正直、光チップの需要が非常に高いです。
最近数日、世界の光半導体産業チェーンでは、生産拡張、長期契約、投資、サプライチェーンの結びつきが相次いでいる：Coherentはテキサス州シャーマンで6インチInP化合物半導体生産ラインを拡張；Nokiaは米国ペンシルベニア州アレンタウンでフォトニックチップの先進的テスト・パッケージング能力を拡張；日本のJX Advanced Metalsは最大1,200億円を投じ、InPサブストレートの生産能力を7～10倍に引き上げる計画；IQEとTower Semiconductorは長年にわたるInPエピタキシャルウエハの供給契約を締結；中国の東山精密傘下のソース光電は常州で光チップおよび高速光モジュールの拡張プロジェクトを発表し、総投資額は12億ドルに達する。
AIデータセンターの光相互接続能力を巡る生産競争がすでに始まっている。
世界の光半導体企業の生産拡大の全体像
まず、米国の生産拡大の動きを見てみましょう。
6月16日、Coherentは、米国商務省から「半導体と科学法」に基づき、テキサス州シェルマンにある世界最高水準の6インチリン化インジウム（InP）半導体製造工場の拡張のために最大5,000万ドルの直接資金を受けるための意向書に署名したことを発表しました。公告の翌日、Coherentはテキサス州シェルマンの工場で拡張工事の着工式を開催しました。Coherentは、この拠点が世界初かつ現時点で最大規模の6インチInP製造プラットフォームであると強調しています。拡張完了後、この工場の製造スペースは2倍になり、ウエハ生産能力は4倍に向上します。
注目すべきは、NVIDIAの創設者兼CEOであるジェンソン・ホアンが、Coherentのこの式典に直接出席し、Coherentの新任CEOであるジム・アンダーソンと並んだことである。NVIDIAはこれまでに、Coherentの最先端レーザー、光エンジン、光モジュールの将来の生産能力を確保するために、20億ドルの戦略的投資を発表している。ホアンは現場で次のように発言した。「AIは計算能力で動くが、スケーリングは接続に課題がある。そして、シェルマン工場はこれらの『接続神経組織』を構築する場所である。」
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Nvidiaは、資本を用いて「光」をAIインフラサプライチェーンに組み込みました。今年3月、NvidiaはCoherentおよびLumentumにそれぞれ20億ドルを投資し、先進的なレーザー、光ネットワーク製品、R&D、および米国製造能力の拡張に向けた長年の調達約束と将来の生産能力・アクセス権を確保しました。
Lumentumは、米国の光チップ拡張計画において無視できない存在である。3月、Lumentumは米国ノースカロライナ州グリーンズボロに、新しい先進レーザー製造工場を建設すると発表した。この工場の面積は約24万平方フィートで、主に世界の大規模AIデータセンター向けのインジウムリン化物（InP）光デバイスの生産を重点的に手がける。5月、AIXTRONはLumentumから複数台のG10-AsP MOCVDシステムの注文を受諾した。Lumentumの過去1年間の株価は769％上昇した。
6月16日、ノキアは、米国ペンシルベニア州アレンタウンで、AIおよび通信インフラに使用可能な光モジュールにフォトニックチップをさらにパッケージングするための先進的なテスト・パッケージング能力を拡張すると発表しました。ノキアは、この施設が米国でこのような能力を有する少数の施設の一つであるとし、拡張後は生産能力が現在の10倍まで向上し、2026年第3四半期末までに商業利用可能な生産能力を実現すると予想しています。
ノキアはフォトニックチップのパッケージング・テストおよびモジュール化能力を補完し、コヒーレントはInPフォトニックデバイスの前工程製造能力を補完している。一方、NVIDIAがこれまでにコヒーレントおよびルーメントムへの投資は、レーザーおよび光ネットワークのコアサプライヤーに対して、資金・注文・生産能力を事前に確保するものである。米国は、AIデータセンターの光インターコネクトを自国の半導体製造体制に組み込んでいる。
日本が補完するのは上流の材料分野であり、これは日本が長年にわたり得意としてきた分野である。
