AIクラスターの拡張が光インターコネクト需要の爆発的成長を牽引

人工知能クラスターの急速かつ顕著な拡大により、従来のコンピューティングハードウェアから、数千のアクセラレーターを統合されたシステムとして機能させるために必要な複雑な接続への注目が移りました。ゴールドマン・サックス・グローバル・テクノロジー・エクイティ・リサーチは、2026年4月に発表した包括的な研究レポートで、低遅延・高帯域幅のデータ交換を可能にする光ネットワーキングが、より高い有効コンピューティングパワーを引き出すための不可欠で重要な推進要因であると特定しました。 

 

アナリストたちは、スケールアップおよびスケールアウトの両構成における合計潜在市場が、2026年のGB300 NVL72サイクルに関連する約150億ドルから、主に2028年に見込まれる高度なRubin Ultra NVL576システムに関連する印象的な1540億ドルへと大幅に拡大すると予測しています。この顕著な成長は、ラックあたりの計算密度の上昇と、より高い動作速度における銅インターコネクトの本質的な物理的制限によって駆動されています。光学ネットワークは、次世代AIシステムの定義的かつ基盤となるインフラ層として浮上しており、スケールアップアーキテクチャとコパッケージド光学素子が、2028年までに予想される1540億ドル市場の大部分を占めると見られています。これは、コンピューティングユニットあたりのネットワークコンテンツが劇的かつ大幅に増加するためです。

ゴールドマン・サックスの分析によると、より多くのGPUを密接に結合されたラック内およびラック間で接続して高性能なスーパーノードを構成するスケールアップ・ネットワーキングは、2028年までに予想される1540億ドルの総潜在市場の69％、つまり約1060億ドルを占めると見込まれています。この構成は、個別のシステム間のスイッチングに主に依存する従来のスケールアウトアプローチを超え、コンピューティングユニット内での超低遅延と高帯域幅密度を重視しています。同銀行のモデルは、ラック規模の展開が継続的に成長すると仮定しており、NVIDIA関連システムはGB300 NVL72アーキテクチャから、より高密度なRubin Ultra NVL576設計へと進化し、これにははるかに多くのインターコネクト価値が必要となります。コンピューティングユニットあたりのネットワーキングの合計ドルコンテンツは、GB300 NVL72の31万5000ドルからRubin Ultra NVL576の94億ドルへと29倍に増加すると予測されており、これはより高速化と短距離における光学ソリューションへの移行を反映しています。 

 

前期世代の約48,000ラック、後期世代の16,500台のコンピューティングユニットという、企業の開示データと出荷想定に基づき、全体のTAMは9倍に拡大すると見られています。業界の観察者は、スケールアップ需要が、大規模モデル学習中の通信オーバーヘッドを最小限に抑えるための、一貫性があり高スループットなファブリックに対するハイパースケーラーの要件と一致していると指摘しています。実際の影響は、部品構成に現れており、銅ケーブル、PCBミッドプレーン、プラガブルモジュール、そして新興のコパッケージドソリューションのすべてで、その含有量が増加しています。スケールアップ環境では、多テラビットの合計帯域幅を維持しつつ、電力および熱負荷を制御できるショートリーチ光学素子が特に重視されています。 

 

ゴールドマン・サックスは、純粋なスケールアウトから大幅なスケールアップ要素を組み込んだアーキテクチャへ移行することで、光モジュールおよびエンジンのアドレス可能市場が13倍に拡大すると指摘している。この構造的シフトにより、オペレーターが高度なアクセラレーターを最大限に活用するためにインターコネクト性能を重視する中、光バリューチェーン全体に位置するサプライヤーには複数年にわたる見通しが生じている。最近のレポートの解説では、すべての主要な構成タイプが互いに置き換わるのではなく、2026年から2028年の期間を通じて広範な需要を支える形で成長すると予測されている。これらの予測の妥当性は、同銀行の詳細な製品サイクル仮定と公開されているサーバーモデルデータに基づいて検証されており、予測が観察可能な技術ロードマップに根ざしていることを保証している。

