Yapay Zeka Veri Merkezleri Yeni Bir Darboğaza Uğruyor: Optik Bağlantılar

Düzenleme ve Derleme: Shenchao TechFlow

Sunucu: Nico

AI Işık Bağlantısı: GPU'nun ışığı altında gizlenen bir sonraki trilyon dolarlık alan mı?

Podcast Kaynağı: Nico Önde Gelen Alpha

Yayın zamanı: 8 Mayıs 2026

Optik bağlantılar, GPU'nun "ek parçası" olmaktan çıkıp AI veri merkezlerinin temel darboğazına dönüşüyor; tek bir raf, raf arası ve hatta süper düğümde yüzlerce GPU'nun birlikte çalışması gerektiğinde, hesaplama kapasitesi kullanımını gerçekten belirleyen, sadece çipin kendisi değil, GPU'lar arasındaki veri iletim kapasitesi oluyor.

Bu haftanın podcast’i, optik modül, silikon ışık PIC, CPO, dış lazer, InP alt tabaka, SOI alt tabaka, üretici ve paketleme testi zincirini bir şemada birleştirerek, AVGO, MRVL, GLW’dan COHR, LITE, TSEM’e, ardından SIVE, AAOI, AXTI, IQE, Soitec’e kadar olan katmanlı yapılandırmayı sunmaktadır.

Bu haftanın en dikkat edilmesi gereken noktası tek bir hisse senedi önerisi değil, AI altyapı rekabetinin “kimin daha fazla GPU’su var”tan “kimin daha nadir optik bağlantı tedarik zincirini kilitleyebildiği”ne doğru genişlediği yönündeki bir değerlendirme; CPO (ortak paketlenmiş optik), bu süreçteki en büyük artı faktör olabilir.

Neden ışık bağlantısı aniden önemli oldu

• Bir NVIDIA GB300 GPU hızlandırıcının işlem gücü ne kadar güçlü olursa olsun, diğer binlerce GPU ile yüksek hızda iletişim kuramazsa, büyük bir kısmı harcanmış olur.
• Bağlantı bant genişliği yetersizse, ne kadar çok GPU satın alırsanız alın, çaba ve sonuç orantısız kalır.
• Hem eğitim hem çıkarım sırasında iş birliği gerektiren durumlarda, GPU’lar arasında veri alışverişinin hızlıca yapılması gerekir; bu veri kanalı, bağlantıdır.
• Optik bağlantı bir kavramsal spekülasyon değil, AI veri merkezlerinin bağlantı ihtiyacı gerçek, acil ve geri dönüşümsüz.

Bakır kablolar geri çekiliyor ve fiber optik yükseliyor

• Bakır kabloların veri iletim hızı fiziksel sınıra yaklaşmıştır; tek bir bakır tel ile sağlanabilen bant genişliği maksimum seviyeye ulaşmıştır.
• Bir kaç metreden fazla bakır kablolarla sinyal zayıflamaya ve bozulmaya başlar, ancak AI veri merkezlerindeki bağlantı mesafeleri genellikle onlarca veya yüzlerce metredir.
• İplikli fiberin bant genişliği bakır kablodan onlarca kat daha yüksektir, birkaç kilometre mesafe sorun teşkil etmez ve enerji tüketimi göz ardı edilecek kadar düşüktür.

Işık modülünün endüstriyel özü

• Optik modül, kabin içi GPU'lar arasındaki iletişim değil, farklı kabinler arasındaki iletişimi sorumlu tutar.
• Optik modül zinciri ve GPU zinciri, iki ayrı yarış pisti değil, GPU satış miktarının doğrudan optik modül talebini etkilediği bir bütündür.
• Bir ışık modülünün üretimi, optik çip için InP bileşik yarıştırıcı ve DSP çipi için silikon olmak üzere tamamen farklı iki yarı iletken üretim sistemi üzerinde gerçekleşir.

CPO'nun gerçek anlamı

• CPO, optik modülün bir bileşenini değil, optik modülün kendisini deviriyor.
• CPO, mevcut bir ürünün yükseltmesi değil, bir mimari yeniden yapılandırmasıdır.
• Daha doğru olan, CPO'nun mevcut pazarı basitçe yerine geçmek yerine, takılabilir ışık modülünden çok daha büyük bir yeni pazar açmasıdır.

Zincir endüstrisi yatırım çerçevesi

• Optik bağlantı zinciri, GPU gibi NVIDIA'nın tek başına kontrol ettiği bir zincir değildir; çok daha ince bir bölünmüşlük ve çok daha dağılmış olanaklarla karakterize edilir.
• Yukarı doğru ilerledikçe şirketler daha küçük olur, esneklik artar ancak belirsizlik artar; aşağı doğru ilerledikçe şirketler daha büyük olur, belirginlik artar ancak esneklik azalır.
• Yüksek risk ve yüksek dalgalanma taşıyabiliyorsanız, temel mantık darboğazları yakalamaktır; her darboğaz aşamasının arkasında genellikle yalnızca bir veya iki şirket bulunur.

GPU'nun dışında, AI altyapısının gerçekten kıt olan "sinir ağı"

Geçtiğimiz iki veya üç yıl boyunca, neredeyse herkes GPU ve hesaplama gücü hakkında konuşuyordu. ChatGPT (OpenAI tarafından geliştirilen ve büyük modellerin uygulama dalgasını başlatan üretken AI ürünü) ortaya çıktıktan ve AI teknoloji devrimi patladıktan sonra, NVIDIA hisse senedi fiyatı üç yıl içinde 15 katına çıktı ve hesaplama gücü, AI büyük modelleri için kaçınılmaz bir anahtar kelime haline geldi. GPU'ya dayalı yarı iletken endüstri zinciri de ekonomik döngüyü aşan en parlak dönemini yaşıyor.

Ancak geçen yıl, GPU kadar kritik ve hatta daha nadir olan bir bileşen sessizce patladı. Büyük veri merkezlerinde, bir NVIDIA GB300 GPU hızlandırıcısının ne kadar güçlü olursa olsun, binlerce diğer GPU ile yüksek hızda iletişim kuramazsa, büyük bir kısmı kaybedilir. Bağlantı bant genişliği yetersizse, ne kadar çok GPU satın alırsanız alın, verimlilik düşük kalır. Binlerce GPU'nun yüksek hızda iletişim kurmasını sağlayan bu bileşen, ışık bağlantısıdır.

LightCounting (ışık iletişim alanında bir araştırma kurumu) verilerine göre, 2024 yılında küresel optik modül pazarı büyüklüğü iki katına çıkarak 15,4 milyar dolara ulaştı; 2025 yılında %55 daha büyüyerek 23,8 milyar dolara ulaştı. İyimser senaryoda, LightCounting 2030 yılına kadar tüm optik bağlantı zincirinin toplam pazar büyüklüğünün 110 milyar doları aşacağını tahmin ediyor.

Ancak bu zincirdeki şirketlerin çoğu, yatırımcılar tarafından adı bile bilinmiyor. SIVE/SIVEE'nin yıllık geliri yaklaşık 30 milyon ABD dolarıdır ve 2026 yılının başından bu yana 10 kat arttı; TSEM (Tower Semiconductor, İsrail'in özel üretici fabrikası), piyasada "optik bağlantı alanında TSMC" olarak biliniyor ve 70% kapasitesi 2028 yılına kadar rezerve edildi; COHR (Coherent, optik ve malzeme alanında dikey entegre şirket) yıllık geliri yaklaşık 5,8 milyar ABD dolarıdır ve NVIDIA'dan 2 milyar ABD dolarlık stratejik yatırım aldı.

Bu haftanın içeriğinde, ışık bağlantısı zincirini baştan sona detaylıca inceleyeceğiz. Işık bağlantısı nedir, ışık modüllerinde neler bulunur, bir sonraki teknoloji rotası nedir, zincirin kritik darboğazları nerededir, her şirket hangi pozisyonda yer alır ve yatırımcılar bu alana kendi risk tercihlerine göre nasıl portföy oluşturabilir?

Eğitim, çıkarım ve bağlantı: Neden GPU’lar arasında yüksek hızda iletişim gerekir

Öncelikle, neden optik bağlantıların AI altyapısında aniden en kritik ve en az erişilebilir unsurlardan biri haline geldiğini açıklamak gerekir. Bu, AI'nın nasıl çalıştığından başlar. AI çalışması iki aşamadan oluşur: eğitim ve çıkarım.

Eğitim, modelin mevcut içeriklere dayanarak sürekli öğrenmesi ve gelişmesi için büyük miktarda metin, resim ve kodun modele verilmesidir. Büyük bir modelin eğitim parametreleri trilyonlarca seviyeye ulaşabilir ve herhangi bir tek GPU bunu karşılayamaz; bu nedenle model binlerce parçaya bölünerek binlerce GPU üzerinde paralel olarak hesaplanmalıdır. Her GPU, kendi sorumluluk alanını tamamladıktan sonra ara sonuçları diğer GPU'lara göndermeli ve tüm görevi birlikte tamamlamalıdır.

Tahmin, AI'nın öğrendiği bilgileri kullanarak bir cevap üretmesidir. ChatGPT'ye bir soru sorarsınız ve birkaç saniye sonra cevap alırsınız; bu tahmindir. Birçok kişi, tahminin sadece bir GPU'nun bir soruyu yanıtlaması olduğunu ve bağlantıya ihtiyaç duymadığını düşünür. 2023 yılında bu durum hâlâ geçerliydi, ancak 2026 yılında tamamen farklı olacak.

