コパッケージド・オプティクスの世界市場（2027年～2037年）

コパッケージド・オプティクス（CPO）は、ここ数十年間で最も根本的な光インターコネクトの再考を体現するものであり、光エンジンをスイッチのフェースプレートから、スイッチやアクセラレータのシリコンのすぐ隣に配置するものです。高速電気経路をセンチメートル単位からミリメートル単位へと短縮することで、CPOは「相互接続の壁」を克服します。この壁とは、スイッチではおよそ2年ごとに倍増し、モデルパラメータではさらに急速に増加するAIの帯域幅需要と、レーンあたりの光速度（約4年ごとに倍増するのみ）との間に広がるギャップを指します。この技術は、プラグイン式トランシーバーに比べて電力効率が大幅に改善され、レイテンシも大幅に低減されるため、AIデータセンターにおける電力、密度、およびビットあたりのコストという制約に対処します。

市場は、スケールアウト型CPO（ネットワークスイッチ用光エンジン）とスケールアップ型CPO（GPUおよびAIアクセラレータ用光I/O）に分かれており、2020年代末にかけてスケールアップ型がスケールアウト型を追い抜き、その後は主要なセグメントとなる見込みです。採用は、プラグイン式モジュールが物理的および経済的な限界に達している最高帯域幅のネットワークスイッチから始まり、次世代GPUプラットフォームの普及に伴い、AIアクセラレータの光I/Oへと拡大していきます。

最近の動向は決定的なものとなっています。NVIDIAは、Coherent社およびLumentum社への大規模な戦略的投資を通じてレーザーのサプライチェーンへの参入を確約し、Quantum-XおよびSpectrum-X Photonics CPOスイッチの量産化へと移行しました。TSMCはCOUPEロードマップを固めました。これは2026年に量産開始予定の200Gbpsマイクロリング変調器であり、2030年までに4Tbps/mmの帯域幅密度を目指しています。一方、GlobalFoundriesはOCI-MSAに準拠したSCALEプラットフォームを発表し、8λおよび16λの実証を行いました。Ayar LabsはシリーズEの資金調達を経てNVIDIAのNVLink Fusionエコシステムに参加しました。MarvellはCelestial AIの買収を完了し、FabrinetはRaytek Semiconductorに出資しました。OCI-MSA（AMD、Broadcom、Meta、Microsoft、NVIDIA、OpenAI）が、事実上のスケールアップ用相互接続規格として台頭しました。

この勢いに反して、NVIDIAのCPO（チップ・オン・パッケージ）の大規模生産は、システムエンジニアリング上の理由（保守性、信頼性、製造・テスト歩留まり）により2028年から2029年へと延期される可能性があり、これによりニアパッケージ・オプティクス（NPO）が現実的な中間手段として注目を集め、光通信関連株全体で急激な売り注文が殺到しました。年間約100万台から数千万台へのテストおよび製造のスケールアップは、現在、制約要因と見なされており、自動化された電気・光のデュアルドメイン・テストセルと標準化された光コネクタが求められています。CPO（コパッケージド・オプティクス）の方向性は定まったとの見方が一般的であり、その採用ペースが主要な変数となっています。このペースは、歩留まりの成熟度、実環境での信頼性、そしてハイパースケーラーによる認定が、スケールアップおよびスケールアウトネットワーク全体での量産展開へと移行する速度によって左右されます。

『Global Co-Packaged Optics Market 2027-2037』は、AIデータセンター、ハイパースケール、およびハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）アプリケーションにおけるコパッケージド・オプティクス（CPO）に関する包括的な市場および技術評価です。銅線およびプラグイン型光モジュールが物理的・経済的な限界に達する中、CPOはスケールアップおよびスケールアウトAIネットワークの基盤となる相互接続技術として台頭しています。当レポートは、この移行を乗り切るために必要なデータ、技術分析、および競合情報を提供します。

当レポートでは、2026年から2037年までの市場を、用途別（スイッチCPOおよびXPU光I/O）、スイッチ帯域幅世代別（51.2T、102.4T、204.8T+）、統合技術（2D、2.5Dシリコン／有機／ガラス、3Dマイクロバンプおよびハイブリッドボンディング）、コンポーネント、および地域（北米、アジア太平洋、欧州、世界のその他の地域）ごとに市場を分析しています。当レポートには、確率評価を伴う強気・中立・弱気の各シナリオ、出荷台数および価格の推移、プラグイン式モジュールとのコストパリティ分析、ならびに総所有コスト（TCO）のモデリングが含まれています。