コパッケージド光学技術は、光学エンジンをスイッチまたはアクセラレータのシリコンに近接して配置するもので、ゴールドマン・サックスは、スケールアウトアプリケーションでの浸透率が29％であるという前提で、2028年までにこの技術が総市場規模（TAM）1540億ドルの約910億ドル（59％）を占めると予測しています。CPOは、従来のフロントパネルに取り付けるプラガブルモジュールと比較して、電気経路をセンチメートルからミリメートルに短縮することで、電力消費と遅延を削減します。初期の導入はスイッチASICとの統合に焦点を当てており、その後、GPUやカスタムアクセラレータを含むXPUsへの展開が進むと見られています。 

 

銀行の高めの推定値によると、採用が加速したシナリオにおいて、2028年までに数万台規模のCPOスイッチが大きな取引量を達成すると予想されています。支援分析によれば、光エングイン、外部レーザー源、ファイバーアセンブリ、および関連部品がこの価値の大部分を占めています。業界の見解では、CPOはレーン速度が200 Gbpsを超えており、ラック単位のGPU数が増加する中で生じる密度と電力の壁に対応していることが確認されています。採用スケジュールは、生産性、相互運用性、フィールド交換可能性の要因に引き続き左右されますが、予測される貢献度はその戦略的重要性を示しています。ゴールドマン・サックスのモデルは、より長距離またはより柔軟な接続に引き続き使用されるプラガブルモジュールの貢献と、最も密度の高い短距離接続を対象とするCPOの貢献を分けています。 

 

現実の進展には、外部レーザーソースの発注に関するサプライヤーの発表や、主要プラットフォームプロバイダーとのロードマップの整合性が含まれます。CPOの電力効率の向上は、データセンター運用者が数キロワット級ラックに関連するエネルギーコストの上昇と熱的制約に直面する中で、ますます重要性を増しています。この技術が高価なコンピューティングシリコンの有効利用を高める役割を果たすことで、広範な光学ネットワーク拡張におけるその位置づけが強化されています。29％のスケールアウト前提に対する浸透率の継続的なモニタリングが、910億ドルという数字を範囲の上端か下端のいずれで実現するかを決定します。

ゴールドマン・サックスの詳細な計算によると、1台あたりのネットワーキングドルコンテンツは、GB300 NVL72システムの31万5,000ドルからRubin Ultra NVL576構成の94億ドルまで29倍に増加しています。さらに詳細に見ると、1台あたりのスケールアウトコンテンツは16倍、スケールアップコンテンツは45倍の増加となっています。これらの倍率は、ポート数の増加、1.6T、そして最終的に3.2Tの速度への移行、短距離での光通信の浸透拡大、ミッドプレーンやコパッケージドエンジンなどの高度なパッケージング要素の導入によって生じています。現在の世代では数百台だった1.6T光ユニットが、今後のより高密度なシステムでは数千台に増加すると予想されています。同銀行の仮定には、製品ライフサイクル全体にわたる現実的な出荷量が反映されており、1台あたりのコンテンツ増加が全体の9倍のTAM拡大に結びついています。

 

このコンテンツの拡大は、サプライヤーの収益可視性と容量計画に直接的な影響を及ぼします。以前はシステムコストの小さな割合を占めていた部品が、重要なラインアイテムとなり、光学および高速インターコネクト専門企業の戦略的重要性が高まっています。関連するサーバーモデルの分析によると、800Gおよび早期の1.6T導入がすでに進行しており、Rubinクラスシステムの量産が進むにつれて成長が加速する準備が整っています。総所有コストを評価するオペレーターは、購入決定においてますますインターコネクトのパフォーマンスと電力消費を考慮するようになっており、これによりコンテンツの増加をさらに後押ししています。これらの予測は、推測的な需要シナリオではなく、検証可能な技術ロードマップに基づいており、複数年にわたる機会を評価するための堅固な基盤を提供しています。