Yapay zeka, basit bir soru-cevap sisteminden derinlemesine çıkarımsal ve Agentic AI (akıllı ajan) sistemlerine evrilmiştir. Kullanıcı etkileşim nesnesi artık basit bir sohbet botu değil, görev planlama, çok adımlı çıkarım yapma ve birden fazla veri kaynağına sorgu gönderme gibi karmaşık bir Ajan'dır. Her etkileşim arkasında yüzlerce hatta binlerce GPU birlikte çalışmaktadır. Hem eğitim hem de çıkarım süreçlerinde, ortak çalışma gerektirdiğinde, GPU'lar arasında veri hızlıca değiştirilmelidir; bu veri kanalı, bağlantıdır.

Bakır kablolar neden yeterli değil?

Geçmişte bağlantılar çoğunlukla bakır kablolarla sağlanırdı ve elektrik sinyalleri iletilirdi; şimdi bu kanal, ışık sinyalleri iletilerek yavaşça fiber optiklerle değiştiriliyor. Bakır kablolar yetersiz kalmasının üç ana nedeni vardır.

Birincisi, bakır kabloların veri iletim hızı fiziksel sınıra yaklaşmıştır. Malzeme ve üretim süreci ne kadar optimize edilirse edilsin, tek bir bakır telin taşıyabileceği bant genişliği zirveye ulaşmıştır; bu, iki şeritli bir yolda ne kadar tıkanırsa tıkanınsa, yalnızca iki araç yan yana hareket edebilir. İkincisi, mesafe arttıkça sinyal kalitesi düşer. Bakır kablolar birkaç metreden fazla uzunlukta olduğunda sinyal zayıflamaya ve bozulmaya başlar; ancak AI veri merkezlerindeki bağlantı mesafeleri genellikle onlarca veya yüzlerce metredir ve bakır kablolar bu talebi karşılayamaz. Üçüncüsü, bakır kablolar daha fazla enerji tüketir. GPU’ların her nesliyle birlikte güç tüketimi artmaktadır; H100 700 watt, B200 ise 1 kilovata çıkmıştır ve GB300 daha da yüksek olacaktır. Bu güç seviyelerinde, GPU’lar arasındaki bakır kablo bağlantıları kendisi bile büyük miktarda elektrik tüketebilir.

Ancak fiber optik tamamen farklıdır. Bir fiber optik kablonun bant genişliği, bakır kabloların onlarca katına ulaşabilir, birkaç kilometre mesafeye kadar sorunsuz bir şekilde veri iletebilir ve tüketilen enerji göz ardı edilecek kadar düşüktür. Fiber optik, aynı anda farklı dalga boylarında birden fazla ışık sinyali iletebilir; bu, bir otoyolun sekiz şeride bölünmüş gibi her bir şeritte farklı renkte ışıkların birbirini engellemeden seyahat ettiğini düşünülebilir. Bir fiber optik kablo, onlarca bakır kablo kadar kapasiteye sahiptir.

Işık bağlantılarının üç aşaması

Veri merkezlerindeki ışık kullanımı, aniden ortaya çıkan yeni bir şey değil; tamamen net aşamalardan geçti. Her aşamada, ışığın kapsama alanı çip yönünde ilerledi.

İlk aşama 2020 öncesiydi. O dönemde bant genişliği çoğunlukla veri merkezleri arasında, örneğin bulut sağlayıcıların Pekin ve Şanghay'da birer veri merkezi olması durumunda, aralarında binlerce kilometre mesafe olup fiber optik kablo ile bağlanması gerekiyordu. Ancak veri merkezi içinde sunucular arasında hâlâ çoğunlukla bakır kablolar kullanılıyordu.

İkinci aşama 2023 ile 2024 yılları arasındadır. ChatGPT, 2022 yılının sonunda AI teknoloji devrimini patlattı, bir sonraki yıl GPU'lar sattı, ancak ışık modülü pazarı başlangıçta açık bir şekilde harekete geçmedi. Nedeni, o dönemde NVIDIA GPU kümelerinin hâlâ bakır kablolarla çalışmasıydı ve ışık modülleri temel bileşen değildi. Daha da kötüsü, 2023 yılının başlarında bulut sağlayıcılar ekonomik durgunluk korkusu nedeniyle sermaye harcamalarını azalttı; Meta (Facebook'un anne şirketi ve küresel bulut ve AI altyapısı alıcılarından biri), ışık modülü dağıtımı planlarının yarısından fazlasını iptal etti.

Gerçek dönüm noktası 2024 yılında geldi. Bulut sağlayıcıların GPU kümeleri yüzlerce birimden binlerce, hatta on binlerce birime genişledi ve birkaç metrelik bakır kablolar tamamen dayanamadı. NVIDIA, referans mimarisinde bakır kabloları takılabilir optik modüllerle değiştirdi; bu mimari geçiş, piyasada patlama yarattı ve 2024 yılında optik modül piyasası iki katına çıktı.

Üçüncü aşama 2025 yılından bugüne kadar. NVIDIA Blackwell (NVIDIA'nın yeni nesil AI GPU mimarisi) büyük ölçekli olarak dağıtılmaya başlandı, daha yüksek güç tüketimi ve daha büyük bağlantı bant genişliği ihtiyacı doğdu, optik modül talebi daha da patladı. Aynı zamanda, beş büyük bulut sağlayıcının ilk dokuz aydaki sermaye harcamaları toplamı 300 milyar doları aştı ve tarihte en yüksek seviyeye ulaştı; optik modül talebi bir dönem arzın iki katından fazla oldu ve ciddi bir arz-talep dengesizliği yaşandı. Bu yıl Mart'ta, NVIDIA, Lumentum ve Coherent'e her birine 2 milyar dolar yatırım yaptı. GTC 2026 (NVIDIA'nın yıllık geliştirici konferansı) üzerinde, NVIDIA CPO çözümünü ve sonraki nesil Rubin mimarisinin optik bağlantı tasarımını sergiledi; bu, optik bağlantının küçük bir alandan AI altyapısının ana hikayesine dönüşeceğini ilan etmek anlamına geliyordu.

Optik modül nedir: Elektrik sinyali ile ışık sinyali arasındaki çevirmen

Araştırma ve inceleme metnine geçmeden önce birkaç temel kavramı açıklayalım. İlk olarak ışık modülü. GPU çipleri yalnızca elektrik sinyallerini anlar, fiber optik kablolar ise ışık sinyalleri taşır; ikisi de farklı dillerde konuşur ve elektrik sinyallerini ışık sinyallerine çevirmek, ışık sinyallerini tekrar elektrik sinyallerine dönüştürmek için bir çevirmene ihtiyaç vardır. Bu çevirmen, takılabilir ışık modülüdür.

Optik modül, USB bellek boyutunda olup, bir ucu sunucu ağ kartına takılır, diğer ucu fiber optik kablo ile bağlanır. Büyük AI veri merkezlerinde, bu gibi "küçük kutucuklardan" on binlerce hatta on beş binlerce bulunabilir. Burada kolayca yanlış anlaşılabilen bir kavram vardır: Optik modül, kabinler arasındaki iletişimi sağlar, kabin içindeki GPU'lar arasındaki iletişimi değil.

NVIDIA GB300 NVL72 (NVIDIA kabin seviyesi GPU sistemi) örneğinde, bir kabin içinde 72 adet GPU bulunur ve GPU'lar arasında NVLink ve NVSwitch (NVIDIA'nın yüksek hızlı GPU bağlantı teknolojisi ve anahtarlama çipi) aracılığıyla tamamen bakır tel elektrik sinyalleriyle bağlantı kurulur; mesafe yalnızca birkaç on santimetre ile bir iki metre arasındadır ve ışığa gerek yoktur. Veri, bir kabinden başka bir kabinlere onlarca metre, yüzlerce metre veya daha uzak mesafelere ulaşırken yalnızca ışık modülü gereklidir.

Tam AI kümelerinde, ışık modülleri genellikle sunucu ağ kartlarına ve anahtarlayıcılara takılır. Her bir fiber optik kablo her iki ucunda da bir ışık modülü ile bağlanır. GPU sayısı arttıkça, kabin sayısı artar, kabinler arası bağlantı talebi artar ve ışık modülü talebi de artar. Işık modülü zinciri ve GPU zinciri bağımsız yarışlar değildir; GPU satış miktarları doğrudan ışık modülü talebini harekete geçirmektedir.

Optik modülün beş temel bileşeni

Bir USB bellek boyutundaki ışık modülü, genellikle beş temel bileşenden oluşur: lazer çipi, modülatör çipi, dedektör çipi, DSP çipi ve lens ile fiber kuple edici bileşenler.

Birincisi lazer çipidir. Görevi, ışık sinyali taşıyıcısı olarak sabit bir lazer ışını sürekli olarak çıkarmaktır. Lazer, tırnak uçundan daha küçük olan ancak çok hassas ve saf ışık yayan minyatür bir el feneri gibidir. Lazerin en kritik unsuru malzemedir. GPU ve CPO silikon kullanırken, lazer fosforüs indiyum (InP) veya galyum arsenür (GaAs) kullanır. Silikon, doğası gereği ışık üretme konusunda zayıftır; InP ve GaAs gibi bileşik yarı iletkenlerin atomik yapıları foton üretmek için daha uygundur ve bu da lazer çiplerinin TSMC gibi silikon tabanlı üreticiler tarafından yapılmamasının nedenidir.

