आर्थिक मंदी के डर से क्लाउड प्रदाताओं ने पूंजीगत खर्च कम कर दिए, और Meta (Facebook की मातृ कंपनी, जो विश्व की प्रमुख क्लाउड और AI बुनियादी ढांचा खरीददारों में से एक है) ने ऑप्टिकल मॉड्यूल तैनाती की योजना में से आधे से अधिक को हटा दिया।

वास्तविक मोड़ 2024 में आया। बादल प्रदाताओं के GPU क्लस्टर 100 से बढ़कर हजारों, यहां तक कि लाखों में पहुंच गए, जिससे कॉपर केबल की कुछ मीटर की ट्रांसमिशन दूरी पूरी तरह से सहन नहीं हो पाई। निविडा ने अपने रेफरेंस आर्किटेक्चर में कॉपर केबल को प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल से बदल दिया, जिससे आर्किटेक्चर स्तर पर परिवर्तन ने बाजार को बुलंद कर दिया, और 2024 में ऑप्टिकल मॉड्यूल बाजार का आकार दोगुना हो गया।

तीसरा चरण 2025 से अब तक है। निविडा ब्लैकवेल (निविडा की नवीनतम AI GPU आर्किटेक्चर) का बड़े पैमाने पर तैनाती शुरू हुई, जिससे अधिक बिजली खपत और अधिक इंटरकनेक्ट बैंडविड्थ की आवश्यकता हुई, जिससे ऑप्टिकल मॉड्यूल की मांग और बढ़ गई। इसी बीच, पांच प्रमुख क्लाउड प्रोवाइडर्स के पहले नौ महीनों के पूंजीव्यय का कुल योग 3000 अरब डॉलर से अधिक हो गया, जो एक नया रिकॉर्ड है, और ऑप्टिकल मॉड्यूल की मांग एक समय पर आपूर्ति से दोगुनी से अधिक हो गई, जिससे गंभीर आपूर्ति-मांग असंतुलन हुआ। इस साल मार्च में, निविडा ने Lumentum और Coherent को प्रत्येक को 20 अरब डॉलर का निवेश किया। GTC 2026 (निविडा की वार्षिक डेवलपर कॉन्फ्रेंस) पर, निविडा ने CPO समाधान और अगली पीढ़ी के Rubin आर्किटेक्चर के ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन डिज़ाइन को प्रदर्शित किया, जिससे ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन को एक सीमित स्पेस से AI बुनियादी ढांचे की मुख्य कहानी में बदल दिया गया।

ऑप्टिकल मॉड्यूल क्या है: इलेक्ट्रिकल सिग्नल और ऑप्टिकल सिग्नल के बीच का अनुवादक

प्रोजेक्ट रिसर्च के मुख्य भाग में जाने से पहले, कुछ बुनियादी अवधारणाओं को समझना आवश्यक है। पहली अवधारणा है ऑप्टिकल मॉड्यूल। GPU चिप केवल विद्युत संकेतों को ही पहचानती है, जबकि ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश संकेत चलते हैं, और दोनों की भाषा अलग है, इसलिए एक अनुवादक की आवश्यकता होती है जो विद्युत संकेतों को प्रकाश संकेतों में बदलकर भेजे, और प्रकाश संकेतों को वापस विद्युत संकेतों में बदले। यह अनुवादक ही प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल है।

ऑप्टिकल मॉड्यूल लगभग यूएसबी ड्राइव के आकार का होता है, जिसका एक सिरा सर्वर नेटवर्क कार्ड पर लगता है और दूसरा सिरा ऑप्टिकल फाइबर से जुड़ता है। बड़े AI डेटासेंटर में, ऐसे "छोटे बॉक्स" की संख्या कई लाख या अधिक हो सकती है। यहाँ एक ऐसी अवधारणा है जिसे आसानी से गलत समझा जाता है: ऑप्टिकल मॉड्यूल अलग-अलग कैबिनेट्स के बीच संचार के लिए जिम्मेदार होता है, न कि कैबिनेट के अंदर GPU के बीच संचार के लिए।

NVIDIA GB300 NVL72 (NVIDIA कैबिन-लेवल GPU सिस्टम) के उदाहरण के रूप में, एक कैबिन में 72 GPU होते हैं, जो NVLink और NVSwitch (NVIDIA की हाई-स्पीड GPU इंटरकनेक्ट तकनीक और स्विच चिप) के माध्यम से जुड़े होते हैं, और सभी तांबे के तारों के माध्यम से विद्युत संकेतों के माध्यम से जुड़े होते हैं, जिसकी दूरी केवल कुछ दशमलव सेंटीमीटर से एक या दो मीटर तक होती है, जिसके लिए प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती। केवल तभी प्रकाश मॉड्यूल की आवश्यकता होती है जब डेटा एक कैबिन से दूसरे कैबिन तक 10 मीटर, कई दर्जन मीटर या उससे अधिक की दूरी तय करता है।

पूर्ण AI क्लस्टर में, ऑप्टिकल मॉड्यूल आमतौर पर सर्वर नेटवर्क कार्ड और स्विच पर लगाए जाते हैं। प्रत्येक ऑप्टिकल फाइबर के दोनों सिरों पर एक ऑप्टिकल मॉड्यूल लगा होता है। जितने अधिक GPU होंगे, उतने ही अधिक कैबिनेट होंगे, और कैबिनेट के बीच कनेक्शन की मांग बढ़ेगी, जिससे ऑप्टिकल मॉड्यूल की मांग भी बढ़ेगी। ऑप्टिकल मॉड्यूल की श्रृंखला और GPU की श्रृंखला अलग-अलग पथ नहीं हैं, बल्कि GPU की वितरण मात्रा सीधे ऑप्टिकल मॉड्यूल की मांग को बढ़ाती है।

ऑप्टिकल मॉड्यूल के पाँच मुख्य घटक

एक यू-स्टिक के आकार के ऑप्टिकल मॉड्यूल में आमतौर पर पाँच मुख्य घटक होते हैं: लेजर चिप, मॉडुलेटर चिप, डिटेक्टर चिप, DSP चिप और लेंस तथा ऑप्टिकल फाइबर कपलिंग घटक।

पहला है लेजर चिप। इसका कार्य प्रकाश उत्सर्जित करना है, जो एक स्थिर लेजर किरण लगातार उत्सर्जित करता है, जो प्रकाश संकेत के वाहक के रूप में कार्य करता है। लेजर एक लघु टॉर्च की तरह है, जो नाखून के आकार से भी छोटा है, लेकिन इससे बहुत सटीक और शुद्ध प्रकाश निकलता है। लेजर का सबसे महत्वपूर्ण पहलू सामग्री है। GPU और CPO सिलिकॉन का उपयोग करते हैं, जबकि लेजर फॉस्फाइड इंडियम (InP) या गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) का उपयोग करते हैं। सिलिकॉन मूल रूप से प्रकाश उत्सर्जित करने में कमजोर होता है, InP और GaAs जैसे यौगिक अर्धचालकों की परमाणु संरचना फोटॉन उत्पन्न करने के लिए अधिक उपयुक्त होती है, जिससे समझ में आता है कि लेजर चिप क्यों टाइवेन जैसे सिलिकॉन-आधारित कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर्स द्वारा नहीं बनाए जाते।

दूसरा है मॉडुलेटर चिप। लेजर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश स्वयं में कोई जानकारी नहीं होती, यह केवल एक “खाली प्रकाश” होता है। मॉडुलेटर का कार्य बिजली के संकेत को प्रकाश पर लिखना है। GPU से आने वाले 0 और 1 के बाइनरी बिजली के संकेत होते हैं, और मॉडुलेटर को लेजर की चमक या तीव्रता को नियंत्रित करना होता है ताकि प्रकाश 0 और 1 को व्यक्त कर सके। पिछली उपमा को जारी रखते हुए, लेजर एक सदैव जलता हुआ टॉर्च है, और मॉडुलेटर वह हाथ है जो टॉर्च के स्विच को सेकंड में कई अरब बार ऑन-ऑफ करता है। कभी-कभी, मॉडुलेटर और लेजर एक ही चिप पर होते हैं, जिसे EML (Electro-absorption Modulated Laser, विद्युत-अवशोषण मॉडुलेटेड लेजर) कहा जाता है, जो टॉर्च और स्विच को एक ही पार्ट में मिला देता है।

तीसरा डिटेक्टर चिप है। मॉडुलेटर बिजली के संकेत को प्रकाश संकेत में बदलता है, जो प्रेषण प्रक्रिया है; प्राप्ति छोर पर प्रकाश संकेत को फिर से बिजली के संकेत में बदलने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए डिटेक्टर की आवश्यकता होती है। यह प्राप्ति छोर का कान की तरह है, जो प्रकाश देखने पर 1 निकालता है और प्रकाश नहीं देखने पर 0 निकालता है। डिटेक्टर आमतौर पर InP या GaAs सामग्री प्रणाली का उपयोग करता है।

चौथा DSP चिप (डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर) है। यह ऑप्टिकल मॉड्यूल का दिमाग माना जाता है, जो त्रुटि सुधार, कोडिंग और सिग्नल क्वालिटी को संतुलित करने का काम करता है। ऑप्टिकल सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान शोर और विकृति होती है, जैसे कि भीड़भाड़ वाली सड़क पर फोन पर बात करना, जहाँ दूसरी ओर की आवाज सुनाई नहीं दे सकती। DSP, प्रेषण छोर पर विशेष तरीके से कोडिंग करता है और प्राप्ति छोर पर शोर को साफ़ करता है, ताकि पुनर्निर्मित 0 और 1 मूल डेटा के समान हों। DSP एक सिलिकॉन-आधारित चिप है, जो GPU और CPO के साथ समान सेमीकंडक्टर प्रक्रिया प्रणाली में होती है, और इसे आमतौर पर TSMC जैसे सिलिकॉन-आधारित मैन्युफैक्चरर्स द्वारा बनाया जाता है।

