光インターコネクト半導体市場の規模、シェアおよび成長予測（2026年～2032年）

光インターコネクト半導体市場は、2026年に84億米ドルと推計されており、2032年までに227億米ドルに達すると予測されています。これは、2026年から2032年にかけてCAGR 18.0％を示すものです。

光インターコネクト半導体スタックは、高速の電気データを光信号に変換し、その信号を光ファイバーを介して伝送し、受信側で再び電気信号に変換します。従来のプラグイン式トランシーバーでは、ホスト側の電気インターフェースがデジタル信号プロセッサに接続され、同プロセッサが等化、クロック回復、前方誤り訂正、および変調機能を実行します。その後、ドライバがレーザーや変調器を駆動し、フォトダイオードとトランスインピーダンス増幅器が受信した光信号を復元します。シリコンフォトニクスは、変調器、導波路、多重化器、および光検出器を、シリコン互換のプラットフォーム上に集積します。リン化インジウムは、効率的なレーザー発振、電気吸収変調、および光増幅において依然として重要な役割を果たしています。人工知能（AI）インフラの進化に伴い、これらの機能が物理的に配置される場所も変化しています。従来のプラグイン式光モジュールでは、光モジュールはスイッチやアクセラレータシステムのフロントパネルに配置されていました。ニアパッケージ型光学部品は、スイッチ用シリコンと光エンジン間の電気的距離を短縮します。コパッケージ型光学部品は、光エンジンをスイッチング用または演算用シリコンのすぐ隣に配置し、高速電気式SerDesリンクの長さと消費電力を低減します。光入力・出力アプローチは、先進的な半導体パッケージ内に組み込むことができるコンパクトな光チップレットを使用することで、集積化をさらに前進させます。これらのアーキテクチャは、プラグイン式光学部品を排除するものではありません。これらは、到達距離、帯域幅密度、保守性、および電力要件によって差別化された、複数の半導体収益源を生み出します。したがって、技術の組み合わせは依然として異種混在の状態を維持しています。シリコンフォトニクスは高密度集積や波長分割多重化に適していますが、シリコン上での効率的な光生成は依然として困難です。これにより、外部またはハイブリッド型のリン化インジウムレーザーに対する需要が維持されています。リン化インジウム電気吸収変調レーザーは、200Gおよび新興の400G/レーンリンクにおいて、引き続き強力な高速性能を提供しています。ヒ素化ガリウムVCSELアレイは、短距離マルチモード用途や高度に並列化された光ファブリックにおいて、依然として重要な役割を果たしています。市場で成功を収めるのは、単一の材料プラットフォームに依存するのではなく、フォトニクス、高速アナログ電子機器、パッケージング、および製造歩留まりを組み合わせたサプライヤーである可能性が高いでしょう。

市場促進要因

• AIファブリックは、電気的相互接続の効率が向上する速度を上回るペースで帯域幅密度を高めています。AIクラスターは、膨大な数のアクセラレータ、メモリリソース、スイッチを接続することでパフォーマンスを拡張します。ファブリックの総帯域幅が増加するにつれ、長距離にわたる高速銅線リンクでは、挿入損失の増加、等化処理の複雑化、および消費電力の増大という課題に直面しています。データが基板間、ラック間、さらには高密度なスケールアップシステム内のコンピュートトレイ間を移動する必要がある場合、光リンクの有用性が高まります。ブロードコム、マーベル、コヒーレント、ルメンタムはいずれも、1レーンあたり400Gの技術を開発しています。これは、業界がトランシーバーの数や消費電力の比例的な増加を許容することなく、帯域幅を拡大しなければならないためです。
• 1.6Tから3.2Tへの移行に伴い、光ポートあたりの半導体搭載量が増加します。800Gから1.6Tへの移行により、当初はレーンあたり200GのDSP、ドライバ、TIA、レーザー、および検出器技術への需要が高まります。次の3.2Tへの移行では、レーンあたり400Gの信号伝送が導入され、アナログ帯域幅、変調効率、フォトダイオードの性能、およびパッケージの寄生成分に関する要件がさらに厳しくなります。Marvell社は2026年9月、1レーンあたり400Gの2nmプロセス技術を用いた光通信のデモを発表しました。Coherent社とLumentum社は2026年中に、400GクラスのEMLおよびフォトダイオード技術のデモを行いました。したがって、速度の移行のたびに、光信号チェーン全体で半導体の入れ替えサイクルが生じます。
• CPOおよび光I/Oは、高ラディックススイッチやアクセラレータ付近における電力および到達距離の制約に対処します。光エンジンをスイッチや演算用シリコンの近くに配置することで、消費電力の大きい電気リンクを短縮し、フロントパネルの帯域幅密度を高めることが可能になります。グローバルファウンドリーズは、2026年5月にSCALE CPOプラットフォームを発表しました。ブロードコムは、コパッケージ化された光モジュールを用いた102.4Tイーサネットスイッチングを実証しました。インテルは、シリコンフォトニクスとCMOSエレクトロニクスを組み合わせた光コンピューティング相互接続チプレットの開発を続けています。これらのアプローチにより、半導体のビジネスチャンスは、ディスクリートなトランシーバー部品から、パッケージレベルの光エンジンやチプレットへと拡大しています。
• ファウンダリおよびパッケージングへの投資により、フォトニクス統合の障壁が低減されています。光インターコネクトには、フォトニクスウエハー、電子集積回路、レーザーアタッチ、ファイバー結合、および先進パッケージングにわたる再現性のある製造が求められます。グローバルファウンドリーズは、2026年CHIPS研究開発プログラムの一環として、シリコンフォトニクス、新規光学材料、および3次元ハイブリッドボンディングに投資を行っています。マーベル、ブロードコム、インテルをはじめとするサプライヤー各社も、ますます高度化する電子プロセスノードとフォトニクスの統合を進めています。プロセス設計キットの改良、ウエハースケールでのテスト、およびパッケージングの自動化により、光技術を実証段階から量産段階へとスケールアップする際のリスクが低減されています。