İkinci, modülatör çipidir. Lazerden çıkan ışık kendisi bilgi taşımaz, sadece bir “boş ışık”tır. Modülatörün işlevi, elektrik sinyallerini ışığa yazmaktır. GPU’dan gelen 0 ve 1 ikili elektrik sinyalleri, modülatör tarafından lazerin yanıp söndürülmesi veya şiddetinin kontrol edilmesiyle ışık aracılığıyla 0 ve 1 olarak ifade edilir. Önceki benzetmeye devam edersek, lazer sürekli yanık bir el feneridir, modülatör ise saniyede onlarca milyar kez el fenerinin anahtarını açıp kapayan eldir. Bazı durumlarda modülatör, lazerle aynı çip üzerinde bulunur ve bu duruma EML (Elektro-absorpsiyon Modüleli Lazer) denir; bu, el fenerini ve anahtarını tek bir parçaya birleştirmeye eşdeğerdir.

Üçüncüsü algılayıcı çipidir. Modülatör, elektrik sinyalini ışık sinyaline dönüştürür, bu gönderim sürecidir; alıcı tarafında ışık sinyalini tekrar elektrik sinyaline dönüştürmek gerekir, bu da bir algılayıcı gerektirir. Algılayıcı, alıcı tarafın kulağı gibidir; ışık görürse 1, görmezse 0 çıktısı verir. Algılayıcılar genellikle InP veya GaAs malzeme sistemleri kullanır.

Dördüncü, DSP çipi (Dijital Sinyal İşleyici)’dir. Bu, ışık modülünün beyni gibi çalışır ve hata düzeltme, kodlama ve sinyal kalitesini dengeleme görevlerini üstlenir. Işık sinyali iletimi sırasında gürültü ve bozulma oluşur; bu, kalabalık bir yolda telefonla konuşurken karşı tarafın konuşmasını duyamamanıza benzer. DSP, gönderim tarafında özel bir kodlama yöntemi kullanır ve alım tarafında gürültüyü temizleyerek, orijinal veriyle tamamen uyumlu 0 ve 1’leri yeniden oluşturmayı sağlar. DSP, GPU ve CPO ile aynı yarı iletken üretim sürecinde üretilen silikon tabanlı bir çiptir ve genellikle TSMC gibi silikon tabanlı üreticiler tarafından üretilir.

800G ve 1.6T, optik modül veri iletim hızını ifade eder. 800G, saniyede 800 Gigabit veri iletimi, 1.6T ise saniyede 1.6 Terabit veri iletimi anlamına gelir ve hız tamamen iki katına çıkar. Optik modüller, 400G'den şu anda yaygın olan 800G'ye ve şu anda kurulmaya başlanan 1.6T'ye doğru ilerlerken, hız arttıkça çip tasarımı daha zor hale gelir, DSP'nin maliyeti ve tasarım zorluğu da artar ve bazen lazerden daha pahalı olabilir.

Beşinci, lens ve fiber kupalama bileşenidir. Lazerden çıkan ışığı fiber girişine tam olarak hizalamalıdır. Lazerden çıkan ışık demeti çok incedir ve fiber çekirdeği de saç telinin onda biri kadar incedir; hizalama hassasiyeti mikrometre seviyesindedir. Bu, bir iğnenin ucuyla başka bir iğnenin deliğinden iplik geçirmeye benzer ve bunu fabrika hattında milyonlarca kez otomatik olarak yapmak gerekir.

Beş bileşen bir araya getirildiğinde, optik modülün çalışma süreci netleşir. GPU, elektrik sinyalini önce DSP’ye gönderir, orada kodlama ve hata düzeltme yapılır, ardından modülatöre iletilir; modülatör, lazerden çıkan ışığa elektrik sinyalini yazar; ışık, lens aracılığıyla fiber optik kablo içine girer ve onlarca metreden yüzlere kadar mesafe kat eder; diğer uçta, ışık fiberden çıkar, lensle dedektöre hizalanır; dedektör, ışığı tekrar elektrik sinyaline dönüştürür ve bu sinyal diğer uçtaki DSP’ye iletilerek kod çözme ve hata düzeltme işlemi yapılır, nihayetinde diğer bir GPU’ya gönderilir.

Optik modül nasıl yapılır: İki adet yarı iletken üretim süreci aynı anda devam ediyor

Çok sayıda kişi, çipin sadece TSMC tarafından üretildiğini ve ışık modülündeki çiplerin de benzer olduğunu varsayar. Ancak gerçek durum tamamen farklıdır. Bir ışık modülünde, tamamen farklı iki malzemeyle eşleşen ve iki farklı fabrikada üretilen iki tamamen farklı türde çip bulunur.

İlk kategori, hata düzeltme kodlamasını yapan optik modüllerin beyni olan DSP çipleridir. Bu çipler silikon tabanlıdır ve GPU ile CPO benzer üretim süreçlerini kullanır; TSMC gibi silikon tabanlı üreticiler tarafından üretilir. DSP tasarım şirketleri arasında AVGO (Broadcom, iletişim çipleri ve özel AI çipleri lideri), MRVL (Marvell Technology, veri merkezi ve ağ çipleri şirketi) ve CRDO (Credo, veri bağlantı çipleri şirketi) yer alır.

İkinci kategori, InP gibi bileşik yarım iletken malzemelerle yapılan lazerler, modülatörler ve dedektörleri içeren optik çiplerdir. Bazı şirketler tasarım ve üretimi kendi içinde tamamen yürütür; örneğin LITE (Lumentum, optik iletişim cihazları ve lazer üreticisi), COHR (Coherent, optik malzeme ve cihazlar şirketi) ve AAOI (Applied Optoelectronics, ABD optik modül ve optik cihaz şirketi). SIVE/SIVEE gibi sadece lazer tasarımı yapan küçük şirketler de vardır; bu şirketler en zor lazerleri en üst seviyeye çıkarır ve üretimi dışarıya verir.

Optik çipler doğrudan TSMC'ye üretilemez, çünkü TSMC'nin tam üretimi, ekipmanları, kimyasalları ve proses parametreleri silikon için tasarlanmıştır. InP tamamen farklı bir malzemedir, wafer boyutları, aşındırma kimyasalları ve büyüme sıcaklıkları farklıdır ve TSMC üretim hattına konulduğunda çalıştırılamaz. Bu nedenle optik çiplerin kendi bağımsız üretim sistemleri vardır.

Alt tabaka ve Epitaksi: Optik çip üretiminin iki temel taşı

Optik çip üretimi anlamak için iki kavramı anlamak gerekir: alt tabaka ve epizyal. Alt tabaka, tüm optik çip üretiminin başlangıcıdır ve üzerine tüm fonksiyonel yapıların büyüdüğü özel bir ince plakadır. Örneğin, ışık veren bir lazer ağacı yetiştirmek istiyorsanız, tohumu sıradan bir kum zemine atamazsınız; tohumun kök salması ve büyümesi için moleküler yapısı tohumla uyumlu özel bir toprak gerekir. Sıradan silikon kumdur ve ışık vermek için uygun değildir; InP ise o özel topraktır.

Alt taban kalitesi, üzerindeki tüm yapıların kalitesini doğrudan belirler. Alt tabanda bir atomik kusur varsa, bu kusur çatlak gibi katman katman yukarı doğru yayılır ve lazer çipinin standartları karşılamamasına, ışık modülünün üretime geçememesine neden olur. Yüksek saflıktaki InP alt taban üretmek son derece zordur; dünyada bu seviyede kararlı bir şekilde bunu yapabilen fabrikalar sadece birkaç tanedir.

Alt tabaka ile doğrudan çip üretilemez; alt tabakanın üzerine fonksiyonel katmanlar katman katman eklenmelidir. Bu süreç epitaksyal büyüme olarak adlandırılır. Lazerin ışık vermesinin nedeni alt tabakanın kendisinin ışık vermesi değil, alt tabaka üzerine büyüyen özel yapıların ışık vermesidir. Akım epitaksyal katmandan geçtiğinde, elektronlar ve boşluklar birleşerek fotonlar serbest bırakır; bu, lazerin kaynağıdır.

Dış katmanlar, her biri yalnızca birkaç nanometre kalınlığında olup, onlarca katman bir araya gelerek katlı pasta gibi görünür. Her katmanın bileşimi, kalınlığı ve doplama yoğunluğu çok yüksek bir doğruluk gerektirir; bir atom katmanı bile fark edilirse ışığın dalga boyu kayar ve lazer kullanılamaz hale gelir.

InP alt tabaka, AXTI (ABD bileşik yariletken alt tabaka tedarikçisi) tarafından sağlanır ve epizyel tabaka, IQE/IQEE (İngiltere bileşik yariletken epizyel tabaka tedarikçisi) tarafından tamamlanır. Epizyel tabaka tamamlandıktan sonra lazer çip üretimi için iki yol vardır: Birincisi, Fabless (tasarım ve üretim ayrımı), örneğin İsveç'teki SIVE/SIVEE lazer tasarımı yapar ve ardından Tayvan'daki Win Semi (Wenma Yariletken, bileşik yariletken üretimi hizmeti sağlayıcı) tarafından üretilir; ikincisi, IDM (Entegre Cihaz Üreticisi, tasarım ve üretim entegrasyonu), örneğin LITE, COHR, AAOI epizyel, lazer, modülatör, dedektör ve optik modül montajını kendileri yapar.