800G और 1.6T प्रकाशिक मॉड्यूल की ट्रांसमिशन गति को दर्शाते हैं। 800G का अर्थ है प्रति सेकंड 800 गीगाबिट डेटा ट्रांसमिट करना, जबकि 1.6T का अर्थ है प्रति सेकंड 1.6 टेराबिट, जिससे गति सीधे दोगुनी हो जाती है। प्रकाशिक मॉड्यूल 400G से शुरू होकर अब प्रमुख 800G तक पहुँच चुका है, और अब 1.6T को लागू किया जा रहा है; जितनी अधिक गति, उतना ही चिप डिज़ाइन कठिन होता है, DSP की लागत और डिज़ाइन कठिनाई भी बढ़ती है, कभी-कभी यह लेज़र से भी महँगा होता है।

पांचवां लेंस और ऑप्टिकल फाइबर कपलिंग कंपोनेंट है। इसे लेजर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को ऑप्टिकल फाइबर के प्रवेश द्वार पर सटीकता से अभिनिर्देशित करना होता है। लेजर द्वारा उत्सर्जित किरण बहुत पतली होती है, और ऑप्टिकल फाइबर का कोर भी बहुत पतला होता है, केवल बाल के एक दसवें हिस्से के बराबर, और सटीकता माइक्रोमीटर स्तर की होनी चाहिए। इसे एक सुई को दूसरी सुई के छेद में धागा डालने के समान कल्पना कीजिए, और इसे कारखाने की उत्पादन लाइन पर लगभग एक मिलियन बार स्वचालित रूप से पूरा किया जाना है।

पाँच घटकों को जोड़कर, ऑप्टिकल मॉड्यूल की कार्य प्रक्रिया स्पष्ट हो जाती है। GPU विद्युत संकेत भेजता है, जो पहले DSP में कोडिंग और त्रुटि सुधार के लिए जाता है, फिर मॉडुलेटर में; मॉडुलेटर विद्युत संकेत को लेजर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश पर लिखता है; प्रकाश लेंस के माध्यम से ऑप्टिकल फाइबर में प्रवेश करता है और कुछ दशमलव मीटर से कई सौ मीटर तक यात्रा करता है; दूसरी ओर पहुँचने के बाद, प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर से बाहर आता है, लेंस के माध्यम से डिटेक्टर की ओर अभिसारित होता है; डिटेक्टर पुनः प्रकाश को विद्युत संकेत में बदलता है, जिसे दूसरी ओर के DSP द्वारा डीकोडिंग और त्रुटि सुधार के लिए भेजा जाता है, और अंततः दूसरे GPU पर पहुँचाया जाता है।

How to manufacture optical modules: Two sets of semiconductor processes coexist

बहुत से लोग अनजाने में सोचते हैं कि चिप तो सिर्फ टाइवेन बनाती है, इसलिए ऑप्टिकल मॉड्यूल में भी चिप लगभग वैसी ही होगी। लेकिन वास्तविक स्थिति पूरी तरह अलग है। एक ऑप्टिकल मॉड्यूल में दो पूरी तरह अलग प्रकार की चिप्स होती हैं, जो दो पूरी तरह अलग सामग्रियों से बनती हैं और दो अलग-अलग कारखानों में निर्मित होती हैं।

प्रथम श्रेणी DSP चिप है, जो ऑप्टिकल मॉड्यूल का दिमाग होता है और त्रुटि सुधार कोडिंग के लिए जिम्मेदार होता है। यह सिलिकॉन-आधारित चिप है, जिसका निर्माण GPU और CPO के समान प्रक्रिया का उपयोग करके किया जाता है, और इसे टाइवेन जैसी सिलिकॉन-आधारित कंपनियाँ बनाती हैं। DSP डिज़ाइन कंपनियों में मुख्य रूप से AVGO (Broadcom, ब्रॉडकॉम, संचार चिप और कस्टम AI चिप का विशालकाय), MRVL (Marvell Technology, मारवेल टेक्नोलॉजी, डेटासेंटर और नेटवर्क चिप कंपनी) और CRDO (Credo, डेटा इंटरकनेक्शन चिप कंपनी) शामिल हैं।

दूसरा प्रकार ऑप्टिकल चिप है, जिसमें लेजर, मॉडुलेटर और डिटेक्टर शामिल हैं, जो InP जैसे यौगिक अर्धचालक सामग्री से बने होते हैं। कुछ कंपनियाँ डिज़ाइन और निर्माण दोनों को अपने हाथ में लेती हैं, जैसे LITE (Lumentum, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन उपकरण और लेजर निर्माता), COHR (Coherent, ऑप्टिकल सामग्री और उपकरण कंपनी) और AAOI (Applied Optoelectronics, अमेरिकी ऑप्टिकल मॉड्यूल और ऑप्टिकल उपकरण कंपनी)। कुछ छोटी कंपनियाँ केवल लेजर डिज़ाइन पर केंद्रित हैं, जैसे SIVE/SIVEE, जो सबसे कठिन लेजर को अधिकतम स्तर तक पहुँचाती हैं और फिर उन्हें कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर को सौंप देती हैं।

ऑप्टिकल चिप को सीधे टाइवेक को नहीं दिया जा सकता क्योंकि टाइवेक की पूरी उत्पादन लाइन, उपकरण, रसायन और प्रक्रिया पैरामीटर सिलिकॉन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। InP पूरी तरह से अलग सामग्री है, वेफर आकार, एच्चिंग रसायन, वृद्धि तापमान सभी अलग हैं, और इसे टाइवेक की उत्पादन लाइन पर चलाया नहीं जा सकता। इसलिए, ऑप्टिकल चिप की अपनी स्वतंत्र निर्माण प्रणाली है।

Substrate and Epitaxy: Two Foundations of Optical Chip Manufacturing

ऑप्टिकल चिप निर्माण को समझने के लिए, आपको दो अवधारणाओं को समझना होगा: उपरितल और अपवर्तन। उपरितल सभी प्रकाशीय चिप निर्माण का प्रारंभिक बिंदु है, यह एक विशेष पतली पट्टी होती है, जिस पर बाद की सभी कार्यात्मक संरचनाएँ उगती हैं। एक उदाहरण के रूप में, यदि आप एक प्रकाश उत्सर्जित करने वाले लेजर पेड़ को उगाना चाहते हैं, तो आप बीज को सामान्य रेत में नहीं फेंक सकते, बल्कि एक विशेष मिट्टी की आवश्यकता होती है, जिसकी अणु संरचना बीज के साथ मेल खाती हो, ताकि बीज जड़ें डाल सके और उग सके। सामान्य सिलिकॉन रेत है, जो प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए उपयुक्त नहीं है; InP वह विशेष मिट्टी है।

उपरिसतह की गुणवत्ता सीधे उसके नीचे की सतह की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। यदि उपरिसतह में एक परमाणु स्तरीय दोष है, तो यह दोष दरार की तरह प्रत्येक परत में ऊपर की ओर फैलता है, जिससे लेजर चिप मानकों को पूरा नहीं करता और प्रकाश मॉड्यूल का उत्पादन नहीं हो सकता। उच्च शुद्धता वाले InP उपरिसतह का निर्माण अत्यंत कठिन है, और विश्वभर में केवल कुछ ही कारखाने इस स्तर पर स्थिरता से इसे प्राप्त कर सकते हैं।

सब्सट्रेट के साथ, सीधे चिप नहीं बनाई जा सकती; सब्सट्रेट के ऊपर फ़ंक्शनल परतों को एक-एक करके उगाना होता है, इस प्रक्रिया को एपिटैक्सियल ग्रोथ कहते हैं। लेजर का प्रकाश उत्सर्जित होने का कारण सब्सट्रेट नहीं, बल्कि सब्सट्रेट पर उगाई गई विशेष संरचना है। जब विद्युत धारा एपिटैक्सियल परत से होकर गुजरती है, तो इलेक्ट्रॉन और होल संयोजित होकर फोटॉन उत्सर्जित करते हैं, जो लेजर का स्रोत है।

बाह्य परतें प्रत्येक केवल कुछ नैनोमीटर मोटी होती हैं, और दर्जनों परतें एक साथ रखी जाती हैं जैसे कि एक चिकना पिज़्ज़ा। प्रत्येक परत का संघटन, मोटाई और अशुद्धि सांद्रता अत्यधिक सटीक होनी चाहिए; एक परमाणु परत का अंतर होने पर प्रकाश की तरंगदैर्ध्य विस्थापित हो जाती है और लेज़र का उपयोग नहीं किया जा सकता।

InP सब्सट्रेट AXTI (अमेरिकी कंपाउंड सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट आपूर्तिकर्ता) द्वारा प्रदान किया जाता है, और एपिटैक्सी IQE/IQEE (ब्रिटिश कंपाउंड सेमीकंडक्टर एपिटैक्सी वेफर आपूर्तिकर्ता) द्वारा पूरा की जाती है। एपिटैक्सी के बाद, लेजर चिप निर्माण के लिए दो मार्ग हैं: एक Fabless (डिज़ाइन और निर्माण अलग) है, जैसे स्वीडन का SIVE/SIVEE लेजर डिज़ाइन करता है और फिर इसे ताइवान के Win Semi (विन सेमीकंडक्टर, कंपाउंड सेमीकंडक्टर कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर) को आउटसोर्स करता है; दूसरा IDM (Integrated Device Manufacturer, डिज़ाइन और निर्माण एकीकृत) है, जैसे LITE, COHR, AAOI जो एपिटैक्सी, लेजर, मॉडुलेटर, डिटेक्टर से लेकर प्रकाश मॉड्यूल असेंबली तक सब कुछ स्वयं करते हैं।