6月16日、日本のJX Advanced Metals（世界のInPサブストレート市場の二大寡頭の一つ）は、今後4年間で最大1,200億円を投じてInPサブストレートの生産能力を拡大すると発表しました。これにより、これまでに発表された関連投資を加えた総投資額は約1,500億円に達し、同社の生産能力は現在の7～10倍に拡大する予定です。
JXアドバンスドメタルズは1980年代以来インジウムホスファイド基板を製造してきました。2025年度、同社はこの材料の生産能力を向上させるために250億円を投資しました。インド海峡リサーチ社の報告によると、2034年までに世界のインジウムホスファイドウエハ市場は5億721万ドルに達すると予測されており、2025年の約3倍になります。現在、JXアドバンスドメタルズと競合他社の住友電工は、それぞれこの市場で約40％のシェアを占めています。
ヨーロッパ方面でも、いくつかの重要な動きがあります。
市場が光通信について議論する際、「シリコンフォトニクス」と「InP」を対立的な存在として扱うことがよくあり、シリコンフォトニクスが普及すればInPが置き換えられると考えられがちである。これに、以前のIQEとTower Semiconductorとの知的財産（IP）訴訟が重なり、このような考えをより強く抱く人が増えている。しかし、実際の産業の道筋ははるかに複雑であり、这一点はIQEとTowerの行動から見ることができる。
6月15日、IQEはTower Semiconductorと長期間にわたるInPエピタキシャルウェハー供給契約を締結し、Towerのシリコンフォトニクスプラットフォームが200Gb/チャネル交換可能トランシーバー、次世代400Gb/チャネル変調器、光回路スイッチなどにおける量産拡大を支援します。この契約では、Towerは最初の年に最低調達コミットメントを負い、IQEはこれに対応する供給コミットメントを負うとともに、その後も最低調達量のコミットメントが継続されます。これは、次世代シリコンフォトニクスプラットフォームがIII-V材料を完全に排除するのではなく、InPの高性能コンポーネントを成熟したシリコンフォトニクスプラットフォームに統合する必要があるというトレンドを明確に示しています。シリコンフォトニクスは大規模集積、CMOSプロセス互換性、プラットフォーム化された製造を担い、InPは高性能光源、変調、光電変換などの重要な機能を引き続き担います。
別の契約に基づき、Towerは多孔性シリコン特許についてIQEに広範なグローバル無償ライセンスを付与します。これまで両社の間で知的財産権に関する紛争が存在していましたが、Towerはこの問題について和解し、すべての訴訟を解決します。
Towerは、2024年5月13日に発表した2026年第1四半期の業績報告で、2026年末までにシリコンフォトニクスウエハの月間生産能力を2025年末の5倍以上に引き上げることを目的とした、積極的なグローバル多拠点シリコンフォトニクス生産能力拡張計画を実行中であると明かした。また、Towerは複数の主要顧客と合計13億ドルに上る2027年向けシリコンフォトニクス長期供給契約を締結し、2026年第1四半期には顧客から2億9千万ドルの前払い金を直接受領した。複数拠点の装置が次々と導入される中、Towerのシリコンフォトニクス関連プロセス、装置、パッケージングへのグローバル総資産投資は累計で約9億2千万ドルに達する見込みである。
2026年3月、STは、フランスのクロールでモジュール式拡張を検討していると発表し、2027年までに300mmシリコンフォトニクス生産能力を4倍に拡大し、2028年にはさらに拡張を計画している。また、このプロジェクトは欧州主権サプライチェーン計画からも支援を受けている。STの300mmウェハラインに基づくPIC100シリコンフォトニクスプロセスプラットフォームは、800Gおよび1.6T光トランシーバーのコアチップ向けに、世界トップクラスのクラウドベンダー向けにフルスケール生産段階に達している。
6月2日、スウェーデンの半導体企業Sivers Semiconductors（高出力多波長レーザーアレイを専門とする）は、米国の純粋な受託製造大手GlobalFoundries（グローバルファウンドリーズ）と、AIデータセンターインフラ向けの次世代光接続ソリューションを開発するための深度な戦略的提携を締結した。具体的には、Siversの先進的なレーザーアレイが、グローバルファウンドリーズのシリコンフォトニクスプラットフォームに直接統合される。