Böylece bir ışık modülü üretimi, tamamen farklı iki yarı iletken üretim sistemi üzerinde gerçekleşir: InP bileşik yarı iletkeni optik çip için, silikon ise DSP çip için. İkisi birbirine uyumsuzdur ve aynı üretim hattında üretilmez. Herhangi bir aşamada kapasite sorunu yaşansa, tüm ışık modülü üretimi durur.

Bu, neden optik şirketlerin DSP yapmaya kolay kolay girmediğini ve dijital çip şirketlerinin lazer yapmaya kolay kolay girmediğini de açıklar. Optik çip tasarımı ve dijital çip tasarımı tamamen farklı iki uzmanlık alanıdır. Optik mühendisleri lazer fizikleri, ışık dalga kılavuzu teorisi ve kuantum kuyruk yapılarını anlar; dijital çip mühendisleri mantık devrelerini ve dijital sinyal işleme algoritmalarını bilir. Bu iki uzmanlık becerisi çakışmaz; kalp cerrahları ve beyin cerrahları her ikisi de cerrah olsa da, cerrahi işlemleri rastgele değiştiremezler.

Optik bağlantı zincirinin en ilginç yanı burada. NVIDIA'nın GPU'da olduğu gibi tek bir şirketin tamamen kontrol ettiği bir zincir değil, çok daha ince bir bölünmüşlük ve boğazların çok daha dağılmış olduğu bir zincir. Bu dağılım nedeniyle, sıradan yatırımcılar, piyasa tarafından gözden kaçırılan küçük şirketleri bulma şansına sahip oluyor.

CPO: Optik bileşenleri sunucunun arka tarafından çipin yanına taşıyın

Sokulu ışık modülleri şu anki çözüm sadece. Daha da önemlisi, bu zincir yakında temel bir yeniden yapılandırmaya uğrayacak. CPO adlı bir sonraki nesil teknoloji, tüm ışık bağlantı mimarisini yıkıp yeniden inşa ediyor.

CPO, tam adıyla Co-Packaged Optics, Türkçe olarak ortak paketlenmiş optik anlamına gelir. Bu teknoloji, optik modülün GPU'dan çok uzak olmasından kaynaklanan sorunu çözer. Şu anki standart çözüm, optik modülü bir takılabilir küçük kutu olarak sunucunun arkasına takmaktır; GPU tarafından üretilen elektrik sinyali, önce birkaç on santimetre bakır kablo ile sunucunun arkasına ulaşır ve orada optik modülde ışık sinyaline dönüştürülür. Bu birkaç on santimetrelik bakır kablo, enerji kaybına, gecikmeye ve ısı artışına neden olur. AI kümelerinin yoğunluğu giderek arttıkça, bu küçük kayıplar yüz binlerce kez büyütülür ve ciddi bir sorun haline gelir.

CPO'nun fikri, optik bileşenleri sunucunun arkasından çıkarıp çip paketinin içine, GPU veya anahtar çipine doğrudan yerleştirmektir; böylece elektrik-optik dönüşüm mesafesi onlarca santimetreden birkaç milimetreye düşürülür. Bir örnek vermek gerekirse, mevcut çözümde yemek ve çorba ayrı ayrı tutulur: GPU yemek kutusunda, optik modül ise ayrı bir bardakta; CPO ise çorba yemek kutusunun ayrı bir bölmesine dökülür; yemek ve çorba hâlâ ayrı kalır ama aynı kutuda yaşarlar ve aralarındaki mesafe yalnızca birkaç milimetredir.

Ancak optik bileşenleri çip paketinin içine taşımak büyük bir engelle karşılaşıyor: geleneksel optik modüllerdeki optik çipler InP kullanırken, GPU'lar silikon kullanır; InP ve silikonun paketleme süreçleri uyumsuzdur ve InP çiplerini silikon tabanlı GPU'larla aynı pakette basitçe birleştirmek mümkün değildir. Çözüm, optik çipleri silikonla yapmaktır; bu da silikon ışık PIC'yi ortaya çıkarır.

PIC, Fotonik Entegre Devre anlamına gelir ve Çince'de fotonik entegre devre olarak bilinir. Bildiğimiz IC'ler, milyarlarca transistörü bir çip üzerinde hesaplama için entegre eder; PIC benzer bir fikre sahiptir, ancak entegre edilen transistörler değil, optik bileşenlerdir. Silikon ışık PIC, modülatörleri, ışık dalga kılavuzlarını ve dedektörleri gibi fonksiyonları bir silikon tabanlı çip üzerinde entegre eder. Silikon tabanlı olduğu için, GPU benzeri paketleme teknikleriyle bir araya getirilebilir; bu, InP optik çipler için mümkün değildir.

Silikon ışık PIC'si, normal silikon wafer yerine SOI (Silicon-On-Insulator, yalıtkan üzerinde silikon) adlı özel üç katmanlı silikon yapı kullanır. Alt tabaka ile üst silikon katmanı arasında bir yalıtkan katman eklenerek, ışık sinyali üst ince silikon katmanında yayılır ve alt katmana sızmaz. Normal silikon wafer, tamamen katı bir malzemeden oluşur; ışık içeri girdikten sonra kontrol edilemez şekilde yayılır. SOI'deki bu yalıtkan katman, ışığı üst katmana yansıtan bir ayna gibi davranır ve ışığın tasarlanmış kanallar boyunca ilerlemesini sağlar.

SOI alt tabaka bu alt alannda, Fransa'nın Soitec şirketi (Fransız SOI alt tabaka tedarikçisi) temel tedarikçilerden biridir ve pazar konumu neredeyse monopoldür. Silikon ışık PIC üretim hizmetleri çoğunlukla TSEM, yani Tower Semiconductor tarafından sağlanır. TSEM, SOI alt tabakalar üzerinde silikon ışık çiplerini, geliştirilmiş bir CMOS süreci kullanarak işler; bu süreç, TSMC tarafından bilinmez ve TSEM bu alt alanda en yüksek paya sahip üretim hizmeti sağlayıcısıdır.

Ancak silikonun doğal olarak eksiklikleri vardır ve ışık çıkarmaz. Bu nedenle silikon ışık PIC'si ışığı sadece yönetebilir, ışık üretemez; ışık kaynağı hâlâ InP lazerleri tarafından sağlanmalıdır. Bu, CPO'nun temel yapısını oluşturur: paketin içine bir silikon ışık PIC'si yerleştirilir ve ışığın modülasyonu, iletimi, algılanması gibi işlemlerden sorumludur; bu, gelişmiş paketleme teknolojileriyle GPU'nun aynı paket alt tablasına yan yana yerleştirilir ve mesafesi birkaç milimetredir, HBM belleğin GPU'nun yanında oturduğu gibi.

Silikon ışık PIC'nin yanındaki bir sürücü çipi, GPU'nun elektrik sinyalleri ile silikon ışık PIC'nin ışık sinyalleri arasında dönüşüm yapar. Bu da silikon tabanlı bir çiptir ve temelde geleneksel optik modüllerdeki DSP'nin büyük ölçüde basitleştirilmiş bir versiyonudur. CPO'nun elektrik-ışık dönüşüm mesafesi birkaç milimetre olduğundan, DSP'nin karmaşık hata düzeltme kodlamasına gerek yoktur; basit bir sürücü yeterlidir.

Dışarıdan bir lazer, dış kaynak lazer (ELS) olarak yerleştirilir. Lazer, fiber optik kablo aracılığıyla paket içine gönderilen ışığı silikon ışık PIC'ye iletir. Lazer, InP lazerlerin yüksek ısı üretmesi ve GPU ile silikon ışık PIC'in birlikte bulunmasından kaynaklanan sorunlar nedeniyle paketin içine doğrudan yerleştirilmez; ayrıca lazerlerin sınırlı ömrü vardır ve eğer paketin içinde entegre edilirse, arızalanması birkaç bin dolarlık bir çipin tamamen bozulmasına neden olur. Lazeri dışarıdan takılabilir bir formatta tasarlamak, arızalandığında çipe zarar vermeden doğrudan değiştirilebilmesini sağlar.

CPO, optik modülün içindeki bir bileşeni değil, optik modülün kendisi ürün formunu tamamen deviriyor. Şu anda takılabilir optik modüller, lazer, modülatör, dedektör ve DSP'yi içeren bağımsız küçük kutular halinde. CPO, bu kutuyu parçalara ayırıyor: silikon ışık PIC doğrudan çipin içine paketleniyor, lazer bağımsız dış bir kaynak haline geliyor, DSP büyük ölçüde basitleştiriliyor veya tamamen kaldırılıyor, sunucunun arkasındaki küçük kutu artık gerekmiyor. Bu, mevcut ürünün bir yükseltmesi değil, mimari düzeyde bir yeniden yapılandırma.