इसलिए, एक ऑप्टिकल मॉड्यूल निर्माण दो पूरी तरह से अलग सेमीकंडक्टर प्रक्रिया प्रणालियों पर निर्भर करता है: InP यौगिक सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल चिप के लिए और सिलिकॉन DSP चिप के लिए। दोनों एक-दूसरे के साथ असंगत हैं और एक ही उत्पादन लाइन पर नहीं बनाए जा सकते। किसी भी चरण में क्षमता की कमी होने पर, पूरा ऑप्टिकल मॉड्यूल बाजार में नहीं जा सकता।

इसलिए स्पष्ट है कि ऑप्टिकल कंपनियाँ DSP बनाने में आसानी से नहीं उतरतीं और डिजिटल चिप कंपनियाँ लेजर बनाने में आसानी से नहीं उतरतीं। ऑप्टिकल चिप डिजाइन और डिजिटल चिप डिजाइन दो पूरी तरह से अलग पेशेवर क्षेत्र हैं। ऑप्टिकल इंजीनियर्स लेजर भौतिकी, प्रकाशीय तरंगचालक सिद्धांत और क्वांटम वेल संरचना को समझते हैं; डिजिटल चिप इंजीनियर्स लॉजिक सर्किट और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिथम को समझते हैं। दोनों के कौशल में कोई ओवरलैप नहीं है, जैसे कि हृदय शल्यचिकित्सक और मस्तिष्क शल्यचिकित्सक दोनों ही शल्यचिकित्सक होते हैं, लेकिन वे अपने सर्जरी को आसानी से आपस में बदल नहीं सकते।

यहाँ ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट लाइन शैली का सबसे दिलचस्प पहलू यह है। यह GPU की तरह नहीं है जहाँ न्वीडिया एकल रूप से सब कुछ कब्जा करता है, बल्कि यह एक अत्यंत सूक्ष्म विभाजित और बैंकनेक अत्यंत विसरित लाइन शैली है। इस विसरण के कारण, सामान्य निवेशकों को बाजार द्वारा नज़रअंदाज किए गए छोटे कंपनियों को खोजने का मौका मिलता है।

CPO: ऑप्टिकल कंपोनेंट्स को सर्वर के पीछे से चिप के पास ले जाएं

प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल केवल वर्तमान समाधान है। अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि इस उद्योग श्रृंखला को एक मौलिक पुनर्गठन का सामना करना पड़ने वाला है। CPO नामक एक अगली पीढ़ी की तकनीक, पूरी ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन व्यवस्था को फिर से बना रही है।

CPO का पूरा नाम Co-Packaged Optics है, जिसे हिंदी में साझा पैकेज्ड ऑप्टिक्स कहा जाता है। यह समस्या को हल करता है जिसमें ऑप्टिकल मॉड्यूल GPU से बहुत दूर होता है। वर्तमान मानक समाधान में, ऑप्टिकल मॉड्यूल एक प्लगइन करने योग्य छोटे बॉक्स के रूप में सर्वर के पीछे लगाया जाता है, और GPU द्वारा उत्पन्न विद्युत संकेत पहले सर्वर के पीछे तक कुछ दशमलव सेंटीमीटर तांबे के तारों से यात्रा करते हैं, और फिर ऑप्टिकल मॉड्यूल में प्रकाश संकेत में परिवर्तित हो जाते हैं। ये कुछ दशमलव सेंटीमीटर तांबे के तार ऊर्जा क्षय, देरी और गर्मी का कारण बनते हैं। AI क्लस्टर की घनत्व बढ़ती जा रही है, और इस क्षय को लाखों गुना बढ़ाने पर, यह गंभीर समस्या बन जाता है।

CPO का विचार ऑप्टिकल घटकों को सर्वर के पीछे से हटाकर चिप पैकेजिंग के अंदर, GPU या स्विच चिप के ठीक बगल में ले जाना है, ताकि विद्युत-प्रकाश रूपांतरण की दूरी कई सेंटीमीटर से कुछ मिलीमीटर तक कम हो जाए। एक उदाहरण के रूप में, वर्तमान समाधान में भोजन और सूप अलग-अलग होते हैं, GPU भोजन के डिब्बे में होता है और ऑप्टिकल मॉड्यूल अलग कप में; CPO में, सूप को भोजन के डिब्बे के एक अलग विभाजन में डाल दिया जाता है, भोजन और सूप अभी भी अलग हैं, लेकिन वे एक ही डिब्बे में रहते हैं, और उनकी दूरी केवल कुछ मिलीमीटर है।

लेकिन ऑप्टिकल कंपोनेंट्स को चिप पैकेजिंग के अंदर ले जाने का एक बड़ा बाधक है: पारंपरिक ऑप्टिकल मॉड्यूल में ऑप्टिकल चिप InP का उपयोग करते हैं, जबकि GPU सिलिकॉन का उपयोग करते हैं, और InP और सिलिकॉन की पैकेजिंग प्रक्रियाएँ असंगत हैं, इसलिए InP चिप और सिलिकॉन-आधारित GPU को एक ही पैकेज में सरलता से नहीं रखा जा सकता। समाधान सिलिकॉन का उपयोग करके ऑप्टिकल चिप बनाना है, जो सिलिकॉन फोटोनिक PIC की ओर ले जाता है।

PIC का अर्थ है फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट, जिसे हिंदी में प्रकाशीय इंटीग्रेटेड सर्किट कहते हैं। हम जानते हैं कि IC दसों अरब ट्रांजिस्टर को एक चिप पर एकीकृत करके गणना करता है; PIC भी इसी विचार पर आधारित है, केवल इसमें ट्रांजिस्टर के बजाय ऑप्टिकल घटक एकीकृत होते हैं। सिलिकॉन फोटोनिक PIC, मॉडुलेटर, प्रकाशीय तरंगचालक, और डिटेक्टर जैसे कार्यों को एक सिलिकॉन-आधारित चिप पर एकीकृत करता है। चूंकि यह सिलिकॉन-आधारित है, इसलिए इसे GPU की तरह पैकेजिंग तकनीक का उपयोग करके एक साथ एकीकृत किया जा सकता है, जो InP प्रकाशीय चिप के लिए संभव नहीं है।

सिलिकॉन फोटोनिक PIC में सामान्य सिलिकॉन वेफर के बजाय SOI (Silicon-On-Insulator, इन्सुलेटर पर सिलिकॉन) नामक विशेष सैंडविच संरचना वाले सिलिकॉन वेफर का उपयोग किया जाता है। बेस और शीर्ष सिलिकॉन के बीच एक इन्सुलेटिंग परत जोड़कर, प्रकाश संकेत शीर्ष पतली सिलिकॉन में प्रसारित हो सकते हैं और नीचे रिसते नहीं। सामान्य सिलिकॉन वेफर एक ठोस सामग्री होता है, जिसमें प्रवेश करने के बाद प्रकाश कहीं भी फैल जाता है और नियंत्रित नहीं किया जा सकता; SOI में मध्यवर्ती इन्सुलेटिंग परत एक दर्पण की तरह काम करती है, जो प्रकाश को शीर्ष पर परावर्तित कर देती है, ताकि प्रकाश डिज़ाइन किए गए मार्ग के साथ-साथ चल सके।

SOI सब्स्ट्रेट के इस उप-क्षेत्र में, फ्रांस की Soitec (फ्रांसीसी SOI सब्स्ट्रेट आपूर्तिकर्ता) प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं में से एक है और इसकी बाजार स्थिति लगभग एकाधिकार के करीब है। सिलिकॉन फोटॉनिक PIC के लिए मुख्य कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर TSEM, यानी Tower Semiconductor है। TSEM SOI सब्स्ट्रेट पर सिलिकॉन फोटॉनिक चिप्स को प्रोसेस करता है, जिसमें सुधारित CMOS प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जिस प्रक्रिया को TSMC नहीं जानता है, और इस उप-क्षेत्र में TSEM ही सबसे अधिक हिस्सेदारी वाला कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर है।

लेकिन सिलिकॉन में प्राकृतिक दोष होते हैं, इसलिए यह प्रकाश नहीं उत्सर्जित करता है। इसलिए सिलिकॉन फोटॉनिक PIC केवल प्रकाश को नियंत्रित कर सकता है, न कि उत्पन्न कर सकता है; प्रकाश स्रोत अभी भी InP लेजर द्वारा प्रदान किया जाना चाहिए। इससे CPO की केंद्रीय संरचना बनती है, जिसमें एक सिलिकॉन फोटॉनिक PIC को पैकेज के अंदर रखा जाता है, जो प्रकाश के समायोजन, प्रसारण, पता लगाने आदि संचालन को संभालता है; इसे उन्नत पैकेजिंग प्रौद्योगिकी के माध्यम से GPU के साथ एक ही पैकेज सबस्ट्रेट पर रखा जाता है, जहाँ दूरी केवल कुछ मिलीमीटर होती है, जैसे HBM मेमोरी GPU के पास बैठी होती है।

सिलिकॉन फोटोनिक PIC के बगल में एक ड्राइवर चिप भी होगी, जो GPU के विद्युत संकेत और सिलिकॉन फोटोनिक PIC के प्रकाश संकेत के बीच रूपांतरण करती है। यह भी सिलिकॉन-आधारित चिप है, जो मूल रूप से पारंपरिक ऑप्टिकल मॉड्यूल में DSP का एक सरलीकृत संस्करण है। क्योंकि CPO में विद्युत-प्रकाश रूपांतरण की दूरी केवल कुछ मिलीमीटर होती है, इसलिए DSP की जटिल त्रुटि सुधार कोडिंग की आवश्यकता नहीं होती, एक सरल ड्राइवर ही पर्याप्त होता है।