国内では、光チップにおいても急激な発展を遂げています。
証券時報・データ宝の業界統計によると、2026年第1四半期までに、国内の7社の主要光モジュール上場企業の建設中プロジェクト規模は合計で38.98億元に達し、4年前（2022年同期）と比較して6倍以上増加した。中郵証券の研究レポートでは、全球のリン化インジウム市場において海外大手企業のシェアは95％に達し、リン化インジウム業界全体の需給ギャップは約70％に上ると指摘され、高い景気循環は2028年まで続くと予想されている。
6月16日夜、東山精密は、子会社であるソーサスフォトニクスおよびその子会社が常州で光チップおよび高速光モジュールの拡張プロジェクトを展開することを承認し、総投資額は12億ドルで、プロジェクト資金は自社調達によるものであると公告した。ソーサスは、光チップの設計、製造、封止、光モジュールの組立およびテスト能力を備えた垂直統合企業である。東山精密がソーサスを買収したことにより、従来の電子製造および消費電子産業チェーンからAI光通信のコア分野へと進出することとなった。
財務貢献の観点から見ると、ソーススの連結後、東山精密の利益への貢献はすでに収益比率をはるかに上回っている。2025年度および2026年第1四半期におけるソーススの連結後の収益比率はそれぞれ3.58％、16.02％であるのに対し、利益比率はそれぞれ22.69％、52.92％に達している。これは光通信事業が急成長しているだけでなく、利益の弾力性も高いことを示している。これが東山精密が12億ドルを投じてさらに注力する理由である。
三安光电は6月3日のインタラクティブプラットフォームでの回答で、インジウムホスファイド（InP）エピタキシャル成長、チップ製造、封止・テストプロセスにおいて国内でリーディングな技術を有し、6インチInP光チップの量産能力を既に備えていると述べました。また、同社の光技術の生産能力は月間2,750枚であり、核心的なエピタキシャル工程は月間約6,000枚まで拡張されたと示しました。製品面では、三安光电は2025年年次報告書で、光モジュール用のCW光源、VCSEL、EML、PDなどのレーザーおよび検出器チップを提供可能であると記載しており、400Gおよび800G光モジュール用の光チップは既に量産出荷されており、1.6T光モジュール用の光チップは顧客へのサンプル提供と検証段階にあります。
材料側では、今年4月、雲南ゲル業が「高品質リン化インジウム単結晶ウエハ建設プロジェクト」を正式に開始しました。このプロジェクトは、年産30万枚（4インチ換算、6インチ6,000枚を含む）の生産ラインを拡張する予定です。現在の年産15万枚を基に、最終的に年産45万枚の総生産能力を達成し、建設期間は18か月です。現在は計画通りに業界検証と装置の搬入を進めており、生産能力は建設進捗に応じて段階的に解放されます。
国内の光チップ産業チェーンは、「モジュール組立」から「材料—エピタキシャル成長—チップ—パッケージ・テスト—モジュール」の全チェーンへと補完されています。
光チップの成長は、既に事実となっている
一般的に、光チップ分野ではCPOが産業の「聖杯」とされています。しかし現在、CPOの実用化は継続的に遅れてきています。そのため、業界では光通信セクターに対する大きな懸念が生じています：もし将来のCPO（共封止光学）が遅れたり、弱体化したりした場合、光モジュール企業は成長性を失ってしまうのでしょうか？
モルガン・スタンレー（大摩）の最新の光学レポートは、明確な反論を示している。大摩は、投資家が「CPOを使用するタイミング」に過剰に注目し、底層の不変要素である帯域幅需要の増加を見落としていると指摘している。
市場が最終的にプラガブル光学、NPO、CPO、OBO、またはハイブリッドアーキテクチャのいずれの方式で拡張するにせよ、より高い帯域幅への需要は、GPU/ラックあたりの光学エンジン、レーザー、および関連部品の増加を引き続き促進すべきである。モルガン・スタンレーの見解では、アーキテクチャの進化は単なるルートの問題にすぎず、光学部品全体の使用量が急増することは確実である。
CPO、NPO、およびプラグイン可能とは何ですか？
従来のプラガブル：光モジュールはUSBメモリのようにスイッチの前面板に挿入され、銅線で内部のスイッチチップ（ASIC）に接続されます。
NPO（近パッケージ光学）：光エンジンをスイッチ内部、スイッチチップのすぐ隣に移動させ、銅線の距離を短縮します。