技術面では、当レポートはフォトニック集積回路およびシリコンフォトニクス、光エンジンアーキテクチャ、レイテンシ、消費電力、データレートにおけるCPOの利点、レーンあたり200Gへの移行、変調器材料（シリコンマイクロリング、TFLN、BTO、リン化インジウム）、波長分割多重（WDM）および「ビーチフロント」ファイバー数制約、チャネル数スケーリング、エンドツーエンドの光リンク予算；先進パッケージング（シリコン、有機、ガラスインターポーザー、TSV、ハイブリッドボンディング）；EIC/PIC統合；レーザー光源および外部レーザーアーキテクチャ；ファイバーアレイユニットと着脱式コネクタ；規格（OIF、OCI-MSA、UCIe、XPO、Open CPX）；ならびにCPOのテストおよび製造スケールアップ。また、最近の業界再編やNVIDIAのサプライチェーンへの投資を含め、産業エコシステムとサプライチェーン全体についても分析しています。

レポートの内容は以下の通りです：

• エグゼクティブサマリー、主な調査結果、市場促進要因と制約、および2026年までの最近の動向
• 最新のAIデータセンターアーキテクチャ、スイッチASICおよびSerDesの進化、ならびに相互接続の壁
• 将来のAIシステムにおける課題と解決策
• CPOの導入：PIC、光学エンジン、3つの基本概念、メリット、将来の課題、および規格
• CPO向けパッケージング：2.5Dシリコン／有機／ガラス、3Dバンプおよびハイブリッドボンディング、EIC／PIC統合オプション
• CPO市場分析：定義、市場規模、スイッチおよびXPUセグメント、価格、地域動向、TAM、導入曲線、競合情勢およびシナリオ分析
• データ通信、ハイパースケール、エッジにおける世界の動向、および技術動向（パッケージング、UCIe、レーザー）
• 市場見通し：ハイブリッド・プラグガブルからCPOへの移行、スケールアウトおよびスケールアップのロードマップ、高密度コネクタ、サプライチェーンの動向
• 企業プロファイル（Advantest、Alphawave Semi、AMD、Amkor Technology、ASE Technology Holdings、Astera Labs、Avicena、AXT、Ayar Labs、Broadcom、CEA-Leti、Celestial AI、Cisco、Coherent, Corning、Credo、DenseLight、EFFECT Photonics、EVG、Fabrinet、FOCI (Fiber Optical Communication Inc.)、FormFactor、Foxconn、Furukawa Electric、GlobalFoundries、Henkel、Hewlett Packard Enterprise、Hisense Broadband Multimedia Technologies、IBM Corporation、imec、Intel、JCET Group、Kyocera Corporation、Lightmatter、LightSpeed Photonics、LioniX International, Lumentumなど）

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 未来のAIシステムにおける課題と解決策

• 大規模言語モデル（LLM）の台頭と課題
• スケールアップ、スケールアウト、およびスケールアクロスネットワーク
• ハイエンドデータセンターにおけるネットワークスイッチ相互接続の課題
• ハイエンドデータセンターにおけるコンピューティングスイッチ相互接続（光I/O）の課題
• ハイエンドデータセンターにおける将来のAIシステム

第3章 コパッケージド・オプティクス（CPO）の概要

• フォトニック集積回路（PIC）の主要概念
• 光学エンジン（OE）
• 共パッケージ光学部品
• CPO基準

第4章 複合パッケージ光学部品（CPO）のパッケージング

• CPOパッケージングのイントロダクション
• 2.5Dおよび3D先進半導体パッケージング技術の概要と開発ロードマップ
• 2.5Dシリコンベースパッケージング技術
• 2.5D有機系パッケージング技術
• 2.5Dガラスベース包装技術
• 3D先端半導体パッケージング技術
• CPOパッケージング：EICとPICの統合
• EIC/PIC統合用TSV
• EIC/PIC統合のためのファンアウト
• ガラスベースのCPO包装技術
• EIC/PIC統合のためのハイブリッドボンディング
• 光エンジンとASIC/XPUのシステム統合
• 将来の3D-CPO構造
• 光軸調整とレーザー統合
• 光ファイバーアレイユニット（FAU）
• CPOにおけるその他の光学部品サプライヤー
• レーザー統合

第5章 複合パッケージ光学機器市場の分析

• CPO市場の定義と範囲
• CPO市場の規模と成長予測
• Switch CPO市場分析
• XPU光I/O市場分析
• CPOの価格設定とコスト分析
• 地域市場力学
• 総潜在市場分析
• コンポーネント別市場予測
• 技術世代別市場予測
• 市場抑制要因と障壁
• 採用曲線分析
• 導入促進要因と阻害要因
• 競合情勢の進化
• シナリオ分析

第6章 データ通信における世界の市場動向

• データ通信市場力学入門
• 応用動向
• 技術動向

第7章 市場展望

• ハイブリッドプラグインからCPOへの移行、2026年～2030年
• スケールアウトの見通し
• スケールアップの見通し
• 高密度コネクタ
• 新たなサプライチェーンの動向
• 第三者サプライヤーおよびシステムインテグレーター

第8章 企業プロファイル（68企業プロファイル）

第9章 付録

第10章 参考文献