बाहरी रूप से, एक लेजर को बाहरी स्रोत के रूप में रखा जाता है, जिसे अंग्रेजी में ELS (External Laser Source) कहा जाता है। लेजर, ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रकाश को पैकेज के अंदर के सिलिकॉन फोटोनिक PIC में भेजता है। लेजर को पैकेज के अंदर नहीं रखा जाता है, क्योंकि InP लेजर अधिक गर्मी उत्पन्न करता है, और GPU और सिलिकॉन फोटोनिक PIC के साथ एक साथ होने से समस्याएँ हो सकती हैं; और लेजर की आयु सीमित होती है, अगर इसे पैकेज के अंदर एकीकृत किया जाए, तो इसके खराब होने का मतलब है कि कुछ हजार डॉलर का चिप पूरी तरह से बर्बाद हो जाएगा। लेजर को बाहरी, प्लग-इन करने योग्य रूप में बनाने से, अगर यह खराब हो जाए, तो इसे सीधे बदला जा सकता है, और चिप पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता।

CPO जो वास्तव में बदल रहा है, वह ऑप्टिकल मॉड्यूल में किसी घटक का नहीं, बल्कि ऑप्टिकल मॉड्यूल के ही उत्पाद रूप को है। वर्तमान में, प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल एक स्वतंत्र छोटा बॉक्स होता है, जिसमें लेजर, मॉडुलेटर, डिटेक्टर और DSP शामिल होते हैं। CPO इस बॉक्स को अलग-अलग कर देता है: सिलिकॉन फोटोनिक PIC को सीधे चिप के अंदर पैक किया जाता है, लेजर को स्वतंत्र बाहरी स्रोत में बदल दिया जाता है, DSP को भारी रूप से सरल बना दिया जाता है या हटा दिया जाता है, और सर्वर के पीछे वह छोटा बॉक्स अब आवश्यक नहीं होता। यह मौजूदा उत्पाद का अपग्रेड नहीं है, बल्कि एक संरचनात्मक पुनर्निर्माण है।

CPO क्यों 2026 में निवेश विषय बन रहा है

CPO की अवधारणा कई वर्षों से मौजूद है, लेकिन 2026 में यह अचानक एक लोकप्रिय निवेश विषय क्यों बन गया? गोल्डमैन सैक्स ने एक रिपोर्ट जारी की है जिसमें कहा गया है कि ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट का संभावित बाजार आकार 150 अरब डॉलर से बढ़कर 2028 तक 1,540 अरब डॉलर हो जाएगा, जो लगभग 9 गुना की वृद्धि है, जिसमें CPO 910 अरब डॉलर का हिस्सा है। मुख्य कारण केवल एक ही है: निविडा की अगली पीढ़ी की आर्किटेक्चर ने CPO को वैकल्पिक विकल्प से अनिवार्य बना दिया है।

वर्तमान GB300 NVL72 सिस्टम में, 72 GPU एक कैबिनेट बनाते हैं, और कैबिनेट के भीतर GPU के बीच अभी भी कॉपर केबल का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, जैसे-जैसे AI क्लस्टर का आकार कई सौ या हजारों GPU तक बढ़ता है, कैबिनेट के बीच का नेटवर्क कनेक्शन एक बॉटलनेक बन जाता है। NVIDIA अपने अगली पीढ़ी के Rubin (NVIDIA के अगले AI प्लेटफॉर्म का कोड नाम) प्लेटफॉर्म पर, कैबिनेट के बीच के नेटवर्क स्विच के लिए CPO समाधान शामिल कर रहा है, जो पारंपरिक प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल को बदल देता है। यह NVIDIA की अपने प्लेटफॉर्म में CPO को लागू करने का पहला मामला है।

अगली पीढ़ी Feynman (NVIDIA के अगले AI प्लेटफॉर्म कोडनेम) तक, CPO यहां तक कि कैबिनेट के अंदर GPU इंटरकनेक्शन में प्रवेश कर सकता है। यानी, प्रकाश धीरे-धीरे कैबिनेट के बीच से GPU के बीच तक पहुंच रहा है। Lumentum के CEO ने हालिया आय फोन कॉल पर भी पुष्टि की कि CPO के लिए बड़े पैमाने पर आपूर्ति-मांग असंतुलन होगा, जहां मांग आपूर्ति से काफी अधिक है; CPO Lumentum का सबसे बड़ा एकल विकास चालक है और अभी भी बहुत प्रारंभिक चरण में है।

उद्योग डेटा के अनुसार, CPO बाजार में वर्तमान में वास्तविक शिपमेंट अभी बहुत कम है, 2026 तक केवल लगभग 1.6 बिलियन डॉलर होगा, जो मुख्य रूप से सैंपल और छोटी मात्रा में है। हालांकि, यदि गोल्डमैन सैक्स का अनुमान सच हुआ, तो 2028 तक यह 910 बिलियन डॉलर तक बढ़ जाएगा, जो शून्य से कई अरब डॉलर तक की एक विस्फोटक वक्र है। NVIDIA ने 2026 की शुरुआत में CPO स्विच का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू कर दिया है, Broadcom ने 2025 अक्टूबर में ग्राहकों को CPO संबंधित उत्पाद प्रदान किए हैं, और TSMC ने COUPE (TSMC CPO एडवांस्ड पैकेजिंग सॉल्यूशन) पैकेजिंग सॉल्यूशन लॉन्च किया है। NVIDIA और Broadcom दोनों CPO का उपयोग कर रहे हैं, जो साबित करता है कि यह केवल भविष्य की अवधारणा नहीं है, बल्कि अब वास्तविकता में बदल रहा है।

हालांकि, CPO शीघ्र ही प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं करेगा। CPO मुख्य रूप से अत्यधिक घनत्व वाले AI क्लस्टर के भीतर कनेक्शन की आवश्यकताओं को हल करता है, जैसे कि NVIDIA सुपरनोड के भीतर GPU इंटरकनेक्शन; डेटासेंटर में अभी भी कई अन्य कनेक्शन स्थितियाँ हैं, जिनमें कैबिनेट से स्विच, स्विच से स्विच, और डेटासेंटर से डेटासेंटर शामिल हैं, जिन सभी स्थितियों में दृश्यमान भविष्य में प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल का उपयोग जारी रहेगा। इसलिए, CPO का संबंध अधिक सटीक रूप से एक नया, संभवतः प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल से कहीं बड़ा बाजार खोलना है, न कि मौजूदा बाजार का सरलता से प्रतिस्थापन। दोनों अलग-अलग स्थितियों में सहअस्तित्व में होंगे।

CPO के बाद पाँच लाभान्वित क्षेत्र

यदि CPO भविष्य में वास्तव में विस्फोट होता है, यहां तक कि एक सुपर साइकिल भी आता है, तो सबसे अधिक लाभान्वित होने वाली उद्योग श्रृंखला के पांच घटक हैं।

पहला तो सिलिकॉन फोटोनिक PIC कंट्रैक्ट मैन्युफैक्चरिंग है। CPO आर्किटेक्चर सिलिकॉन फोटोनिक PIC का उपयोग अनिवार्य बनाता है, क्योंकि केवल सिलिकॉन-आधारित चिप ही GPU के साथ एडवांस्ड पैकेजिंग कर सकती हैं। सिलिकॉन फोटोनिक PIC कंट्रैक्ट मैन्युफैक्चरिंग कर सकने वाले निर्माता बहुत कम हैं, और क्षमता सबसे अधिक संकीर्ण बाधाओं में से एक बन जाएगी।

दूसरा सिलिकॉन फोटोनिक सबस्ट्रेट है। प्रत्येक सिलिकॉन फोटोनिक PIC को SOI सबस्ट्रेट की आवश्यकता होती है, CPO के कारण सिलिकॉन फोटोनिक PIC की मांग में भारी वृद्धि होगी, जिससे SOI सबस्ट्रेट की मांग में भी भारी वृद्धि होगी, और SOI सबस्ट्रेट लगभग पूरी दुनिया में एकाधिकार वाला बाजार है।

तीसरा बाहरी लेजर और उसकी ऊपरी आपूर्ति श्रृंखला है। CPO एक नया उत्पाद श्रेणी बनाता है: पारंपरिक प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल में लेजर को बॉक्स के अंदर एकीकृत किया जाता है, जबकि CPO आर्किटेक्चर में लेजर को अलग करके बाहरी स्रोत के रूप में बनाया जाना आवश्यक है। पहले इस बाजार का लगभग कोई अस्तित्व नहीं था।

यहाँ एक और महत्वपूर्ण उत्पादन असंगति है। बड़े लेजर निर्माताओं की वर्तमान क्षमता मुख्य रूप से EML पारंपरिक लेजर के उत्पादन में लगी हुई है, जिसमें प्रकाश उत्सर्जन और मॉडुलेशन एक ही चिप पर एकीकृत होते हैं, जिसका उपयोग प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल में किया जाता है, और ऑर्डर के अनुबंध 2027 से 2028 तक के लिए पहले ही हस्ताक्षरित हो चुके हैं। हालाँकि, CPO को अधिक सरल लेजर की आवश्यकता होती है, जो केवल प्रकाश उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार होता है, मॉडुलेशन के लिए नहीं, क्योंकि मॉडुलेशन का कार्य पैकेज के भीतर सिलिकॉन फोटोनिक PIC पर सौंपा जाता है। दोनों प्रकार के लेजर InP का उपयोग करते हैं, लेकिन डिज़ाइन और उत्पादन लाइनें भिन्न हैं, और इन्हें बिना किसी बाधा के स्विच नहीं किया जा सकता। बड़े निर्माताओं की क्षमता पारंपरिक लेजर के अनुबंधों से बंधी हुई है, इसलिए Lumentum स्वयं भी CPO के लिए लेजर को खुले बाजार से खरीदने के लिए मजबूर है, और अतिरिक्त मांग स्वतंत्र लेजर सप्लायर्स की�र्पर प्रवाहित होगी।

