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米エヌビディア、次世代CPOソリューションを披露
米半導体大手のNVIDIA（エヌビディア）は、米サンフランシスコで開催された「SEMICON West 2026」で、次世代の共封止光学（CPO）ソリューションの試作機を披露したと、複数のメディアが報じた。新技術は「OOI（Optics-on-Interposer、中間層上光学）」と名付けられている。エヌビディアはOOIの商用化時期について明らかにしておらず、現時点では試作品を入手した段階だとしている。
もっとも、中長期的に見ても、OOIが短期間で中国の光通信産業に大きな影響を与える可能性は低い。エヌビディアは2026年後半から「Rubin」プラットフォームに第1世代CPOを導入し、2027年には量産規模を拡大する計画だ。「Rubin Ultra」では、2027年以降にCPOをラック間接続へ拡張する方針を示している。
光エンジン専用の有機基板を廃止
光通信チップメーカーの関係者によると、現在量産されているCPOとOOIの最大の違いは、光エンジン（OE）が専用の有機基板を使わず、コンピュートチップと同じインターポーザーを共有する点にある。
現在の量産型CPOでは、光エンジンはスイッチチップの隣にある有機基板上に配置されている。一方、OOIでは、光エンジンをコンピュートチップが搭載されるシリコンインターポーザー上に移す。
光エンジンの物理的な位置を有機基板上からインターポーザー上へ移すことで、有機基板を省き、電気信号の伝送経路をさらに短縮できる。
第1世代の量産型CPOでは、従来の着脱式光モジュールに比べて、光エンジンをスイッチチップの近くに配置している。OOIでは、短距離かつ微細な配線によって光エンジンをコンピュートチップのインターポーザー上に実装し、電気信号が有機基板を経由する必要をなくす。
これにより、信号伝送の効率向上、消費電力の削減、帯域密度の向上が期待される。AIチップの外部通信におけるボトルネックを解消する技術として、GPUがインターポーザーを介してHBM（高帯域幅メモリー）と高速接続する考え方に近い。
量産化の最大の課題はパッケージングと放熱
OOIの実用化に向けた最大の課題の一つが、放熱だ。
光通信チップメーカーの関係者は、温度に敏感な光学部品と、数百ワットの電力を消費するコンピュートチップを同じインターポーザー上に封止するため、熱管理、光結合の精度、保守・修理のしやすさが新たな課題になると指摘する。
また、OOIは光デバイスのパッケージング工程の難易度と付加価値を一段と高める可能性がある。インターポーザーの生産能力や設計ルール、パッケージング歩留まりは、半導体後工程を担う企業が握ることになる。
光エンジンがコンピュートチップに近づくほど、電気信号の経路は短くなる一方、パッケージングにおける技術的な重要性と付加価値は高まる。これにより、AIチップのサプライチェーンにおける先端パッケージング企業の存在感がさらに高まる見通しだ。
エヌビディア研究所の首席研究科学者、ニコラ・ネドビッチ氏も、将来製品に向けて評価を進めていると説明する一方、商用化に向けた課題はまだ解決されていないと述べている。
OOIに量産時期のめどなし
エヌビディアは、OOIの量産時期を公表していない。ネドビッチ氏によると、同社はすでに試作品を入手しているものの、量産化の時期については見通しが立っていない。
業界関係者は、エヌビディアが2028年に投入する予定の「Feynman」アーキテクチャーでも、引き続きCPO方式が採用されるとみている。そのため、OOIの量産化は2030年以降になる可能性が高いという。
現在、エヌビディアの第1世代CPO技術は、出荷拡大の初期段階にある。
エヌビディアは8月14日、公式SNSを通じて、世界初となる200G／レーンのCPOイーサネット・スイッチシステムが全面的な量産に入ったと発表した。
エコシステムでは、Lumentumがレーザーチップ、天孚通信がレーザー・モジュールのサブアセンブリー、台湾積体電路製造（TSMC）がシリコンフォトニクス工程、矽品精密がパッケージングを担当し、最終的なシステム統合は鴻海（Foxconn）が担う。初期顧客には、CoreWeave、Lambda、オラクル・クラウドなどが含まれる。
また、エヌビディアは10月21日に開催された「GTC Berlin」で、矽品精密などとともに、2027年半ばまでにCPO光エンジンの生産能力を現在の15倍に引き上げ、2028年末までにさらに倍増させる方針を明らかにした。
両方の目標を達成できれば、CPO光エンジンの生産能力は累計で現在の約30倍に拡大することになる。
可変型光モジュールからCPO、OOIへ
光インターコネクトは、着脱式光モジュールからCPO、さらにOOIへと進化する方向性が明確になっている。ただし現時点では、LPO、NPO、CPOなど複数の方式が並行して開発・導入されている段階だ。
中国国内ではNPO分野の開発が比較的速く進んでいる一方、海外ではエヌビディアを中心にCPO方式が重点的に推進されている。
Cambridge Technologyの副総経理兼最高技術責任者（CTO）、趙海波氏は、「ラック内のスケールアップでは、依然として銅線が主流だが、ラック間の接続では光が徐々に銅線に取って代わっている。着脱式光モジュールは、来年も主力であり続ける」と指摘する。
また、単一波長100Gの方式ではNPOやCPOは必ずしも必要ではなく、光モジュールの形態も技術の進化に合わせて変化すると説明した。
技術革新に伴い、サプライチェーン内の付加価値の配分も変わりつつある。従来の着脱式光モジュールの時代には、「モジュールと光チップ」が主な価値の中心だった。
これに対してCPOの時代には、シリコンフォトニクスチップ、先端パッケージング、外部光源・受動部品、放熱、試験などの分野へ価値が移行するとみられている。