市場抑制要因

• 最大の制約要因は、パッケージングコスト、熱管理、レーザーの信頼性、および製造歩留まりです。光エンジンには、精密なファイバーアライメントと低損失の結合が求められます。コパッケージ化されたアーキテクチャでは、光コンポーネントが高価値なスイッチング用または演算用シリコンの近くに配置されるため、現場での交換が複雑になる可能性があります。外部レーザー光源は、一部のCPO設計において保守性を向上させますが、追加のファイバ配線や冗長性の要件をもたらします。また、技術の断片化も依然として大きな課題となっています。シリコンフォトニクス、リン化インジウムEML、VCSEL、および新興の変調プラットフォームは、それぞれ異なる距離や電力範囲において最適な選択肢となり得ます。光コンピューティング相互接続およびパッケージレベルの光I/Oに関する規格は、依然として成熟の途上にあります。広範な相互運用可能な商用エコシステムが確立されるまでは、ハイパースケーラーや半導体ベンダーは独自のアーキテクチャを採用する可能性があります。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

• 市場機会と主な調査結果
• 光インターコネクト半導体の展望
• 主要技術および収益源

第2章 市場概要

• 光インターコネクト半導体アーキテクチャ
• 電気ー光信号チェーン
• プラグイン型、ニアパッケージ型、およびコパッケージ型光デバイス
• 光入出力およびコンピューティング相互接続
• 半導体パッケージングおよびファイバー結合の要件

第3章 市場規模と予測（2026年～2032年）

• 世界の市場売上高
• 年間成長率の分析
• 光リンクあたりの半導体使用量

第4章 市場：半導体の機能別

• 光デジタル信号プロセッサ
• シリコンフォトニクス　フォトニック集積回路
• レーザーおよび電気吸収変調レーザー
• VCSELおよび並列光エミッタ
• フォトダイオード、ドライバ、トランスインピーダンス増幅器
• 光I/OチップレットおよびCPO光エンジン

第5章 市場：素材別プラットフォーム

• シリコンおよびシリコン・オン・インシュレータ
• リン化インジウム
• ヒ素化ガリウム
• シリコン・ゲルマニウムおよび相補型アナログ・プラットフォーム
• ハイブリッドおよびヘテロジニアスなフォトニック集積

第6章 市場：相互接続アーキテクチャ別

• プラッガブル光学
• リニアプラッガブル光学
• パッケージ近傍光学素子
• コパッケージ型光デバイス
• オプティカル・コンピュートI/Oおよびチップレット相互接続

第7章 市場：回線速度別

• 400G以下
• 800G
• 1.6T
• 3.2T以上

第8章 市場：用途別

• AIスケールアップネットワーク
• AIスケールアウトとイーサネットファブリック
• データセンター間相互接続
• 通信およびキャリアネットワーク
• ハイパフォーマンス・コンピューティングおよび専用システム

第9章 地域市場

• 北米
  • 米国
  • カナダ
• アジア太平洋
  • 台湾
  • 中国
  • 日本
  • 韓国
  • 東南アジア
• 欧州
• 世界のその他の地域

第10章 市場力学

• 促進要因
  • AIファブリックの帯域幅密度
  • 1.6Tから3.2Tへの光学的遷移
  • 高速電気リンクにおける電力制約
  • ファウンダリおよびフォトニック・パッケージングのスケールアップ
• 抑制要因
  • 光パッケージングおよびファイバー取り付けコスト
  • レーザーの信頼性と熱管理
  • CPOの保守性および修理性
  • アーキテクチャと標準の断片化

第11章 競合情勢

• 市場構造と競合の激しさ
• 光DSPおよび接続用半導体の市場における位置づけ
• シリコンフォトニクスとファウンダリ戦略
• InP、VCSEL、およびレーザープラットフォームの戦略
• CPOおよび光I/Oエコシステムにおけるパートナーシップ

第12章 企業プロファイル

• Broadcom
• Marvell Technology
• Intel
• GlobalFoundries
• Coherent
• Lumentum
• Cisco/Acacia
• MACOM Technology Solutions
• Semtech
• Taiwan Semiconductor Manufacturing Company
• Ayar Labs
• Lightmatter
• Ranovus
• POET Technologies
• NVIDIA

第13章 最近の動向

第14章 付録