लेजर की मांग में वृद्धि ऊपरी श्रृंखला तक जारी रहेगी। अधिक लेजर का अर्थ है अधिक InP सब्सट्रेट और अधिक एपिटैक्सियल वाफर। गोल्डमैन सैक्स की रिपोर्ट में चेतावनी दी गई है कि InP सब्सट्रेट की आपूर्ति में कमी 2027 तक जारी रह सकती है।

चौथा एकीकरण और संयोजन है। CPO मूल रूप से एक पैकेजिंग चुनौती है, जिसमें सिलिकॉन फोटोनिक PIC और इलेक्ट्रॉनिक चिप को अत्यधिक सटीकता के साथ एकीकृत किया जाना होता है। CPO स्तर के पैकेजिंग और संयोजन को संभालने वाले निर्माता भविष्य में बहुत कम होंगे।

पांचवां परीक्षण और जांच है। प्रत्येक सिलिकॉन फोटोनिक PIC के निर्माण से पहले ऑप्टिकल प्रदर्शन परीक्षण और विश्वसनीयता सत्यापन किया जाना आवश्यक है। CPO परीक्षण पारंपरिक ऑप्टिकल मॉड्यूल की तुलना में अधिक जटिल है क्योंकि इसमें ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक मिश्रित सत्यापन शामिल है, और यह चरण CPO के मात्रात्मक विस्तार के साथ तेजी से बढ़ेगा।

सारांश में, CPO की मांग में वृद्धि के बाद, सिलिकॉन फोटोनिक्स कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरिंग, सिलिकॉन फोटोनिक्स सब्सट्रेट, बाहरी लेजर, InP सब्सट्रेट और एपिटैक्सी, पैकेजिंग और असेंबली, परीक्षण और जांच जैसे बॉटलनेक चरणों को सबसे अधिक लाभ होगा।

Upstream substrate: AXTI and Soitec

ऊपर से नीचे तक देखें, बेस लेयर की सबसे महत्वपूर्ण दो कंपनियाँ AXTI और Soitec हैं। दोनों कंपनियाँ अलग-अलग तकनीकी मार्गों की सेवा करती हैं, और वे प्रतिस्पर्धी नहीं, बल्कि सहयोगी हैं। AXTI लेजर श्रृंखला की सेवा करती है और प्रकाश उत्पन्न करने का काम करती है; Soitec सिलिकॉन फोटोनिक्स श्रृंखला की सेवा करती है और प्रकाश को नियंत्रित करने का काम करती है। प्रकाश संबंध के लिए दोनों का सहयोग आवश्यक है।

AXTI एक अमेरिकी कंपनी है जो InP और GaAs सब्सट्रेट बनाती है। इसका कार्य इंडियम, फॉस्फोरस, गैलियम, आर्सेनिक जैसे दुर्लभ तत्वों को शुद्ध करना, संयोजित करना, एकल क्रिस्टल ब्लूम में खींचना और फिर उन्हें पतली स्लाइस में काटना है। AXTI की अनिवार्यता इस बात में है कि उच्च गुणवत्ता वाले InP सब्सट्रेट बनाने में सक्षम कंपनियों की संख्या बहुत कम है—AXTI के अलावा, जापान की Sumitomo Electric, जर्मनी की Freiberger जैसी कुछ ही कंपनियाँ हैं। AXTI का प्रतिस्पर्धी लाभ सामग्री शुद्धता प्रक्रिया का संचय, दशकों का know-how, और लंबे ग्राहक प्रमाणीकरण चक्र है। यदि निचले स्तर पर कोई आपूर्तिकर्ता बदलता है, तो पूरी उत्पाद लाइन को पुनः प्रमाणित करना पड़ता है, जिसकी लागत बहुत अधिक होती है।

CPO इनपी सब्सट्रेट को बाईपास नहीं करता, बल्कि इसकी मांग को बढ़ाता है। CPO आर्किटेक्चर में, प्रत्येक GPU को बाहरी लेजर की आवश्यकता होती है, और लेजर की संख्या GPU की संख्या के सीधे समानुपात में होती है। अधिक लेजर का अर्थ है अधिक InP सब्सट्रेट। इसलिए, CPO AXTI के लिए स्पष्ट रूप से लाभदायक है। AXTI का निवेश प्रोफाइल छोटा मार्केट कैप, उच्च स्थिरता है, मांग का संचरण देरी से होता है, लेकिन जब मांग ऑर्डर में बदलती है, तो शेयर मूल्य में लचीलापन बहुत अधिक हो सकता है।

Soitec फ्रांस के पेरिस स्थित एक सूचीबद्ध कंपनी है जो SOI सिलिकॉन फोटोनिक सब्सट्रेट बनाती है। Soitec सिलिकॉन फोटोनिक के लिए विशिष्ट SOI सब्सट्रेट के क्षेत्र में दबदबा बरकरार रखती है और Smart Cut (Soitec की SOI वेफर निर्माण प्रौद्योगिकी) पेटेंट तकनीक का आविष्कार किया है। CPO का केंद्र सिलिकॉन फोटोनिक PIC है, और प्रत्येक सिलिकॉन फोटोनिक PIC के लिए SOI सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है, इसलिए Soitec CPO सुपर साइकिल में एक अत्यंत निश्चित लाभार्थी है। उस समय इसका मूल्यांकन लगभग 1.4 गुना पुस्तक मूल्य था, जो एक वैश्विक एकाधिकारी के लिए कम है। ध्यान दें कि Soitec पेरिस स्टॉक एक्सचेंज पर सूचीबद्ध है, अमेरिकी स्टॉक मार्केट पर नहीं।

एक्सटेंशन लेयर: IQE/IQEE

नीचे बाह्य परत है। वैश्विक रूप से महत्वपूर्ण स्वतंत्र बाह्य आपूर्तिकर्ता IQE/IQEE है, जो लंदन में सूचीबद्ध है। IQE की रक्षा बाह्य प्रक्रिया की अत्यधिक कठिनाई में है। बाह्य प्रक्रिया में, एक आधार पर कई परतें बनाई जाती हैं, जैसे कि एक परतदार पाई, जहां प्रत्येक परत केवल कुछ नैनोमीटर की होती है; किसी भी सामग्री, तापमान या वृद्धि समय का सूक्ष्म विचलन लेजर को बर्बाद कर सकता है। ये पैरामीटर संयोजन बाह्य सूत्र होते हैं, और IQE ने इन सूत्रों पर कई दशकों का अनुभव जमा किया है, जिसे पैसा खर्च करके कम समय में नकल नहीं किया जा सकता।

CPO के बाद, IQE और AXTI का तर्क समान है, CPO लेजर की मांग को बढ़ाता है, जिससे अधिक लेजर के लिए अधिक एपिटैक्सियल वेफर्स की आवश्यकता होती है। IQE का जोखिम इस बात में है कि इसकी ग्राहक आधारितता अधिक है, LITE इसका महत्वपूर्ण ग्राहक में से एक है। यदि LITE भविष्य में अपने आप एपिटैक्सियल प्रक्रिया करने का निर्णय लेता है और ऊर्ध्वाधर एकीकरण को आगे बढ़ाता है, तो IQE का सबसे बड़ा आय स्रोत प्रभावित हो सकता है, जो निवेश से पहले ध्यान में रखने योग्य एकल बिंदु जोखिम है।

लेजर लेयर: SIVE/SIVEE, LITE, COHR, AAOI

चिप स्तर तक आगे बढ़ें, जहाँ सबसे कमी वाला घटक लेजर है। प्रमुख कंपनियाँ SIVE/SIVEE, LITE, COHR और AAOI हैं।

SIVE/SIVEE 是过去一年中涨幅最显著的光互连标的之一。这是一家在瑞典上市的小型公司，市值约为 15 亿美元，年营收约为 3,000 万美元。它采用 Fabless 模式，拥有自己的 InP100 平台和位于英国格拉斯哥的小型晶圆厂，具备一定的制造能力，同时与台湾的 Win Semi 合作，将激光器设计交由成熟的代工产能，以扩大高功率激光器的量产。

SIVE/SIVEE के पास पाँच मुख्य लाभ हैं। पहला InP100 मानकीकृत प्लेटफॉर्म है, जो लेजर कोर मॉड्यूल को मानकीकृत करता है और विभिन्न स्पेसिफिकेशन के उत्पादों को ब्लॉक्स की तरह तेजी से जोड़ने की सुविधा देता है; दूसरा वेफर-लेवल टेस्टिंग है, जिसमें पहले कटिंग की आवश्यकता नहीं होती और प्रत्येक चिप का परीक्षण वेफर पर सीधे किया जाता है, जिससे योग्यता बढ़ती है और लागत कम होती है; तीसरा वर्तमान और अगली पीढ़ी की तकनीक दोनों को कवर करना है, जिसमें प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल लेजर और CPO एक्सटर्नल सोर्स के उत्पाद शामिल हैं; चौथा मल्टी-ट्रैक समानांतर है, जिसमें AI डेटासेंटर ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन के साथ-साथ LiDAR (लेजर रडार), सैटेलाइट कम्युनिकेशन और रक्षा क्षेत्र में काम किया जाता है, जिससे एकल बाजार के जोखिम को कम किया जा सकता है; पाँचवाँ हल्का संपत्ति-आधारित विस्तार मॉडल है, जहाँ छोटे कारखाने में मुख्य प्रमाणन और सीमित प्रारंभिक उत्पादन किया जाता है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन Win Semi की क्षमता का उपयोग किया जाता है, जिससे भारी संपत्ति निवेश की आवश्यकता नहीं होती, साथ ही मुख्य निर्माण क्षमता को बनाए रखा जाता है।