CPO（共封裝光學）：將光芯片與交換芯片（或GPU）直接封裝在同一基板上，徹底消除長距離銅線，將功耗和延遲降至最低。
現在、CPOは封止が極めて複雑で良品率が低く、部品の1つが故障するとマザーボード全体が廃棄される可能性があり（修理不可／サービス性が低い）といった致命的な課題を抱えています。したがって、CPOの広範な普及はおそらく遅れるでしょう。しかし、たとえ市場が短期的にCPOを使わず、従来のプラグイン型光モジュールや「銅/CPOハイブリッド路線」を採用したとしても、AIサーバー1台、GPU1つあたりの光エンジンやレーザーの数は依然として大幅に増加しています。
CPOの議論は、パッケージ位置の争いだけでなく、光源の路線の争いでもある。CPOの本質は、光エンジンをスイッチングチップや計算チップにできるだけ近づけて、高速電気信号の伝送距離を短縮し、消費電力と帯域幅のボトルネックを低減することである。しかし、現在の産業界には唯一の光源の答えは存在しない。
現在注目されている主な路線は主に三つです：SiPh + CWレーザー（シリコンフォトニクス＋連続波レーザー）、VCSEL（垂直空洞面発光レーザー）、およびMicroLED（マイクロ発光ダイオード）。各路線の成熟度、コスト、距離、消費電力の違いにより、CPOは単一の形態で実現されるのではなく、AIデータセンター内の異なる距離層において複数のソリューションが共存する可能性が高いです。
SiPh + CWレーザー、すなわち「シリコンフォトニクスチップ + 連続波レーザー」ソリューションは、技術的成熟度が最も高く、有効伝送距離は1キロメートル以上に達します。これは、帯域幅、距離、信頼性の要件が高いデータセンターでの接続に適していますが、システムレベルの消費電力、結合パッケージング、コストの圧力は依然として存在します。
VCSELの利点は、高効率、低コスト、アレイ化の強さ、および高い技術成熟度であるが、有効距離は通常100メートル以内に制限され、ラック内またはラック間の短距離相互接続に適している。したがって、VCSELの位置づけはSiPh＋CWレーザーの代替ではなく、短距離・低コスト・高密度の光相互接続シナリオにおける補完的なソリューションとなる可能性がある。
MicroLEDは、遅延が低く、コストが低く、高効率の可能性を有する未来志向の潜在的ソリューションだが、有効距離が短く、技術的成熟度も最も低い。近年、光インターコネクト分野で注目を集める「黒馬」路線である。シリコンフォトニクスチップのスタートアップ企業Ayar Labsなどは、従来表示分野で使用されていたMicroLEDを、Chiplet（チップレット）レベルの高密度近接光インターコネクトに導入することを積極的に探求している。これは、極小サイズ（マイクロメートル級）のLEDアレイを光源として、計算チップ（GPU、HBMなど）のエッジや基板に直接統合し、電気信号でMicroLEDを点滅させてデータを伝送するものである。
したがって、CPOの将来は、単一の光源技術が勝ち残るのではなく、AIデータセンター内の異なる距離、異なる帯域幅密度、異なるコスト制約に応じて、SiPh、VCSEL、MicroLEDなどの複数のソリューションが階層的に共存する形になる可能性が高い。これは、光チップの生産拡大が、特定のCPO技術に賭けるのではなく、AIクラスターが電気接続から光接続へ移行した際に、光源、光エンジン、パッケージング・テスト、材料体系全体の価値が向上することに賭けることを意味している。
まとめ
AI計算力によって駆動されるこの世界的な光チップ拡産ブームの中で、どの地域も後れを取ることを許さない：米国は政策と大手資本を通じて国内製造チェーンを再構築し、日本は上流材料の防衛線を死守しようとしており、欧州はシリコンフォトニクスと化合物半導体の異種集積の実用化を積極的に推進している。一方、中国は驚異的な生産ライン導入速度、建設中のプロジェクト規模、そして上流材料や垂直統合チップへの段階的な拡張能力により、極めて強い産業レジリエンスを示している。
表面上は、米国、日本、欧州、中国の4地域のメーカーによる生産能力の競争であるが、本質的には、AIデータセンターが計算能力の拡張から帯域幅の拡張へと移行した後、グローバル半導体産業が「より多くの光」に向けた一斉の賭けである。
光子時代の軍備競争は、白熱化段階に入っている。
本文は微信公众号「半导体行业观察」（ID：icbank）より、著者：杜芹DQ