VCSEL NPOがAI Scale-Up光接続の有力案へ、2031年需要予測と商用化条件

Scale-Up網における光化の条件

AIデータセンターのScale-Up網では、AECが複数のリタイマーによりデータ損失と信号減衰を補います。伝送速度が1.6 Tbps世代に入ると、銅線上の高周波損失は大きくなります。TrendForceは、この制約が短距離接続をVCSEL NPOやMicro LED CPOなどの光インターコネクトへ移行させる可能性を示しています。

この方向性は、AECがすでに置き換えられたことを意味しません。公表内容には、銅配線から光接続への移行比率、導入台数、共通の日程は示されていません。1.6 Tbpsは光化を促す技術条件であり、特定部品の現在需要を示す取引データではありません。

VCSEL NPOの6社開発構図

TrendForceが研究開発を進める企業として挙げたのは、Lumentum、古河電工、Coherent、Broadcom、ams OSRAM、HiSiliconの6社です。発光・受光素子のアレイをASIC／GPUと統合し、低消費電力と高い伝送密度を目指す点がVCSEL NPOとMicro LED CPOに共通します。

6社の記載は研究開発への参加を示しますが、各社の量産時期、認定状況、生産能力がそろっていることは示しません。2027～2028年から複数案が市場に現れるとの予測も、現在の商用供給を意味しません。

850 nmと1,060 nmの設計差

Coherent、Broadcom、ams OSRAM、HiSiliconは、成熟した850 nm VCSELとフォトダイオードを組み合わせ、最大3.2 Tbpsの総帯域を実現する構成を採用しています。成熟した素子技術を使う一方、色分散が伝送距離と帯域の追加拡張を制約します。3.2 Tbpsは構成全体の総帯域であり、VCSEL単体の速度ではありません。

Lumentumと古河電工は1,060 nm VCSELを採用し、Coherentも採用を計画しています。TrendForceは、1,060 nmについて、高い光ファイバー結合効率、低分散、低い相対強度雑音、優れた高温特性を挙げています。一方でコストは850 nmより高いとされます。両波長ともAIデータセンターの高密度伝送に対応でき、選択には性能とコストの取捨選択が伴います。

2031年予測と商用情報の境界

TrendForceは、2027～2028年から多くのVCSEL NPO案が市場に登場し、短距離光トランシーバー需要と合わせて、2031年のVCSEL需要が6.5億個に達すると予測しています。2025～2031年の年平均成長率は38％です。これはVCSEL市場全体の需要予測であり、VCSEL NPOユニットだけの出荷台数ではありません。

同予測は、現在の受注、スポット需要、在庫逼迫、値上げ、納期長期化、割当の発生を示すデータでもありません。6.5億個と38％は長期の市場見通し、2027～2028年は想定される製品投入窓です。量産、供給、価格の判断には別の商用情報が必要です。

製品ロードマップとMicro LED CPO比較

今後の開発焦点は、VCSEL単体の速度を100Gから200G標準へ引き上げ、100～200 µmのMicro VCSELを高密度・多チャネルのアレイへ統合することです。波長と光ファイバー技術の組み合わせも最適化対象に含まれます。これらは将来の伝送帯域を高める研究開発目標であり、現時点で広く量産される仕様を示すものではありません。

比較対象のMicro LED CPOはビット当たり消費電力の理論限界に近づく長期的可能性を持つ一方、マストランスファー、光ファイバー適合、結合効率、供給網成熟度に課題が残ります。TrendForceは、現段階でビット当たり消費電力、保守柔軟性、供給網の成熟度においてVCSEL NPOの商用条件が相対的に整っていると評価しています。この比較も、個別企業の受注、在庫、供給、価格を示す証拠ではありません。

Sources

• TrendForce、VCSEL NPOと2031年需要予測、2026年10月8日