レーン速度とクラスターサイズが増大するにつれ、銅インターコネクトは到達距離、電力、信号整合性において根本的な限界に直面し、短距離でも光学ソリューションへの段階的な移行が促されている。ゴールドマン・サックスの主要なAIサーバー接続アプローチに関するドキュメントでは、最も近接したリンクでは銅が依然として関連性を保っている一方で、光学技術は従来電気信号が支配していたスケールアップ領域へと拡大している。アクティブ銅ケーブルや高度なPCB設計により、銅の有効性は一時的に延長されているが、全体の方向性は帯域幅密度とエネルギー効率の面で光学に傾いている。スケールアウトネットワークはすでにプラガブル光学モジュールに大きく依存しており、スケールアップアーキテクチャでは光学エンジンやコパッケージド設計の採用率が高まっている。業界データは、GPU数が数千台から数万乃至十数万台へと増加するにつれ、光学リンクが徐々に短距離における銅リンクを置き換えていることを確認している。

 

この移行は、データセンター設計における実用的な工学的影響をもたらし、より高い光密度に伴って、構造化配線、液体冷却の統合、電力分配のアップグレードが不可欠となる。施設レベルの投資は、別個の検討事項ではなく、より広範なネットワーキングプログラムの一部となる。サプライヤーのロードマップは、現在のプラガブル製品の需要を支えるとともに、より高密度な光統合への対応を両立させる必要があることを反映している。その結果として、従来の光フォームファクターと新興の光フォームファクターの両方を含む、数年にわたる需要サイクルが生じる。企業の開示情報および独立した予測による検証は、光コンテンツが総接続支出に占める割合が今後も上昇し続けることを裏付けている。

2025年後半から2027年後半のサーバーモデルにかけて、スケールアウト構成におけるプラガブル光学モジュールの市場価値は、1計算単位あたり10倍に拡大すると予測されています。速度の移行とポート密度の向上に伴い、1.6Tユニットの数は急増すると見込まれています。データ通信市場におけるシリコンフォトニクスの採用率は、2024年初頭の低単数パーセンテージから2028年末までに45％まで上昇すると予測されており、1.6Tレートにおいて従来の外部変調レーザー方式と比較して、BOMコスト面で最大32％、価格面で約20％の利点を提供します。これらの変化は、分離型レーザー方式に伴うコストおよびサプライヤーへの圧力を軽減しながら、より高いボリュームを実現します。

 

プラガブルとシリコンフォトニクスは、近い将来、完全に置き換えられることなく、コパッケージドオプティクスと共存すると予想され、異なる到達距離と柔軟性の要件に対応します。主要なモジュールおよびコンポーネントサプライヤーが発表した生産能力の拡大は、この需要見通しと一致しています。シリコンフォトニクスのコスト削減と統合の利点は、急速なインフラ構築の中で事業者が資本支出および運営支出を抑制しようとする中で特に重要になります。ボリューム成長と技術移行の組み合わせは、2028年までのオプティカルネットワーク全体の拡大の大部分を支えています。

光トランシーバーおよびエンジンに使用される高速レーザーに不可欠な化合物半導体である燐化インジウムは、複数の経営陣が記憶素子の不足以上に深刻と評価する供給状況の悪化に直面している。中国は精製インジウム生産の約70％を占めており、燐化インジウムに対する輸出規制により出荷が遅れ、価格が上昇している。基板メーカーは複数回の価格引き上げを実施しており、さらに10％を超える値上げも検討中である。生産能力の拡大にもかかわらず、主要なデバイスメーカーは在庫切れまたは需要の25～30％以上を満たせていないと報告している。顧客は2028年以降の材料確保のために、長期供給契約や容量に対する前払いが一般的になっている。