CPO, 2026 yılında neden bir yatırım teması olacak

CPO kavramı yıllardır var olmasına rağmen, neden 2026 yılında ani olarak popüler bir yatırım teması haline geldi? Goldman Sachs, ışık entegrasyonunun potansiyel pazar büyüklüğünün şu anki yaklaşık 15 milyar dolarlık değerinden 2028 yılına kadar 154 milyar dolara, yani yaklaşık 9 katına çıkacağını ve bunun içinde CPO'nun 91 milyar dolarlık paya sahip olacağını belirten bir rapor yayınladı. Temel neden sadece bir tanedir: NVIDIA'nın sonraki nesil mimarisi, CPO'yu seçeneğinden zorunlu bir ihtiyaç haline getirdi.

Mevcut GB300 NVL72 sisteminde, 72 adet GPU bir rafı oluşturur ve raf içindeki GPU'lar hâlâ bakır kablolarla bağlanır. Ancak AI kümeleri yüzlerce hatta binlerce GPU'ya ulaştıkça, raflar arası ağ bağlantısı bir darboğaz haline gelir. NVIDIA, bir sonraki Rubin (NVIDIA'nın sonraki AI platformu kod adı) platformunda, raflar arası ağ anahtarları için geleneksel takılabilir optik modüllerin yerine CPO çözümünü kullanmaya başlar. Bu, NVIDIA'nın kendi platformunda CPO'yu ilk kez resmen benimsemesi anlamına gelir.

Sonraki nesil Feynman (NVIDIA'nın daha sonraki AI platformu kod adı) ile birlikte, CPO hatta kabin içindeki GPU bağlantılarına kadar girebilir. Yani ışık, kabinler arasıdan GPU'lar arasıya doğru adım adım ilerliyor. Lumentum'un CEO'su, en son finansal rapor telefon görüşmesinde, CPO'nun büyük bir talep-tedarik dengesizliğine uğrayacağını ve talebin tedarikten çok daha fazla olacağını doğruladı; CPO, Lumentum'un en büyük tek büyüme itici gücüdür ve hâlâ çok erken aşamada bulunmaktadır.

Sektör verilerine göre, CPO pazarında şu anda gerçek gönderim miktarı çok küçük; 2026 yılında yaklaşık 160 milyon dolar olacak ve bunun büyük çoğunluğu örnekler ve küçük miktarlar olacak. Ancak Goldman Sachs tahmini gerçekleşirse, 2028 yılına kadar bu rakam 91 milyar dolara ulaşacak; bu, sıfırdan bin dolarlık bir patlama eğrisidir. NVIDIA, 2026 yılının başlarında CPO anahtarları üretimi başlatmış, Broadcom ise 2025 yılının Ekim ayında müşterilerine CPO ile ilgili ürünler teslim etmiş, TSMC ise COUPE (TSMC CPO ileri paketleme çözümü) paketleme çözümünü piyasaya sürmüştür. NVIDIA ve Broadcom'un CPO'yu benimsemesi, bunun uzak bir kavram değil, halihazırda gerçekleşme sürecinde olduğunu göstermektedir.

Ancak, CPO kısa sürede takılabilir optik modülleri tamamen yerine geçmeyecek. CPO, özellikle NVIDIA süper düğümleri içindeki GPU bağlantıları gibi çok yüksek yoğunluklu AI kümeleri içi bağlantı ihtiyaçlarını çözmektedir; veri merkezlerinde hâlâ kabinden anahtara, anahtardan anahtara ve veri merkezinden veri merkezine kadar birçok diğer bağlantı senaryosu bulunmaktadır ve bu senaryolar öngörülebilir gelecekte de takılabilir optik modüller kullanılacaktır. Bu nedenle, CPO'nun mevcut pazarı basitçe yerine geçmek yerine, takılabilir optik modüllerden çok daha büyük olabilecek yeni bir pazar yarattığı daha doğru bir ilişkidir. İkisi de farklı senaryolarda birlikte varlığını sürdürecektir.

CPO'nun patlamasından sonra beş fayda alan alan

CPO gelecekte gerçekten patlar ve süper döngü ortaya çıkarrsa, en çok fayda gören zincir unsurları yaklaşık beş tanedir.

Birinci, silikon ışık PIC üretimidir. CPO mimarisi, yalnızca silikon tabanlı çiplerin GPU ile ileri paketleme yapılabilmesi nedeniyle silikon ışık PIC kullanımını zorunlu kılar. Silikon ışık PIC üretimini yapabilecek üreticiler çok azdır ve kapasite, en kritik darboğazlardan biri olacaktır.

İkinci, silikon ışık alt tabakasıdır. Her silikon ışık PIC, SOI alt tabakası gerektirir; CPO, silikon ışık PIC talebini büyük ölçüde artırır ve bu da SOI alt tabakası talebini de büyük ölçüde artırır, ancak SOI alt tabakası neredeyse küresel monopol bir piyasadır.

Üçüncüsü dış lazer ve arka plandaki tedarik zinciri. CPO, geleneksel takılabilir optik modüllerde lazerin kutu içinde entegre edildiği, ancak CPO mimarisinde lazerin bağımsız olarak dış kaynak olarak üretilmesi gereken yeni bir ürün kategorisi yaratıyor. Bu pazar daha önce neredeyse mevcut değildi.

Burada bir başka kritik üretim uyumsuzluğu var. Büyük lazer üreticilerinin mevcut üretim kapasitesi, ışık üretimi ve modülasyonu tek bir çip üzerinde entegre eden EML geleneksel lazerlerinin üretimine odaklanıyor; bu lazerler, takılabilir optik modüllerde kullanılıyor ve sipariş sözleşmeleri 2027 ila 2028 yılları arasında tamamlandı. Ancak CPO, sadece ışık üretimiyle görevli, modülasyonu üstlenmeyen daha basit lazerlere ihtiyaç duyuyor; çünkü modülasyon işi, paket içindeki silikon ışık PIC'ye bırakılıyor. İki tür lazer de InP kullanıyor olsa da, tasarımları ve üretim hatları farklıdır ve aralarında sorunsuz geçiş mümkün değildir. Büyük üreticilerin kapasiteleri geleneksel lazer sözleşmeleriyle bağlı kalıyor; hatta Lumentum bile CPO için lazerleri açık piyasadan satın almak zorunda kalıyor; bu durumda fazla talep, bağımsız lazer tedarikçilerine doğru akıyor.

Lazer talebindeki patlama, üst zincire doğru devam edecektir. Daha fazla lazer, daha fazla InP alt tabaka ve daha fazla epitaksiyal film anlamına gelir. Goldman Sachs raporu, InP alt tabaka tedarik darlığının 2027 yılına kadar devam edebileceğini uyarıyor.

Dördüncü, paketleme ve montajdır. CPO temelde bir paketleme zorluğudur ve silikon ışık PIC ile elektronik çipleri çok yüksek doğrulukta bir araya getirmeyi gerektirir. CPO seviyesinde paketleme ve montaj yapabilen üreticilerin geleceği nadir olacaktır.

Beşinci, test ve kontroldür. Her bir silikon ışık PIC, üretimden önce optik performans testinden ve güvenilirlik doğrulamasından geçmelidir. CPO testi, optik ve elektronik karışık doğrulama gerektirdiği için geleneksel ışık modüllerinden daha karmaşıktır ve bu aşama, CPO'nun hacmi arttıkça hızla büyüyecektir.

Özetle, CPO talebindeki patlama, en çok silikon ışık üretimi, silikon alt tabaka, dış lazer, InP alt tabaka ve epizotaksi, paketleme ve montaj, test ve denetim gibi darboğaz aşamalarını faydalandırıyor.

Üst tabaka: AXTI ve Soitec

Yukarıdan aşağıya bakıldığında, alt tabaka için en önemli iki şirket AXTI ve Soitec'tir. İki şirket de farklı teknoloji yollarını hizmet eder, rekabet ilişkisi değil, iş birliği ilişkisindedir. AXTI, lazer endüstri zincirini hizmet eder ve ışık üretimiyle görevlidir; Soitec, silikon ışık endüstri zincirini hizmet eder ve ışığın kontrolüyle görevlidir. Işık bağlantısı, her ikisinin birlikte çalışmasını gerektirir.

AXTI, ABD merkezli bir InP ve GaAs alt tabaka üreticisidir. İşlevi, indiyum, fosfor, galyum, arsennik gibi nadir elementleri arıtmak, sentezlemek, tek kristal çubuk haline getirmek ve ardından ince levhalara kesmektir. AXTI'nin benzersizluğu, yüksek kaliteli InP alt tabaka üretebilen global şirketlerin çok az olmasıdır; AXTI'nin yanı sıra Japonya'daki Sumitomo Electric ve Almanya'daki Freiberger gibi az sayıda üretici vardır. AXTI'nin rekabet avantajı, malzeme saflığı süreçlerindeki birikim, onlarca yıllık bilgi birikimi ve uzun müşteri onay süreleridir. Alt zincirde tedarikçi değiştirmek, tüm ürün hattını yeniden doğrulamayı gerektirir ve dönüşüm maliyeti yüksektir.