SIVE/SIVEE 是 CPO 超级周期中弹性极强的标的。原因之一是大厂的产能被传统激光器订单锁定，CPO 的外部光源溢出需求需由独立激光器供应商承接。另一个原因是，它已嵌入多个 CPO 项目的供应链。AMD 的 CPO 方案通过 GlobalFoundries（格芯，全球晶圆代工厂）平台推动，SIVE 是其生态系统中少数激光器供应商之一；Marvell 旗下的 Celestial AI（硅光互连初创公司）、Ayar Labs（CPO/硅光互连初创公司）等也是其客户。

लेकिन SIVE/SIVEE का जोखिम भी स्पष्ट है, आय बहुत कम है, ग्राहक अभी भी विकास और पुष्टि के चरण में हैं, और वे अभी तक बड़े पैमाने पर उत्पादन में नहीं आए हैं। अगर कोई भी दो या तीन ग्राहक अपने आदेश पूरा करते हैं, तो स्टॉक की कीमत आगे बढ़ सकती है; अगर ग्राहक देरी करते हैं या आदेश रद्द करते हैं, तो स्टॉक की कीमत में भारी गिरावट आ सकती है। इसे एक उच्च भुगतान वाली लॉटरी के रूप में समझा जा सकता है।

LITE, जिसे Lumentum कहा जाता है, लेजर IDM रास्ते का प्रतिनिधित्व करता है। यह लेजर डिजाइन करता है, निर्माण करता है और पूर्ण प्रकाशीय मॉड्यूल असेंबली भी करता है। LITE का सबसे महत्वपूर्ण बिंदु निवेश है जिसमें NVIDIA ने 20 अरब डॉलर का साख्य निवेश किया है और कई अरब डॉलर की खरीद की प्रतिबद्धता दी है, जिससे इसकी उत्पादन क्षमता सीधे सुरक्षित हो गई है। साथ ही, LITE Google TPU (Google का स्वयं विकसित AI त्वरक पारिस्थितिकी) के साथ गहराई से जुड़ा हुआ है, जहाँ Google AI डेटासेंटर LITE की प्रकाशीय स्विचिंग तकनीक और लेजर का व्यापक उपयोग करते हैं।

LITE के सीईओ ने अपनी वार्षिक रिपोर्ट के दौरान तीन महत्वपूर्ण निष्कर्ष दिए: CPO को लेकर बड़ा आपूर्ति-मांग असंतुलन आएगा; CPO Lumentum का सबसे बड़ा एकल विकास चालक है; और CPO अभी बहुत शुरुआती चरण में है। यह वास्तव में उद्योग के शीर्ष सीईओ द्वारा CPO सुपर साइकिल की पुष्टि है। LITE की उत्पादन क्षमता 2028 तक पहले से ही बुक हो चुकी है, और इसकी प्रतिस्पर्धी बाधा NVIDIA और Google के दो प्रमुख ग्राहकों के साथ बंधन है। जोखिम यह है कि NVIDIA द्वारा उत्पादन क्षमता को बंद कर दिया गया है, जिसका मतलब है कि छोटे समय के लिए सीमा भी बंद हो गई है, आय मुख्य रूप से NVIDIA के ऑर्डर पर निर्भर करती है, कंपनी के पास स्वतंत्रता सीमित है, और विकास वक्र SIVE/SIVEE की तुलना में कम तीव्र है।

COHR, यानी Coherent, प्रकाशीय इंटरकनेक्ट के क्षेत्र में अत्यंत दुर्लभ पूर्ण स्टैक कवरेज वाली कंपनी है। यह सामग्री, InP लेजर, सिलिकॉन फोटॉनिक PIC से लेकर प्रकाशीय मॉड्यूल तक पूरी श्रृंखला में काम करती है। इसका प्रकाशीय मॉड्यूल बाजार हिस्सा वैश्विक शीर्ष चरण में है, लगभग 20%। COHR, LITE की तरह, निवेश के रूप में निवेश के रूप में NVIDIA से 20 अरब डॉलर का रणनीतिक निवेश और कई अरब डॉलर की खरीदारी की प्रतिबद्धता प्राप्त कर चुकी है।

COHR का फायदा यह है कि चाहे तकनीकी रास्ता कैसे भी विकसित हो, यह कभी पीछे नहीं रहता। CPO को सिलिकॉन फोटॉनिक PIC की आवश्यकता होती है, जिसे यह बना सकता है; CPO को लेजर की आवश्यकता होती है, जिसे यह बना सकता है; और अगर प्लगइनएबल ऑप्टिकल मॉड्यूल बने रहते हैं, तो यह भी उन्हें बना सकता है। यही पूर्ण स्टैक कवरेज का मूल्य है। COHR, मध्यम मार्केट कैप, अधिक सुरक्षित ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट प्रतिभूति की तरह है, जिसकी निश्चितता बहुत अधिक है, SIVE/SIVEE की तुलना में लचीलापन कम है, लेकिन उतार-चढ़ाव कम हैं और जोखिम कम है।

AAOI एक दुर्लभ अमेरिकी स्वयं समाकलित प्रकाशीय इंटरकनेक्ट कंपनी है। यह MBE (अणुकिरण अपक्षय) उपकरणों का उपयोग करके InP सब्सट्रेट पर अपक्षय परतें उगाता है, अपने ही लेजर चिप, पैकेज्ड ऑप्टिकल सब-असेंबली और पूर्ण प्रकाशीय मॉड्यूल तैयार करता है। इसका वर्तमान केंद्रीय व्यवसाय 800G और 1.6T प्लगइन प्रकाशीय मॉड्यूल है। ट्रांसक्रिप्ट के अनुसार, AAOI ने मार्च में 1.6T डेटासेंटर प्रकाशीय मॉड्यूल का पहला बड़े पैमाने पर ऑर्डर प्राप्त किया, जिसका प्रारंभिक ऑर्डर 200 मिलियन डॉलर से अधिक था, और अप्रैल में 71 मिलियन डॉलर का 800G ऑर्डर प्राप्त किया।

AAOI को CPO के प्रभाव से बचा नहीं जा सकता। पहला, प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल CPO के विस्फोट के कारण गायब नहीं होंगे; CPO सुपरनोड के अंदर कनेक्शन को हल करता है, लेकिन कैबिनेट के बीच बड़ी मात्रा में कनेक्शन के लिए अभी भी प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल की आवश्यकता होती है। दूसरा, AAOI CPO सप्लाई चेन में प्रवेश कर रहा है। CPO आर्किटेक्चर में लेजर को पैकेज के अंदर नहीं रखा जा सकता, इसे एक छोटे मॉड्यूल के रूप में बाहर रखना होगा और ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रकाश प्रवाहित किया जाना होगा। AAOI द्वारा प्रदर्शित नया उत्पाद, CPO के लिए बाहरी लेजर स्रोत है। समग्र रूप से, AAOI के लाभ हैं—ऊर्ध्वाधर एकीकरण, स्थानीय अमेरिकी निर्माण से प्राप्त सप्लाई चेन सुरक्षा कथा, और CPO बाहरी स्रोत में लेजर तकनीक का विस्तार। हालाँकि, यह एक छोटे मार्केट कैप, हाई बीटा प्रतिभूति है, जिसमें उच्च उतार-चढ़ाव, उच्च संवेदनशीलता और उच्च जोखिम है।

कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर: Win Semi और TSEM

लेजर के बाद, फैक्टरी को देखें। सबसे महत्वपूर्ण दो कंपनियाँ Win Semi और TSEM हैं।

विन सेमी दुनिया के सबसे बड़े यौगिक अर्धचालक शुद्ध विनिर्माण सेवा प्रदाताओं में से एक है, जो GaAs और InP दोनों के लिए कंट्रैक्ट मैन्युफैक्चरिंग प्रदान करता है। SIVE/SIVEE लेजर का बड़े पैमाने पर उत्पादन मुख्य रूप से विन सेमी के माध्यम से होता है। अगली पीढ़ी के CPO आर्किटेक्चर बाहरी लेजर की मांग को बढ़ाता है, और विन सेमी इन लेजर डिजाइन कंपनियों के लिए सबसे महत्वपूर्ण कंट्रैक्ट मैन्युफैक्चरिंग साझेदार है। चाहे अंततः कोई भी लेजर डिजाइन कंपनी जीते, वह अधिकांशतः निर्माण के लिए विन सेमी को ही संपर्क करेगी।

TSEM इज़राइल का एक स्पेशलाइज्ड फैब्रिकेटर है, जिसे बाजार में "ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट का टीएसएमसी" कहा जाता है। यह CPO सुपरसाइकल में सबसे अधिक प्रत्यक्ष लाभ प्राप्त करने वाली कंपनियों में से एक हो सकती है। CPO का केंद्र सिलिकॉन फोटोनिक PIC है, और TSEM सिलिकॉन फोटोनिक PIC कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरिंग क्षेत्र में सबसे बड़ा हिस्सा रखता है। CPO द्वारा सिलिकॉन फोटोनिक PIC का अनिवार्य उपयोग TSEM के सिलिकॉन फोटोनिक कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरिंग बिजनेस को एक निश्चित उप-क्षेत्र से पूरी वैल्यू चेन के केंद्र में स्थानांतरित कर देता है।