 

これらの制約は、基板からエピタクシャルウエハ、完成したレーザー、モジュール、コパッケージドエンジンに至るまで、光学バリューチェーン全体に影響を与えます。容量拡大には結晶成長、加工、品質評価に長いリードタイムが必要であり、対応速度を制限しています。主要なプラットフォーム企業が主要なレーザーサプライヤーに直接投資していることは、このボトルネックの戦略的重要性が認識されていることを示しています。輸出許可、ウエハ価格、ファブ拡張スケジュールの監視は、今後の需要予測に対する短期的な供給可能性を評価する上で不可欠です。

レーザー、光学エンジン、ネットワークシステムに特化した企業は、AIインフラに関連して注文の大幅な増加と受注残高の拡大を報告している。Lumentumは、高速レーザーの過去最高の出荷量と生産能力の約束を強調し、Coherentは将来の年まで続く強い受注倍率を指摘している。Cienaは、光学が次世代AIアーキテクチャに不可欠であると説明し、対象市場の有意な拡大を予測している。これらのサプライヤーは、現在のプラガブル需要と長期的なコパッケージ化の機会の両方から恩恵を受けている。最近の期間における利益成長と見通しの引き上げは、ゴールドマン・サックスが示したコンテンツおよびボリューム拡大の初期段階を反映している。

 

差別化は、技術ロードマップ、製造規模、および顧客の資格状況から生じます。インジウムリン化物デバイスおよび大規模モジュール生産で既に地位を築いているサプライヤーは、近期内で優位性を有しています。一方、コパッケージドおよびシリコンフォトニクスソリューションを推進している企業は、その後のフェーズに備えています。継続的な生産能力への投資とプラットフォームプロバイダーとの戦略的パートナーシップは、2026年から2028年までの見通しをさらに強化しています。スケールアップおよびスケールアウトの構成における需要の広範さは、単一のアーキテクチャへの依存ではなく、多様な機会を提供しています。

2026年には800Gから1.6Tへの移行が進み、その後3.2Tへと向かうことで、全体の移行サイクルは延長される一方で、平均販売価格と光学コンポーネントの比率は上昇すると予想されています。ゴールドマン・サックスを含む業界の予測では、高速モジュールの単位出荷量が大幅に増加すると示されており、特に1.6T以上カテゴリでは百分率での成長が顕著です。シリコンフォトニクスと高度なレーザー技術は、集積密度と電力効率の向上を通じてこれらの高速化を支えています。この移行はプラガブルおよびコパッケージドの両方のフォームファクターに影響を与え、パッケージング、テスト、熱管理における並行的な進展が求められます。

 

オペレーターは、移行中のリスクを管理するために、複数のソースから認証された光学素子と次世代モジュールの実験室検証を標準化しています。電力、冷却、配線の施設アップグレードは、より高速なデプロイメントを支える上で不可欠な部分です。ユニット販売台数の増加と速度に起因するコンテンツ増加の組み合わせは、全体的なTAMの拡大に大きく貢献しています。出荷データを予測モデルと継続的に比較することで、この構造的変化の進行速度が確認されます。

NVIDIAの現在の世代からより高密度なRubinクラスシステムへの移行を含む、主要プラットフォームプロバイダーの製品サイクルは、光通信サプライヤーが満たすべき具体的な仕様を定めています。接続ソリューションは、各アーキテクチャのスケールアップおよびスケールアウト要件に応じて、銅線、PCB、プラガブル光学素子、コパッケージ設計の間で進化しています。ゴールドマン・サックスが示した主要なAIサーバー構成のマッピングは、より高速な光学素子と高密度化の段階的な導入を示しています。これらのロードマップは部品需要の可視化をもたらす一方で、厳格な資格認定と量産要件を課しています。

 