CPO, InP alt tabakayı atlamaz, aksine talebi artırır. CPO mimarisinde her GPU dış bir lazer gerektirir ve lazer sayısı GPU sayısına doğrudan bağlıdır. Daha fazla lazer, daha fazla InP alt tabaka anlamına gelir. Bu nedenle CPO, AXTI için açık bir olumlu faktördür. AXTI'nın yatırım özelliği küçük kapitalizasyonlu, yüksek dalgalı olup, talep iletiminde gecikme vardır; ancak talep siparişlere yansıdığında hisse senedi esnekliği büyük olabilir.

Soitec, Paris'te listelenen bir Fransız şirketidir ve SOI silikon fotonik alt tabakaları üretir. Soitec, silikon fotonik için özel SOI alt tabakalar alanında baskın pazar konumuna sahiptir ve Smart Cut (Soitec'in SOI wafer üretim teknolojisi) patent teknolojisini icat etmiştir. CPO'nun çekirdeği silikon fotonik PIC'tir ve her bir silikon fotonik PIC, SOI alt tabakaya ihtiyaç duyar; bu nedenle Soitec, CPO süper döngüsünün kesinlikle fayda görenlerinden biridir. Şirketin o dönemdeki değerlemesi, bir küresel monopolist için düşük olan 1,4 kat defter değeri seviyesindeydi. Soitec'in Paris Borsası'nda listelendiğini, ABD hisse senedi piyasasında olmadığını unutmayın.

Dış katman: IQE/IQEE

Aşağıda dış genişleme katmanı yer alır. Küresel olarak önemli bağımsız dış genişleme tedarikçilerinden biri, Londra'da listelenen IQE/IQEE'dir. IQE'nin rekabet avantajı, dış genişleme işleminin kendisinin son derece zorlu olmasıdır. Dış genişleme, alt tabakaya binlerce nanometre kalınlığında katmanlar halinde fonksiyonel katmanlar büyütmek anlamına gelir; malzeme, sıcaklık veya büyüme süresindeki en küçük sapmalar lazerin bozulmasına neden olabilir. Bu parametre kombinasyonları dış genişleme formülleridir ve IQE, bu formüller üzerinde on yıllarca birikim sağlamıştır; bu birikim para harcayarak kısa sürede kopyalanamaz.

CPO'nun patlamasından sonra IQE ve AXTI arasındaki mantık benzerdir: CPO, lazer talebini artırır ve daha fazla lazer, daha fazla epizodik tabaka gerektirir. IQE'nin riski, müşteri odaklanmasının yüksek olmasıdır; LITE, onun önemli müşterilerinden biridir. Eğer LITE gelecekte kendi epizodik tabakalarını üretmeye karar verirse ve dikey entegrasyonu ilerletirse, IQE'nin en büyük gelir kaynağı etkilenebilir. Bu, yatırımdan önce dikkat edilmesi gereken tek bir risk noktasıdır.

Lazer katmanı: SIVE/SIVEE, LITE, COHR, AAOI

Daha da ileriye giderek çip katmanına ulaşılır; bu katmandaki en kıt aşama lazerdir. Ana şirketler SIVE/SIVEE, LITE, COHR ve AAOI'dir.

SIVE/SIVEE, geçen yılki en yüksek artış gösteren ışık bağlantı hisselerinden biridir; İsveç'te listelenmiş küçük bir şirket olup, piyasa değeri yaklaşık 1,5 milyar dolar ve yıllık geliri yaklaşık 30 milyon dolardır. Fabless modelini izleyen şirket, kendi InP100 platformuna ve İngiltere'deki Glasgow'daki küçük bir çip fabrikasına sahiptir ve bir miktar üretim kapasitesine sahiptir; aynı zamanda Tayvan'daki Win Semi ile iş birliği yaparak lazer tasarımını olgun üretim kapasitesine devreder ve yüksek güçlü lazerlerin kitle üretimi için genişletir.

SIVE/SIVEE'nin beş temel avantajı vardır. İlk olarak, InP100 standartlaştırılmış platformuyla lazer çekirdek modüllerini standartlaştırır ve farklı specifikasyonlara sahip ürünleri bir blok gibi hızlıca birleştirebilir; ikinci olarak, wafer seviyesinde test yapar, her bir çipi kesip test etmek yerine, wafer üzerinde doğrudan her bir çipi test ederek verimliliği artırır ve maliyetleri düşürür; üçüncü olarak, mevcut ve bir sonraki nesil teknolojileri aynı anda kapsar; takılabilir optik modül lazerleri ve CPO dış kaynakları için ürünler sunar; dördüncü olarak, birden fazla alanda aynı anda faaliyet gösterir; AI veri merkezi optik bağlantıları dışında LiDAR (lazer radar), uydu iletişim ve savunma sektörlerinde de çalışır ve tek bir pazar riskini dağıtır; beşinci olarak, hafif varlık modeliyle genişler; küçük bir fabrika ile çekirdek doğrulama ve küçük miktar üretimi yapar, büyük ölçekli üretimi Win Semi kapasitesini kullanarak gerçekleştirir, ağır varlık gerektiren fabrika inşaatına gerek duymaz ve aynı zamanda çekirdek üretim kapasitesini korur.

SIVE/SIVEE, CPO süper döngüsünde oldukça esnek bir varlıktır. Bunun nedenlerinden biri, büyük üreticilerin kapasitelerinin geleneksel lazer siparişleriyle bağlanmasından kaynaklanır; CPO dış kaynaklı talepler, bağımsız lazer tedarikçileri tarafından karşılanmalıdır. Diğer bir neden ise, SIVE'nin birçok CPO projesinin tedarik zincirine entegre edilmiş olmasıdır. AMD'nin CPO çözümü, GlobalFoundries (格芯, dünya çapında çip üretimi yapan şirket) platformu üzerinden ilerlemektedir ve SIVE, bu ekosistemdeki az sayıda lazer tedarikçisinden biridir; Marvell'in altındaki Celestial AI (silikon ışık bağlantıları startup'ı), Ayar Labs (CPO/silikon ışık bağlantıları startup'ı) gibi şirketler de onun müşterileridir.

Ancak SIVE/SIVEE için riskler de açıkça görülüyor; gelir çok düşük ve müşterilerin çoğu hâlâ geliştirme ve doğrulama aşamasında, tam anlamıyla büyük ölçekli üretim aşamasına girmedi. Eğer rastgele iki veya üç müşteri ödeme yaparsa hisse fiyatı yine yükselebilir; müşteriler geciktirirse veya siparişi iptal ederse hisse fiyatı büyük ölçüde düşebilir. Bunu yüksek ödüllü bir çekiliş olarak düşünebilirsiniz.

LITE, yani Lumentum, laser IDM yolunu temsil eder. Hem laser tasarımı yapar, hem de üretir ve tam optik modül montajını gerçekleştirir. LITE'nin en önemli noktası, NVIDIA'nın 2 milyar dolarlık stratejik yatırımı ve onlarca milyar dolarlık satın alma taahhüdüdür; bu da üretimi doğrudan garanti altına alır. Aynı zamanda LITE, Google TPU (Google'ın kendi geliştirdiği AI hızlandırıcı çip ekosistemi) ile derin bir şekilde bağlantılıdır ve Google AI veri merkezleri, LITE'nın optik anahtarlama teknolojilerini ve laserlerini yoğun şekilde kullanır.

LITE CEO, finansal rapor toplantısında üç temel yargıda bulundu: CPO'da büyük bir arz-talep dengesizliği ortaya çıkacak; CPO, Lumentum'un en büyük tek büyüme gücüdür; CPO hâlâ çok erken bir aşamada. Bu, sektörün önde gelen CEO'sunun CPO süper döngüsünü doğrudan onaylaması anlamına gelir. LITE'nin üretimi 2028 yılına kadar rezerve edilmiştir; rekabet avantajı, NVIDIA ve Google'ın çift büyük müşteri bağımlılığından kaynaklanmaktadır. Risk, üretimin NVIDIA tarafından kilitlenmesi nedeniyle kısa vadeli kapasite sınırının da kilitlenmesidir; gelirler doğrudan NVIDIA siparişlerine bağlıdır ve şirketin kontrolü sınırlıdır; büyüme eğrisi SIVE/SIVEE kadar dik değildir.

COHR, yani Coherent, ışık bağlantısı alanında çok nadir olan tam bir zincir kapsama sahip bir şirkettir. Malzeme, InP lazerleri, silikon ışık PIC'si ile ışık modüllerine kadar tüm zinciri üretir. Işık modülü pazar payı küresel birinci kademededir ve yaklaşık %20'dir. COHR, LITE gibi NVIDIA'dan 2 milyar dolarlık stratejik yatırım ve onlarca milyar dolarlık satın alma taahhüdü almıştır.

COHR'nin avantajı, teknoloji yolunun nasıl gelişirse gelişsin, kaçırma riskinin düşük olmasıdır. CPO'ya silikon ışık PIC gerekirse, bunu yapabilir; CPO'ya lazer gerekirse, bunu da yapabilir; takılabilir ışık modülleri hâlâ varsa, bunu da yapabilir. İşte tam yığın kapsama değeridir. COHR, orta kapitalizasyonlu, daha güvenli bir ışık bağlantı hissesi gibi düşünülebilir; belirginlik çok yüksektir, SIVE/SIVEE kadar esneklik göstermez ancak dalgalanmaları daha az ve riski daha düşüktür.