TSEM की अधिकांश क्षमता 2028 तक पहले ही बुक हो चुकी है, फिर भी, अपेक्षित P/E अनुपात केवल 16 से 18 गुना है, और CPO की उच्च वृद्धि की अपेक्षा के संदर्भ में अभी भी ऊपर की ओर का स्थान है। मुख्य जोखिम भू-राजनीतिक है, क्योंकि यह इजरायली कंपनी है और मध्य पूर्व में स्थित है, जो भू-राजनीतिक संघर्षों का प्रभाव सह सकती है।

Win Semi और TSEM दोनों फैब्रिकेटर हैं, लेकिन मुख्य अंतर इनके सामग्री और निर्माण वस्तुओं में है। Win Semi InP और GaAs का उपयोग करके लेजर बनाता है, जो प्रकाश उत्पन्न करता है; TSEM SOI सब्सट्रेट का उपयोग करके सिलिकॉन फोटॉनिक PIC बनाता है, जो प्रकाश को नियंत्रित करता है। दोनों सामग्री प्रणालियाँ असंगत हैं, वे प्रतिद्वंद्वी नहीं हैं, बल्कि आपूर्ति श्रृंखला के विभिन्न चरणों के फैब्रिकेटर हैं।

DSP और स्विच चिप लेयर: ब्रॉडकॉम और मार्वेल

इसके नीचे DSP और स्वैप चिप लेयर हैं, जिनमें मुख्य रूप से ब्रॉडकॉम और मार्वेल शामिल हैं।

ब्रॉडकॉम AVGO एक ट्रिलियन डॉलर के स्तर का अमेरिकी स्टॉक विशाल है, जिसके बिजनेस में स्विचिंग चिप, कस्टम AI एक्सेलरेशन चिप, एंटरप्राइज सॉफ्टवेयर आदि शामिल हैं। प्रकाशिकी संबंधी प्रमुख दो क्षेत्र हैं। पहला DSP चिप है, जो प्रकाशिक मॉड्यूल का दिमाग होता है और त्रुटि सुधार कोडिंग का काम करता है; ब्रॉडकॉम इस क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण आपूर्तिकर्ताओं में से एक है। दूसरा CPO स्विच है, जिसका तीसरा पीढ़ी CPO स्विच पहले से ही बड़े पैमाने पर उत्पादन में है, जो प्रकाशिक इंजन को सीधे स्विच चिप के पास पैकेज करता है। CPO के व्यावसायिकीकरण में, ब्रॉडकॉम नाइविडिया से भी पहले है।

लेकिन निवेश के दृष्टिकोण से, ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट ब्रॉडकॉम के कई व्यवसायों में से एक मात्र है और इसका कुल राजस्व में छोटा हिस्सा है। CPO के विस्फोट के कारण इसका स्टॉक मूल्य कई गुना नहीं बढ़ेगा। ब्रॉडकॉम में निवेश करने का मतलब AI बुनियादी ढांचे की समग्र निश्चितता को खरीदना है, न कि ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट उद्योग के विस्फोट की एकल लचीलापन।

MRVL, यानी Marvell Technology, एक बहुविविध चिप कंपनी है जो कस्टम AI त्वरक चिप, डेटा सेंटर नेटवर्क चिप, स्टोरेज चिप आदि में शामिल है। प्रकाश संबंधित दो क्षेत्र हैं: पहला DSP चिप है, जिसमें Marvell और Broadcom इस क्षेत्र के दो प्रमुख आपूर्तिकर्ता हैं और वे सीधे प्रतिस्पर्धा करते हैं; दूसरा CPO है। Marvell ने Celestial AI का अधिग्रहण किया, जिससे उसकी सिलिकॉन प्रकाश संबंधित क्षमताओं में भारी वृद्धि हुई।

इस अपडेट की केंद्रीय तर्कशक्ति यह है कि पहले GPU के बीच संचार के लिए तांबे के केबल का उपयोग किया जाता था, अब इसे प्रकाश से बदल दिया जा रहा है। Celestial AI भी इसी दिशा में काम कर रहा है, लेकिन इसकी दूरी अधिक कम है: चिप पैकेजिंग के अंदर तांबे के स्थान पर प्रकाश का उपयोग करना। इस अधिग्रहण के माध्यम से, Marvell की CPO दिशा में स्थिति स्पष्ट रूप से मजबूत हो गई है।

Marvell, ब्रॉडकॉम की तुलना में, ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन के क्षेत्र में अधिक केंद्रित एक्सपोजर रखता है। ब्रॉडकॉम एक ट्रिलियन डॉलर कंपनी है, जहां ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन केवल एक घटक है; जबकि Marvell का आकार छोटा है, जिसकी पिछले वित्तीय वर्ष में 82 अरब डॉलर की आय हुई, जो 42% की वृद्धि है, और प्रबंधन अगले दो वित्तीय वर्षों में 150 अरब डॉलर की आय की उम्मीद करता है। Marvell की कुल आय में ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन और CPO का हिस्सा अधिक है, और इसकी लचीलापन भी अधिक है। Marvell पूरी तरह से ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन का शुद्ध उदाहरण नहीं है, लेकिन DSP और CPO दोनों क्षेत्रों में समान रूप से मौजूद होने के साथ, समग्र एक्सपोजर के मामले में एक बेहतर विकल्प हो सकता है।

Underlying Fiber: Corning

अंत में, नीचे की कंपनी GLW, यानी कॉरिंग है। कॉरिंग विश्व की शीर्ष ऑप्टिकल फाइबर कंपनी है। बहुत से लोग कॉरिंग को ऐप्पल iPhone की स्क्रीन ग्लास के कारण जानते हैं; लेकिन वास्तव में, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन कॉरिंग का सबसे बड़ा और सबसे तेजी से बढ़ रहा विभाग है। 1970 में संचार ऑप्टिकल फाइबर के आविष्कार के बाद से, कॉरिंग ने मिलियनों मील के ऑप्टिकल केबल बिछाए हैं।

चाहे कोई भी प्रकाशिक मॉड्यूल कंपनी जीते, चाहे तकनीकी रास्ता प्लगइनेबल हो या CPO, कॉर्निंग के ऑप्टिकल फाइबर की आवश्यकता होगी। CPO आर्किटेक्चर में, लेजर और सिलिकॉन फोटॉनिक PIC के बीच अभी भी ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जाता है, और अलग-अलग कैबिनेट्स के बीच भी ऑप्टिकल फाइबर का ही उपयोग जारी रहता है। ऑप्टिकल फाइबर पूरी श्रृंखला में एकमात्र ऐसा घटक है जो तकनीकी रास्ते के विवाद से प्रभावित नहीं होता।

कॉर्निंग के हालिया ग्राहक बंधन बहुत मजबूत हैं। इस वर्ष जनवरी में, मेटा ने कॉर्निंग के ऑप्टिकल केबल कारखाने के विस्तार में 60 अरब डॉलर तक का निवेश करने की घोषणा की; न्यूमेडिया ने भी कॉर्निंग के साथ एक बहुवर्षीय सहयोग समझौते पर हस्ताक्षर किए और 5 अरब डॉलर का निवेश करके कॉर्निंग के वॉरंट्स प्राप्त किए। कॉर्निंग ने संयुक्त राज्य अमेरिका में ऑप्टिकल कनेक्शन की क्षमता में 10 गुना और ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन में 50% से अधिक की वृद्धि करने और 3 नए कारखाने स्थापित करने का वादा किया है।

निविडा ने पहले LITE और COHR में प्रत्येक में 20 बिलियन डॉलर का निवेश किया था, अब यह कॉर्निंग में 5 बिलियन डॉलर का निवेश कर रहा है, जिससे स्पष्ट होता है कि निविडा AI बुनियादी ढांचे की प्रतिस्पर्धा को चिप से लेकर ऑप्टिकल फाइबर तक विस्तारित कर रहा है और पूरी ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट सप्लाई चेन को समग्र रूप से बंद कर रहा है। कॉर्निंग ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट सप्लाई चेन में सबसे अधिक निश्चितता और सबसे कम लचीलापन वाला लक्ष्य है।

तीन कॉन्फ़िगरेशन दृष्टिकोण: सावधान, संतुलित, आक्रामक

इतनी सारी कंपनियों की बात करने के बाद, अंत में "कैसे निवेश करें" का जवाब देना है। सबसे महत्वपूर्ण नियम यह है: जितना ऊपर की ओर जाएंगे, कंपनियां उतनी ही छोटी होती जाएंगी, लचीलापन बढ़ता जाएगा, लेकिन निश्चितता कम होती जाएगी; जितना नीचे की ओर जाएंगे, कंपनियां उतनी ही बड़ी होती जाएंगी, निश्चितता बढ़ती जाएगी, लेकिन लचीलापन कम होता जाएगा। सबसे ऊपरी स्तर की सबस्ट्रेट और एपिटैक्स कंपनियां, जैसे AXTI, IQE, का मार्केट कैप छोटा होता है, मांग का प्रभाव देर से पहुंचता है, लेकिन अगर मांग बढ़ जाए, तो लचीलापन काफी बड़ा हो सकता है; नीचे के स्तर पर AVGO जैसी बड़ी कंपनियों की निश्चितता बहुत अधिक होती है, लेकिन एक साल में पांचगुना बढ़ने की उम्मीद करना मुश्किल है।