プラットフォームのロードマップとサプライヤーの生産能力計画との整合性は、タイムリーな納品にとって不可欠です。主要サプライヤーによる外部レーザー源、光学エンジン、および関連技術への投資は、これらのプラットフォーム要件への対応を前提としています。これにより生じる需要は、複数のハイパースケーラーおよびAIインフラ構築者に分散しながらも集中しており、複数年にわたる投資サイクルを支えています。具体的な例としては、発表された生産能力の拡張や、予想されるプラットフォームの拡大に合わせた長期契約が挙げられます。

予想される市場の拡大は、サブストレート、レーザー、モジュール、システムの各レベルで差別化された機会を生み出します。上流の材料制約により、安全なインジウムリン化物の生産能力の戦略的価値が高まるとともに、中流のデバイスおよびモジュール製造業者は、生産量とコンテンツの増加により恩恵を受けます。下流のネットワーク機器プロバイダーは、光学ファブリックの統合とソフトウェア定義制御を通じて価値を獲得します。2028年までの相対的なポジショニングは、生産能力、技術開発、顧客パートナーシップへの資本配分によって決まります。

 

リスク要因には、収益改善の実行、素材フローへの地政学的影響、およびアーキテクチャ移行の正確なタイミングが含まれます。バランスの取れた評価には、元のゴールドマン・サックスの前提に対して、出荷データ、価格動向、バックログ指標を継続的に検証することが必要です。これらの変数を成功裏に乗り越えた参加者にとって、全体的な機会は依然として大きく残されています。

AIのトレーニングと推論ワークロードは、多数のアクセラレーター間で継続的な高帯域幅トラフィックを生成し、レイテンシと1ビットあたりのエネルギー消費に厳格な要件を課す。現代のクラスターが要求する速度と距離において、光ソリューションは銅線よりも両方の指標で優れた性能を発揮する。コパッケージ化アプローチは、電気的経路の長さを最小限に抑えることで、さらに効率を向上させる。これらの技術的利点は、クラスターの利用率向上と運用コストの削減につながり、光コンテンツの増加を経済的に裏付ける。

 

データセンター運用者は、部品コストだけでなく、システム全体の効率の観点から相互接続の選択肢を評価するようになっています。その結果、ネットワークのより多くのレイヤーで光技術が好まれており、これは複数年にわたる需要のトレンドを強化しています。レーザー効率、フォトニクス統合、パッケージングにおける技術的進歩は、引き続き光学技術の性能優位性を広げています。

光ネットワークは、電力供給、冷却、コンピュートシリコンを含むより広範なAIインフラ投資の一部を形成しています。ゴールドマン・サックスの提言では、ネットワークが以前のアクセラレータやメモリの制約を経て、次なる主要なボトルネックであると位置づけられています。インターコネクトの制約を解決することで、既存および将来のコンピュートプラットフォームのスケーリングがより効果的に可能になります。業界全体の資本支出の傾向は、すでにネットワークおよび光コンポーネントへの配分増加を反映しています。

 

2028年までの1540億ドルの予測は、この広範な支出サイクルにおける集中した機会を示しています。技術、能力、顧客関係を統合したサプライチェーン全体の参加者は、拡大の重要な部分を獲得できる可能性があります。正確な評価には、実際の導入データに対して基礎となる前提を継続的に検証することが不可欠です。

1. ゴールドマン・サックスの光学ネットワーキングTAM予測は、以前のAIインフラストラクチャ予測と比較してどうですか？

 

銀行の推計では、2026年の約150億ドルから2028年には1540億ドルへと成長すると見込まれており、これは広範なデータセンター支出ではなく、スケールアップおよびスケールアウトの相互接続コンテンツに特化している。NVIDIA製品の移行と光通信の浸透率に関する詳細な仮定を含んでおり、これらは以前の一般的なAIインフラ分析で通常より高いレベルで扱われていた。この結果として9倍の拡大が示されており、ネットワーキングが全体システムコストにおける相対的重要性が高まっていることを示している。