AAOI, ABD'de yerel olarak dikey olarak entegre edilmiş nadir bir ışık bağlantı şirkettir. MBE (Moleküler Işın Epitaksi) ekipmanlarını kullanarak InP alt tabakalar üzerine epitel katmanlar büyütür, lazer çiplerini, optik alt bileşenleri paketler ve tamamlanmış ışık modüllerini monte eder. Şu anki ana işleri 800G ve 1.6T takılabilir ışık modülleridir. Transkripte göre, AAOI Mart ayında ilk 1.6T veri merkezi ışık modülü büyük çaplı siparişini aldı, ilk sipariş 200 milyon doları aştı ve Nisan ayında 71 milyon dolarlık 800G siparişi aldı.

AAOI, CPO'nun etkisiyle ortadan kalkmayacaktır. İlk olarak, takılı çıkarılabilir optik modüller, CPO'nun patlaması nedeniyle kaybolmayacaktır; CPO, süper düğümler arasındaki iç bağlantıları çözerken, kabinler arasında büyük ölçekli bağlantılar hâlâ takılı çıkarılabilir optik modüllere ihtiyaç duyar. İkinci olarak, AAOI, CPO tedarik zincirine girmektedir. CPO mimarisinde lazerler paketin içine yerleştirilemez, dışarıda küçük bir modül haline getirilip, fiber optik ile ışık sağlanmalıdır. AAOI'nin sergilediği yeni ürün, CPO'ya ışık sağlayacak dış lazer kaynağıdır. Genel olarak, AAOI'nin avantajları, dikey entegrasyon, ABD'de üretimden kaynaklanan tedarik zinciri güvenliği hikayesi ve lazer teknolojisinin CPO dış kaynaklarına genişletilmesidir. Ancak aynı zamanda küçük kapitalizasyonlu, yüksek Beta'lı bir varlıktır; dalgalanma yüksek, esneklik yüksektir ve risk de büyüktür.

Üretim ortağı: Win Semi ve TSEM

Lazerlerin ardından fabrika ortaklarına bakın. En önemli iki şirket Win Semi ve TSEM'dir.

Win Semi, GaAs ve InP üretim hizmetleri sunan dünyanın en büyük bileşik yarım iletken üretimi şirketlerinden biridir. SIVE/SIVEE lazerlerinin seri üretimini büyük ölçüde Win Semi gerçekleştirmektedir. Sonraki nesil CPO mimarisi, dış lazer talebini artırıyor ve Win Semi, bu lazer tasarım şirketlerinin en önemli üretim ortağıdır. Sonunda hangi lazer tasarım şirketi kazanırsa kazansın, üretimi için büyük olasılıkla Win Semi'ye başvuracaktır.

TSEM, İsrail'in özel üretici fabrikası olup, piyasa tarafından "ışık bağımlılık alanında TSMC" olarak bilinir. CPO süper döngüsünden en doğrudan fayda gören şirketlerden biri olabilir. CPO'nun çekirdeği silikon ışık PIC'tir ve TSEM, silikon ışık PIC üretimi alanında en büyük paya sahip üretici fabrikadır. CPO'nun silikon ışık PIC kullanımını zorunlu hale getirmesi, TSEM'in silikon ışık üretimi işini bir alt alandan zincirin merkezine taşımaktadır.

TSEM'in büyük bir kısmı 2028 yılına kadar rezerve edilmiş durumda, ancak beklenen kazanç oranı hâlâ 16 ile 18 kat arasında ve CPO'nun yüksek büyüme beklentisi altında yukarı potansiyeli mevcut. Ana risk, İsrail şirketi olup Orta Doğu'da yer alması nedeniyle jeopolitik çatışmalardan etkilenme olasılığıdır.

Win Semi ve TSEM her ikisi de fabrika ortağıdır, ancak temel fark malzeme ve üretim hedeflerinde yatmaktadır. Win Semi, InP ve GaAs kullanarak lazer üretir ve ışık üretimiyle görevlidir; TSEM ise SOI alt tabaka kullanarak silikon ışık PIC üretir ve ışığı kontrol eder. İki malzeme sistemi birbirine uyumsuzdur; bunlar rakip değildir, aynı zincirin farklı aşamalarında fabrika ortağıdır.

DSP ve anahtar chip katmanı: Broadcom ve Marvell

Aşağıda DSP ve anahtarlama çip katmanı yer alır; bunlar başlıca Broadcom ve Marvell'dir.

Broadcom AVGO, trilyon dolarlık bir ABD hisse senedi devidir ve ana faaliyetleri arasında anahtar chip'ler, özel AI hızlandırıcı chip'ler ve kurumsal yazılımlar yer alır. Işık bağlantılarıyla doğrudan ilgili iki ana iş alanı vardır. Birincisi DSP chip'i, yani ışık modüllerinin beyni olan hata düzeltme kodlamasını yapan chip'tir; Broadcom bu alanda en önemli tedarikçilerden biridir. İkincisi CPO anahtarlayıcıdır; Broadcom'un üçüncü nesil CPO anahtarlayıcısı artık seri üretimdedir ve bu, optik motoru anahtar chip'in yanına doğrudan paketleyen yeni nesil anahtarlayıcıdır. CPO'nun ticarileştirme hızında, Broadcom NVIDIA'dan daha ileridedir.

Ancak yatırım açısından, ışık bağlantısı Broadcom'ın birçok iş biriminden sadece biridir ve toplam gelirde küçük bir paya sahiptir. CPO patlaması nedeniyle hisse fiyatı birkaç katına çıkmaz. Broadcom'a yatırım yapmak, ışık bağlantısı endüstrisinin tekil esnekliği değil, AI altyapısının genel kesinliği alınmasıdır.

MRVL, yani Marvell Technology, özelleştirilmiş AI hızlandırıcı çipleri, veri merkezi ağ çipleri, depolama çipleri gibi alanlarda çok çeşitli işler yapan bir çip şirketidir. Doğrudan ışık bağlantısıyla ilgili iki alan vardır: Birincisi DSP çipleri; Marvell ve Broadcom bu alanda iki temel tedarikçi olup doğrudan rekabet halindedir; ikincisi CPO. Marvell, Celestial AI'yi satın alarak silikon ışık bağlantısı yönünde kapasitesini büyük ölçüde artırdı.

Bu haftanın temel mantığı, GPU’lar arasındaki iletişim için daha önce bakır kablolar kullanılırken şimdi bunların yerine ışık kullanılmasıdır. Celestial AI da aynı yönde çalışmaktadır, ancak mesafe daha kısadır: çip paketleme içersinde bakır yerine ışık kullanır. Bu satın alma ile Marvell, CPO yönündeki stratejik konumunu açıkça güçlendirmiştir.

Broadcom ile karşılaştırıldığında, Marvell ışık bağlantı yönünde daha odaklı bir maruziyete sahiptir. Broadcom, trilyon dolar seviyesinde bir şirket olup ışık bağlantı sadece bir parçasıdır; Marvell daha küçük bir şirket olup geçen mali yılın geliri 8,2 milyar dolar olup %42 artış göstermiştir ve yönetim, gelecek iki mali yıl için yaklaşık 15 milyar dolar beklemektedir. Işık bağlantı ve CPO, Marvell'in toplam gelirinde daha büyük bir paya ve daha yüksek esnekliğe sahiptir. Marvell, ışık bağlantı için tamamen özgün bir hisse değildir, ancak DSP ve CPO yönlerinde aynı anda faaliyet gösteren ve genel maruziyeti iyi olan bir seçim olabilir.

Alt taban fiberi: Corning

Son olarak, temel şirket olan Corning, yani Corning. Corning, küresel fiber optik lideridir. Çok sayıda kişi, Apple iPhone ekran camı nedeniyle Corning'i tanır; ancak aslında optik iletişim, Corning'in en büyük ve en hızlı büyüyen bölümlerinden biridir. 1970 yılında iletişim fiberi icat ediliden beri, Corning milyonlarca mil fiber kablo döşemiştir.

Hangi ışık modülü şirketi kazanırsa kazansın, teknoloji yolunun takılabilir mi yoksa CPO mu olduğu önemli değil, Corning'in fiber optiklerine ihtiyaç duyulacaktır. CPO mimarisinde, lazerler ile silikon ışık PIC arasında hâlâ fiber optikler kullanılmaktadır ve farklı kabinler arasında da fiber optikler kullanılmaya devam edilmektedir. Fiber optikler, teknoloji yolu tartışmalarından etkilenmeyen zincirin nadir unsurlarındandır.

Corning son zamanlarda müşteri bağlaması oldukça güçlü. Bu yıl Ocak'ta Meta, Corning'in fiber kablo fabrikasını genişletmek için en fazla 6 milyar dolar yatırım yapacağını duyurdu; NVIDIA da Corning ile çok yıllık bir iş birliği anlaşması imzaladığını ve Corning'in hisse senedi opsiyonlarını 500 milyon dolar karşılığında elde ettiğini açıkladı. Corning, ABD'deki optik bağlantı kapasitesini 10 katına çıkarmayı, fiber üretimi %50'nin üzerinde artırmayı ve üç yeni fabrika inşa etmeyi taahhüt etti.

