◆マルチクライアント調査レポート：2023年12月22日発刊
2024 Co-Package・光電融合のキーデバイスと新材料市場総調査
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LD高速化、変調器の進化、APN・Disaggregated DC・メモリーセントリックコンピューティングの実現、Pluggableへの影響 |
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| −はじめに− |
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- 情報通信社会におけるデータトラフィック量はクラウドサービス、SNS、動画共有サービス、生成AI、メタバースなどにより拡大を続けており、新興国を中心とする人口増加も拍車をかけ、通信はさらに世界に必要とされていくとみられる。また高齢化といった社会的課題をもつ先進国においても少ない労働人口の生産効率を上げるためにデータ・通信の活用は必要不可欠になるとみられる。
- 大量消費、大量処理、大量通信が必要となる今後の世界において、光通信における高速化、高密度化、低消費電力化など必要とされる要求スペックを解決・ブレイクスルーしていく上で材料的、構造的、ソフトウェア的アプローチを関係各社は採っている。CPOなどの光電融合や、Disaggregated DCなどのネットワークアーキテクチャの変更は代表的な対策の一つである。
- 本調査では最大で2050年までの長期予測を行ったが、その中で本調査のメインとなっているCPOの存在意義、高速化の意義は何なのか、突き詰めるところ進歩主義の意味はあるのか、進歩主義を諦める必要があるのではないか、という考えが生まれるほどに技術的な課題は数多くある。また、電気通信およびPluggable光トランシーバーなど従来製品は非常に優秀で、できる限り従来製品を使い続けようとする力が強いのが現状である。結論から言えば、CPOや光電融合の本格量産化はまだまだ先であるとみられる。
- しかしながら、構造的工夫、ソフトウェア的工夫でも乗り越えられない、物性的な限界がいずれは来るであろう。樹脂基板における電気通信速度限界、半導体微細化限界などはいずれも2030年代前半には技術的な壁にぶつかるとみられ、現在開発が行われているCPO、光電融合技術がブレイクスルーのために必要になるとみられる。半導体・光通信の両分野において参入企業およびサプライチェーンが大きく変動することになるだろう。本調査では新しい革新技術の本命用途、量産タイミングなどに重点を置き調査を行った。
- 本マルチクライアント特別調査企画では、Co-Packaged Optics（以下、CPO）をはじめとする光電融合デバイスの新構造、新材料の光通信機器、モジュール、デバイスを調査分析することによって、当該市場のビジネスにおける有益な判断材料を提供することを目的とした。
- アプリケーション市場、変調器・集積デバイス市場は現状の数量の積み上げとともに、CPO・光電融合デバイスの市場規模算出の母数としての活用を行った。光電融合キーデバイス市場、関連デバイス・部材市場ではアプリケーション・用途ごとの使用量、市場の有望度をまとめた。
- 関係各位が本マルチクライアント特別調査企画を今後の事業戦略立案・展開において役立てていただくことを切に望むものである。
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| −調査目的− |
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- 本マルチクライアント特別調査企画では、Co-Packageおよび光電融合技術の現状と将来展望を、アプリケーション・技術・プレーヤーなど複合的な観点から分析することで、市場の将来的な方向性について展望することを目的とした。
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| −調査対象− |
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- ■調査対象品目
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| 調査セグメント | 品目数 | 調査対象 |
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| アプリケーション | 3品目 | 光伝送装置、イーサネットスイッチ、サーバー |
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| 変調器・集積デバイス | 6品目 | InP EA変調器、SiPh EO MZ変調器、LN・TFLN EO MZ変調器、InP EO MZ変調器、SiPh EO Ring変調器、次世代変調器（EOポリマー・BTO・PLZT・KTN・グラフェン・フォトニック結晶・プラズモニック） |
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| 光電融合キーデバイス | 3品目 | 光電変換素子、光パスゲート・光論理ゲート、光メモリー |
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| 関連デバイス・部材 | 11品目 | SoC（CPU・GPU・FPGA）、スイッチ用IC、スマートNIC、光導波路（ガラス・Si・SiN・ポリマー）、Co-Package用パッケージ基板、プラスチックレンズ、光スイッチ、光コネクター、光ファイバーアレイユニット、フォトニック結晶、EOポリマー |
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| 合計 | 23品目 | − |
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| −調査項目− |
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- ■アプリケーション
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- 1) 製品概要／定義
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(1) 製品分類
(2) 製品構成図
(3) 用途別トレンド
- 2) 市場動向
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(1) ワールドワイド市場規模推移・予測
(2) 光電融合関連製品の上市タイミング
- 3) 価格動向（2023年Q4時点）
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- 4) 参入メーカー動向
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(1) メーカーシェア
(2) 主要メーカーにおける取り組み状況
(3) 参入メーカー別注力分野
- 5) 技術動向