 

2. コパッケージ光学素子は、従来のプラガブルモジュールに対してどのような役割を果たしますか？ 

 

コパッケージドオプティクスは、光学エンジンをシリコンに近接させて統合することで、最も高密度で短距離の接続を対象とし、最高密度においてプラガブルモジュールが達成できない電力効率と遅延の利点を提供します。プラガブルモジュールは、より長距離の接続やフィールド交換性が必要なアプリケーションにおいて引き続き使用されます。ゴールドマン・サックスは、CPOとプラガブルモジュールが共存すると想定しており、29％のスケールアウト浸透シナリオにおいて、CPOが増分価値の大部分を占めると見ています。

 

3. インジウムリン化物の供給が特に制約されている理由は？ 

 

インジウムリン化物は、高速モジュールおよびエンジンで光信号を生成するレーザーに不可欠です。世界的な基板およびデバイスの生産能力の制限と、主要な生産地域に影響を与える輸出規制により、拡張努力にもかかわらず、需要に対して有意な割合の不足が生じています。認証にかかるリードタイムと資本集約性が、AI駆動の需要増加への対応をさらに遅らせています。

 

4. 投資予測される成長から最も直接的に恩恵を受けるのはどの企業ですか？ 

 

高ボリュームの保有資産を有し、インジウムリン化物の生産能力を拡大し、コパッケージドソリューションを進展させているレーザーおよび光学エンジンの専門企業は、近期内のボリュームおよびコンテンツの最大の成長を享受する立場にあります。ハイパースケーラーと複数年間の資格取得を確保したモジュール製造業者およびネットワーキングシステムプロバイダーも、拡大する市場の大きなシェアを獲得しています。

 

5. 800Gを超えるスピードへの移行はどのくらいの速さで進むと予想されていますか？ 

 

業界のロードマップとゴールドマン・サックスの分析によると、2026年には1.6兆ドルの導入が大幅に加速し、その後の年には3.2兆ドルへの移行がさらに進むと予測されています。そのスピードは、シリコンの準備状況、光学部品の供給、およびオペレーターの資格取得サイクルに依存します。シリコンフォトニクスにおける並行的な進展は、コスト効率の高い高速ソリューションを支援しています。

 

6. データセンター運営者は、より高い光密度に備えてどのような実践的な対策を講じていますか？ 

 

オペレーターは、光ファイバーの展開と並行して、電力分配、液体冷却、構造化配線、熱管理システムをアップグレードしています。次世代モジュールの実験室検証とマルチソース資格プロセスにより、リスクが管理されています。施設計画では、ネットワーキングおよび関連インフラを統合されたプログラムとして扱う傾向が強まっています。

 

7. この予測は、特定のプラットフォームプロバイダーの継続的な支配を前提としていますか？ 

 

現在の市場シェアを考慮し、モデリングはNVIDIAの進化したアーキテクチャに焦点を当てていますが、より高いインターコネクトコンテンツを促す根本的な要因は、複数のアクセラレータープラットフォームやカスタムASICにも適用されます。大規模なクラスタが低遅延・高帯域幅の通信を必要とする場所では、スケールアップおよびスケールアウトの要件が生じます。

 

8. 投資家は、全体的な機会の中でサプライチェーンリスクをどのように解釈すべきですか？ 

 

材料の制約と生産能力のリードタイムは、短期的な変動率と納品遅延を引き起こす一方で、適格なサプライヤーの価格決定力を後押しします。長期契約、生産能力の前払い、プラットフォーム企業による戦略的投資は、一部のリスクを軽減するとともに、需要の構造的性質を浮き彫りにしています。出荷、価格、積み残しデータの継続的なモニタリングが引き続き必要です。

このコンテンツは情報提供を目的としたものであり、投資アドバイスを構成するものではありません。投資にはリスクが伴います。ご自身で調査してください（DYOR）。

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