NVIDIA, daha önce LITE ve COHR'ye her birine 2 milyar dolar yatırım yaptı, şimdi Corning'e 500 milyon dolar daha yatırım yapıyor; bu, NVIDIA'nın AI altyapı rekabetini çiplerden fiber optiklere genişlettiğini ve tamamen optik bağlantı tedarik zincirini sistematik olarak kilitlediğini gösteriyor. Corning, optik bağlantı tedarik zinciri boyunca göreli olarak en yüksek belirginliğe ve en düşük esnekliğe sahip varlıktır.

Üç yapılandırma stratejisi: Korumacı, Dengeli, Ağır Başlı

Bu kadar şirketten sonra sonunda “nasıl yatırılacak” sorusuna cevap vermek gerekiyor. En önemli kural şudur: Üst akıma doğru ilerledikçe şirketler daha küçük olur, esneklik artar ancak belirsizlik de artar; alt akıma doğru ilerledikçe şirketler daha büyük olur, belirginlik artar ancak esneklik azalır. AXTI ve IQE gibi en üst akımdaki alt tabaka ve epizodik şirketlerin piyasa değerleri küçüktür, talep iletiminde gecikme vardır, ancak talep patlaması yaşandığında esneklik büyük olabilir; AVGO gibi alt akımdaki büyük şirketlerin belirginliği çok yüksektir, ancak bir yılda beş kat artış beklemek zordur.

İlk portföy, korumacı bir yapıya sahiptir ve temel varlıkları AVGO, MRVL ve GLW'dir. Bu üç şirket de büyük kapitalizasyonlu şirketlerdir; Broadcom yaklaşık 2 trilyon dolarlık bir kapitalizasyona ulaşmış ve ABD hisse senedi piyasasında ilk onda yer almaktadır; Marvell ve Corning de yaklaşık 100 milyar dolarlık kapitalizasyon seviyesindeki şirketlerdir. Broadcom ve Marvell'in iş modelleri çok çeşitli olup, ışık bağlantısı sadece bir parçasıdır; Corning daha odaklı olsa da, fiber optik, teknoloji yol seçimi tartışmalarından etkilenmeyen temel bir ihtiyaçtır. Bu portföyün özelliği, aşağı doğru riskin sınırlı olmasıdır; ışık bağlantısı beklentilerin altında kalırsa bile, diğer iş birimleri hisse fiyatını destekleyebilir ve büyük dalgalanmalardan kaçınmak isteyen uzun vadeli yatırımcılar için uygundur.

İkinci portföy, dengeli bir yapıya sahiptir ve temel varlıkları COHR, LITE ve TSEM'dir. Bu üç şirket, kendi alanlarında lider konumda olup, orta boyutludur ve hem kesinlik hem de esnekliğe sahiptir. COHR, tam bir optik çözüm sağlayıcıdır ve sektör hangi yöne giderse gitsin, geride kalmaz; NVIDIA'nın 2 milyar dolarlık yatırımı güvenli bir marj sağlar. LITE, NVIDIA'nın kapasitesini garanti altına alan lazer tedarikçisidir ve CEO, CPO'nun arz-talep dengesizliğini doğrulamıştır. TSEM, silikon ışık PIC üretim alanında en büyük paya sahip fabrikatördür ve değerlemesi nispeten uygundur. Eğer ışık bağlantılarına yatırım yapmak ve belirli bir dalgalanmaya dayanabilmek istiyorsanız, bu portföy daha uygun olur.

Üçüncü portföy, agresif bir yapıya sahiptir ve temel varlıkları SIVE/SIVEE, AAOI, SOI/Soitec, AXTI ve IQE'dir. Bu beş şirket tümü zincirin üst akışındaki kritik darboğazlarda yer almaktadır. SIVE/SIVEE, CPO dış ışık kaynağı lazerlerinin nadir tedarikçilerinden biridir ve birkaç CPO projesinin tedarik zincirine entegre edilmiştir; AAOI, takılabilir optik modüllerde yüksek Beta'ya sahip bir varlıktır ve CPO dış ışık kaynağına da girebilir kapasitededir; Soitec, silikon fotonik alt tabaka alanında baskın bir lider konumundadır; AXTI, lazer üretimi için gerekli InP alt tabakalarını sağlar; IQE ise lazer üretimi için kritik dış epitaksi tabakalarını üretir. Eğer CPO süper döngüsü Goldman Sachs'ın tahmin ettiği hızda patlak verirse, bu portföy en yüksek esnekliğe sahip olacaktır ancak aynı zamanda en yüksek riski de taşır.

Bu küçük kapitalizasyonlu varlıkların günlük %20 ila %30 düşüşü normaldir; pozisyonunuz toplam yatırım portföynüzün %5 ila %10'undan az olmalıdır. Ayrıca, birçok optik bağlantı küçük kapitalizasyonlu varlığın ABD hisse senedi borsalarında listelenmediğini unutmayın. Soitec Paris Borsası'nda, IQE Londra Borsası'nda, SIVE İsveç'te, Win Semi Tayvan'da yer alır. Interactive Brokers kullanıyorsanız, çoğu varlık üzerinde işlem yapabilirsiniz, ancak ilgili pazar erişim haklarını açmanız gerekir.

Yarışma riski: CPO ilerlemesi, NVIDIA seçimi, küçük kapitalizasyon dalgalanmaları

Tüm yarışmada açıkça yatırım riski vardır.

Birincisi, CPO'nun ticarileştirme ilerlemesi belirsiz. Goldman Sachs'ın tahmin ettiği 91 milyar dolarlık CPO pazarı oldukça iyimser bir değerlendirme. Bu rakamın gerçekleşmesi için NVIDIA'nın bir sonraki mimarisi zamanında piyasaya sürülmeli, CPO verimliliği hedeflere ulaşmalı, InP alt tabaka tedariki yeterli olmalı, bulut sağlayıcıların sermaye harcamaları yüksek seviyede kalmalı ve zincir boyunca sürekli olarak yeni sermaye akışı olmalı. Zincirin herhangi bir aşamasında bir aksaklık yaşanırsa, gerçek rakamlar düşecektir.

İkinci olarak, NVIDIA'nın seçimi kritik öneme sahiptir. NVIDIA'nın bir sonraki Rubin platformunda hangi ışık bağlantısı çözümünü benimseyeceği, tüm tedarik zinciri yapısını doğrudan etkileyecektir. NVIDIA, şu anda CPO'yu Rubin referans mimarisine dahil etti, ancak belirli tedarikçi seçimi ve seri üretim hızı hâlâ belirsizlik taşımaktadır.

Üçüncü olarak, küçük kapitalizasyonlu varlıkların doğası gereği risklidir. Birçok ışık bağlantısı zinciri şirketinin kapitalizasyonu çok küçüktür; bu tür varlıklara büyük pozisyon alınmamalı ve daha fazla kaldıraç kullanılmamalıdır.

Üç temel değerlendirme ve sonuç

Son olarak, ışık bağıntı sektörüne dair üç yargımlımı özetliyorum.

Birinci olarak, ışık bağlantısı bir kavram spekülasyonu değildir. AI veri merkezlerinin bağlantı ihtiyacı gerçek, acil ve geri döndürülemezdir. GPU ne kadar çok satılırsa, ışık bağlantısı ihtiyacı o kadar artar; bu, GPU zinciriyle güçlü bir şekilde bağlantılı olan kesin bir alandır.

İkinci olarak, CPO bu alandaki en büyük gelecek artışı temsil ediyor. Goldman Sachs, optik bağlantı pazarının 9 kat büyüyebileceğini ve bunun içinde CPO'nun 91 milyar dolarlık bir paya sahip olacağını tahmin ediyor; Lumentum CEO'su, CPO'nun arz-talep dengesizliğinin ciddi olduğunu ve hâlâ erken aşamada olduğunu doğruladı; NVIDIA, CPO'yu bir sonraki nesil mimarisine dahil etti, bu da bunun uzak bir hikâye değil, şu anda gerçekleşen bir süreç olduğunu gösteriyor.

Üçüncü olarak, yüksek risk ve yüksek dalgalanma taşıyabilecek ve yüksek getiri hedefleyenler için temel mantık, darboğazları yakalamaktır. Işık bağlantısı zinciri ve GPU farklıdır; bunu sadece NVIDIA tek başına kontrol etmez, aksine çok daha ince bir bölünmüşlük ve darboğazların çok daha dağılmış olması vardır. Her bir darboğaz aşamasının arkasında genellikle sadece bir veya iki şirket bulunur. Bu darboğazları bulmak, bu alandaki en büyük Alpha'yı bulmaktır.

Son olarak, GPU AI'nın beynidir, ancak tüm sistemin ne kadar hızlı çalışacağını belirleyen, beyinler arasındaki sinir ağıdır. Işık bağlantısı, AI'nın sinir ağıdır. Bunun olmadan, ne kadar çok GPU olursa olsun, hepsi tekil adalardır. GPU'nun ışığı altında gizlenmiş, gelecekte trilyon dolarlık bir boyuta ulaşabilecek bu zincir, şu anda büyük bir yatırım fırsatını hazırlıyor olabilir.

Elbette, ışık bağlantısı sektöründeki dalgalanmalar ve riskler de çok büyük olacaktır; yukarıdaki içerikler yatırım önerisi oluşturmaz. Yatırım yapmadan önce, potansiyel getirileri ve riskleri dikkatle değerlendirin, kendi pozisyonunuz ve nakit akışınızla uyumlu olup olmadığını göz önünde bulundurarak karar verin.