पहला पोर्टफोलियो संरक्षकात्मक विन्यास है, जिसमें मुख्य धारक AVGO, MRVL और GLW हैं। ये तीनों कंपनियाँ बड़े बाजार मूल्य वाली कंपनियाँ हैं, जिनमें ब्रॉडकॉम का मूल्य लगभग 2 ट्रिलियन डॉलर हो चुका है और यह अमेरिकी स्टॉक में शीर्ष 10 में है; मारवेल और कॉर�िंग दोनों ही 1000 अरब डॉलर के स्तर के आसपास की कंपनियाँ हैं। ब्रॉडकॉम और मारवेल के व्यवसाय विविध हैं, जहाँ प्रकाश-अंतर्संबंध केवल एक हिस्सा है; कॉरनिंग हालाँकि अधिक केंद्रित है, लेकिन ऑप्टिकल फाइबर तकनीकी मार्ग के विवाद से प्रभावित नहीं होने वाला आवश्यक घटक है। इस संयोजन की विशेषता है कि नीचे की ओर का जोखिम सीमित है, भले ही प्रकाश-अंतर्संबंध का विकास अपेक्षित से कम हो, अन्य व्यवसाय प्रतिभूति को समर्थन प्रदान कर सकते हैं, जो बड़े स्तर के कंपनी के स्वभाव से संबंधित स्थिरता की अपेक्षा करने वाले दीर्घकालिक निवेशकों के लिए उपयुक्त है।

दूसरा पोर्टफोलियो संतुलित विन्यास है, जिसमें मुख्य निवेश COHR, LITE और TSEM हैं। ये तीनों कंपनियाँ अपने-अपने क्षेत्रों में नेता हैं, मध्यम आकार की हैं और निश्चितता के साथ-साथ लचीलापन भी प्रदान करती हैं। COHR एक स्टैक-व्यापी ऑप्टिकल कंपनी है, जो उद्योग की किसी भी दिशा में जाने पर पीछे नहीं रहती, और NVIDIA का 20 बिलियन डॉलर का निवेश इसे सुरक्षा सीमा प्रदान करता है; LITE NVIDIA के लिए लेज़र के मुख्य आपूर्तिकर्ता है, जिसके CEO ने स्वयं CPO की आपूर्ति-मांग में असंतुलन की पुष्टि की है; TSEM सिलिकॉन फोटोनिक PIC के लिए सबसे बड़ा कंट्रैक्ट मैनुफैक्चरर है और इसका मूल्यांकन सापेक्ष रूप से सस्ता है। यदि आप प्रकाश-अंतर्क्रिया में निवेश करना चाहते हैं और कुछ उतार-चढ़ाव सहन कर सकते हैं, तो यह संयोजन सापेक्ष रूप से उपयुक्त है।

तीसरा बंड एक आक्रामक बंड है, जिसमें मुख्य अस्तित्व SIVE/SIVEE, AAOI, SOI/Soitec, AXTI, IQE हैं। ये पांच कंपनियां श्रृंखला के ऊपरी बैरियर चरण में स्थित हैं। SIVE/SIVEE CPO बाहरी प्रकाश स्रोत लेजर के दुर्लभ आपूर्तिकर्ता हैं, जो कई CPO प्रोजेक्ट सप्लाई चेन में शामिल हैं; AAOI एक प्लगइन ऑप्टिकल मॉड्यूल का उच्च बीटा अस्तित्व है, और CPO बाहरी प्रकाश स्रोत में प्रवेश करने की क्षमता भी रखता है; Soitec सिलिकॉन फोटोनिक सबस्ट्रेट के क्षेत्र में दबंग नेतृत्व वाला आपूर्तिकर्ता है; AXTI लेजर निर्माण के लिए InP सबस्ट्रेट प्रदान करता है; IQE लेजर निर्माण के लिए महत्वपूर्ण एपिटैक्सियल पट्टियां बनाता है। यदि CPO सुपर साइकिल का अनुमान Goldman Sachs के अनुसार होता है, तो यह कॉम्बिनेशन सबसे अधिक लचीलापन प्रदर्शित करेगा, लेकिन जोखिम भी सबसे अधिक होगा।

इन छोटे मार्केट कैप टारगेट्स में एक दिन में 20% से 30% तक की गिरावट सामान्य है, इसलिए अपनी पोजीशन को कुल निवेश पोर्टफोलियो के 5% से 10% से कम रखें। ध्यान दें कि कई ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट छोटे मार्केट कैप टारगेट्स अमेरिकी स्टॉक एक्सचेंज पर सूचीबद्ध नहीं हैं। Soitec पेरिस एक्सचेंज पर, IQE लंदन एक्सचेंज पर, SIVE स्वीडन में, और Win Semi ताइवान में हैं। यदि आप Interactive Brokers का उपयोग कर रहे हैं, तो अधिकांश का व्यापार किया जा सकता है, लेकिन आपको संबंधित बाजार के लिए अधिकार सक्रिय करने होंगे।

रेस जोखिम: CPO प्रगति, निवेडिया का चयन, छोटे मार्केट कैप में उतार-चढ़ाव

इस पूरे सेक्टर में स्पष्ट निवेश जोखिम भी है।

पहला, CPO का व्यावसायिकीकरण अनिश्चित है। गोल्डमैन सैक्स के द्वारा अनुमानित 910 बिलियन डॉलर का CPO बाजार काफी आक्रामक आकलन है। इस संख्या को प्राप्त करने के लिए, निकोडिया की अगली पीढ़ी की आर्किटेक्चर को समय पर लॉन्च करना होगा, CPO की उत्पादन दक्षता लक्ष्य को प्राप्त करनी होगी, InP सबस्ट्रेट की आपूर्ति अनुसूचित रहनी होगी, क्लाउड फर्मों के पूंजी खर्च में लगातार उच्च स्तर बना रहना होगा, और श्रृंखला में निरंतर धन प्रवाह होना होगा। इनमें से कोई भी चरण विफल होने पर, वास्तविक संख्या में कमी आएगी।

दूसरा, निविडा का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है। निविडा के अगली पीढ़ी के रुबिन प्लेटफॉर्म द्वारा किस प्रकार के ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट समाधान का उपयोग किया जाएगा, वह पूरी सप्लाई चेन के पैटर्न को प्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करेगा। वर्तमान में, निविडा ने CPO को रुबिन रेफरेंस आर्किटेक्चर में शामिल कर लिया है, लेकिन विशिष्ट आपूर्तिकर्ता का चयन और बड़े पैमाने पर उत्पादन की गति अभी भी अनिश्चित है।

तीसरा, छोटे मार्केट कैप असेट में स्वाभाविक जोखिम होता है। कई ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट लाइन वाली कंपनियों का मार्केट कैप बहुत छोटा होता है, इस प्रकार के असेट्स में भारी निवेश नहीं करना चाहिए, और न ही लीवरेज का उपयोग करना चाहिए।

तीन मुख्य निर्णय और समापन

अंत में, मैं ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट पथ के बारे में अपने तीन निष्कर्षों का सारांश देता हूँ।

पहला, ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन कोई अवधारणा का बहकावा नहीं है। AI डेटासेंटर की इंटरकनेक्शन आवश्यकताएँ वास्तविक, तत्काल और अपरिवर्तनीय हैं। जितने अधिक GPU बिकते हैं, उतनी ही अधिक ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन की मांग होती है, यह GPU श्रृंखला के साथ मजबूती से जुड़ा एक निश्चित मार्ग है।

दूसरा, CPO इस क्षेत्र के भविष्य का सबसे बड़ा वृद्धि स्रोत होगा। गोल्डमैन सैक्स के अनुसार, प्रकाशीय इंटरकनेक्ट मार्केट 9 गुना बढ़ सकता है, जिसमें CPO 910 अरब डॉलर का हिस्सा होगा; Lumentum के CEO ने सीधे तौर पर पुष्टि की है कि CPO की आपूर्ति और मांग में गंभीर असंतुलन है और यह अभी शुरुआती चरण में है; NVIDIA ने CPO को अपनी अगली पीढ़ी के आर्किटेक्चर में शामिल कर लिया है, जो साबित करता है कि यह भविष्य की कहानी नहीं, बल्कि अभी हो रही घटना है।

तीसरा, यदि आप उच्च जोखिम और उच्च उतार-चढ़ाव सहन कर सकते हैं और उच्च लाभ की तलाश में हैं, तो मुख्य तर्क है कि बैंकनिंग को पकड़ें। ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट लाइनक्राफ्ट GPU से अलग है; यह केवल NVIDIA का एकल नियंत्रण नहीं है, बल्कि इसमें अत्यधिक सूक्ष्म विभाजन और बैंकनिंग का अत्यधिक विसरण है। प्रत्येक बैंकनिंग चरण के पीछे, अक्सर केवल एक या दो कंपनियाँ ही काम कर सकती हैं। इन बैंकनिंग बिंदुओं को पहचानना ही इस पथ में सबसे बड़ा Alpha प्राप्त करना है।

अंत में, GPU AI का दिमाग है, लेकिन पूरे सिस्टम की गति निर्धारित करने वाला दिमाग के बीच का न्यूरल नेटवर्क है। ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन AI का न्यूरल नेटवर्क है। इसके बिना, कितने भी GPU हों, वे केवल अलग-अलग द्वीप होंगे। यह लाखों GPU की चमक से छुपी हुई, भविष्य में ट्रिलियन डॉलर के स्तर तक पहुँच सकने वाली उद्योग श्रृंखला, शायद अगली बड़ी निवेश सुविधा को जन्म दे रही है।

बेशक, ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन सेक्टर की उतार-चढ़ाव और जोखिम भी बहुत अधिक होंगे, और उपरोक्त सामग्री किसी भी निवेश सुझाव के रूप में नहीं मानी जाएगी। निवेश से पहले, कृपया लाभ और जोखिम को स्पष्ट रूप से समझें, अपनी वास्तविक पोजीशन और कैश फ्लो के साथ इसे जोड़ें, और फिर निर्णय लें।