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(1) 技術ロードマップ
(2) 高速化・低消費電力化におけるボトルネック・
改善対象部位
- 6) エンドユーザー毎のサプライチェーンと選定主体
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- ■変調器・集積デバイス
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- 1) 製品概要／定義
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(1) 製品概要
(2) 製品構成図
- 2) 市場動向
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(1) ワールドワイド市場規模推移・予測
(2) 光電融合関連製品の上市タイミング
(3) 今後の市場展望
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- 3) 用途別動向
- 4) 参入メーカー動向
- 5) エンドユーザー毎のサプライチェーンと選定主体
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- ■光電融合キーデバイス
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- 1) 製品概要／定義
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(1) 製品概要
(2) 製品構成図
(3) 製品タイプと有望材料
- 2) 市場動向
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(1) ワールドワイド市場規模推移・予測
(2) 今後の市場展望
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- 3) タイプ別動向
- 4) 用途別動向
- 5) 参入メーカー動向
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(1) 主要メーカーにおける取り組み状況
(2) 参入メーカー別注力分野
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- ■関連デバイス・部材
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- 1) 製品概要／定義
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(1) 製品概要
(2) 製品構成図
- 2) 市場動向
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(1) ワールドワイド市場規模推移・予測
(2) 光電融合関連製品の上市タイミング
(3) 今後の市場展望
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- 3) 用途別動向
- 4) 価格動向（2023年Q4時点）
- 5) タイプ別動向
- 6) 参入メーカー動向
- 7) 要求スペック動向
- 8) エンドユーザー毎のサプライチェーンと選定主体
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| −目次− |
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- 1. 総括（1）
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1.1 Co-Package・光電融合市場展望（2）
1.2 データトラフィックと消費電力（3）
1.3 製品別市場規模推移・予測（5）
1.4 変調器タイプとアプリケーション別採用動向（10）
1.5 光トランシーバー市場動向（21）
1.6 LD市場動向（27）
1.7 光電融合関連製品の上市タイミング・ロードマップ（39）
1.8 CPOの構造（41）
1.9 Logic ICと光電融合製品の動向（51）
1.10 Disaggregated DC関連動向（52）
1.11 AIと光ネットワーク（56）
1.12 コンソーシアム・関連団体動向（IOWNなど）（60）
- 2. アプリケーション（65）
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2.1 光伝送装置（66）
2.2 イーサネットスイッチ（72）
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2.3 サーバー（78）
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- 3. 変調器・集積デバイス（84）
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3.1 InP EA変調器（85）
3.2 SiPh EO MZ変調器（89）
3.3 LN・TFLN EO MZ変調器（93）
3.4 InP EO MZ変調器（97）
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3.5 SiPh EO Ring変調器（101）
3.6 次世代変調器（EOポリマー・BTO・PLZT・KTN・
グラフェン・フォトニック結晶・プラズモニック）
（105）
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- 4. 光電融合キーデバイス（116）
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4.1 光電変換素子（117）
4.2 光パスゲート・光論理ゲート（122）
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4.3 光メモリー（126）
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- 5. 関連デバイス・部材（129）
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5.1 SoC（CPU・GPU・FPGA）（130）
5.2 スイッチ用IC（134）
5.3 スマートNIC（138）
5.4 光導波路（ガラス・Si・SiN・ポリマー）（141）
5.5 Co-Package用パッケージ基板（145）
5.6 プラスチックレンズ（148）
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5.7 光スイッチ（152）
5.8 光コネクター（156）
5.9 光ファイバーアレイユニット（161）
5.10 フォトニック結晶（165）
5.11 EOポリマー（169）
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