➢ 熱設計・液冷・歩留まり! CPO実装の難所を網羅したエンジニア必読の解析!
➢ 2035年までの市場予測! CPO採用曲線から読み解く投資のチャンスと勝者の条件!
➢ GAFAが狙う「光の覇権」! 新興ディスラプターが挑む既存勢力への破壊的戦略!
➢ IOWN構想の核心に迫る! 日本発・マテリアル・インテリジェンスが世界を制す日!
➢ 技術と市場の交差点! AIコンピューティングの再定義を導く戦略的ロードマップ
➢ 「AIインフラ大転換」の正体!光電融合が導く次世代計算基盤のすべてがここに!
➢ もはや「銅」では支えきれない!光電融合実装がもたらすインフラ変革の衝撃!
➢ 日本の素材力が勝機を掴む! 光電融合サプライチェーンの地政学リスクと未来戦略
➢ 2035年への羅針盤! AIインフラ変革の鍵を握る「光化」の戦略的価値を説く!
第Ⅰ編 AIコンピューティングの再定義と「光化」の必然性
第1章 AIコンピューティングの再定義
1. NVIDIA:全光インターコネクト戦略とRubin/Feynmanロードマップ
2. Broadcom:オープンEthernet陣営の中核戦略
3. Marvell:Pluggable延命とCPO移行を両立する現実路線
4. 総括:AIインフラ競争は「通信アーキテクチャ競争」へ移行
第2章 AIデータセンターはなぜ“光化”するのか
1. エグゼクティブサマリー
2. 100万GPU時代のトラフィック構造:East-Westトラフィック激増とGPU Utilization維持の相克
3. 高速ネットワークの主導権争い:InfiniBand vs Ultra Ethernet(UEC)
4. 1.6T/3.2T移行ロードマップ‐224GPAM4実装とレーン構成最適化‐
5. 銅配線の物理限界
6. 光電融合は不可避なのか
7. 224Gの分岐点:AIインフラは『光中心アーキテクチャ』へ
第3章 次世代AIクラスタにおける光電融合実装の受容:CPOと既存インターコネクトの用途別棲み分け
1. CPOは全面置換するのか、共存するのか
2. 実装障壁を突破するキープレイヤー
3. 2030年までの技術・投資ロードマップ
第Ⅱ編 光電融合・CPOの実装技術と製造パラダイムシフト
第1章 シリコンフォトニクス(SiPh)と次世代光デバイスの技術比較
1. 変調器の三つ巴戦―SiPh vs TFLN vs EOポリマー
2. 外部光源(ELS)の標準化とリモートレーザー構成
3. 次世代光デバイス:光スイッチと光演算の進展
第2章 製造・実装のパラダイムシフト
1. TSMC:COUPEプラットフォームとSoICによる物理限界の突破
1.1 3D積層によるPIC/EICの垂直統合
1.2 量産化に向けた技術課題
1.3 エコシステムにおける日本の「物理層」支配力
2. Intel:IDM2.0とガラス基板戦略の現実性
2.1 有機基板からガラス基板への転換
2.2 次世代パッケージング技術の比較と勢力図
3. OSAT連合と日本製造装置メーカー:実装工程が握る光電融合量産の成否
4. 総括:後工程実装が左右するAIインフラ競争力
第3章 224G-PAM4信号品質と光学エンジン配置最適化
1. 高速伝送における挿入損失(Insertion Loss)の物理メカニズム
2. Package-to-Optics距離の極限設計と実装構造変化
2.1 CPO実装における光電統合限界と量産歩留まり制約構造(224G-PAM4世代)
2.2 CPO実装における熱制約とELSによる光電分離アーキテクチャの成立条件(224G世代)
3. PAM4限界とBER・FEC・Latencyの相互制約
4. 総括:224G-PAM4世代における物理限界顕在化と光電融合アーキテクチャへの構造転換
第4章 基板材料とパッケージ技術の進化
1. ガラスコア基板(GCS)の衝撃:有機基板(ABF)を代替する時期と条件
2. 低誘電・低損失CCLと高熱伝導TIMの最新KPI:脱PFAS規制下の材料選定基準
3. ハイブリッドボンディング(HB)の応用:3Dパッケージングによる光電融合の深化
第5章 CPOの熱設計・液冷・反り課題
1. スイッチASICとレーザー光源の熱特性
2. サーマル・クロストーク抑制と光学エンジン分離設計
3. 液冷環境下におけるCPO実装:DLCおよび液浸冷却との整合性
4. パッケージワーページ(反り)問題:熱ストレスによる断線と光損失
第6章 アセンブリ公差と量産歩留まりモデル
1. ファイバ・アタッチ精度要求と「歩留まりの崖」の技術的背景
2. ウェハレベル検査とシステムレベル・ビンニング
3. 外部光源(ELS)と実効信頼性モデル
4. 総括:統合歩留まりモデルと総コスト最適化
第7章 AIデータセンターにおける光インターコネクト実装・量産ロードマップ
1. NVIDIAのPhotonics戦略:Rubin世代以降におけるNVLink光化への移行可能性
2. BroadcomのCPO戦略:Ethernet AIFabricを支えるTomahawkシリーズの進化
3. TSMCのCOUPE戦略:CoWoS統合型光電融合パッケージングへの移行
4. GAFAM/OpenAIの導入判断:AIインフラにおけるCPO採用条件
5. 総括:LPOからCPOへの転換と光電融合の量産移行
第Ⅲ編 グローバル・サプライチェーンと市場の地政学
第1章 日本の「光電融合」とマテリアル・インテリジェンス
1. NTT/IOWN構想の商用実装:GPU間ファブリックへ拡張される光電融合
2. 次世代基板・光配線技術
3. 化学材料・接着技術による熱歪制御
4. 総括:AIインフラ時代における日本の物理層支配力
第2章 サプライチェーン再編と地政学リスク
1. 既存光モジュールメーカーの役割変化:プラガブルからOptical Engine供給への転換
2. 日本の材料・装置メーカーの勝機:自動実装装置・高放熱接着剤・低誘電基板
3. 中国サプライチェーンの追従:TFLN低コスト化と供給網リスク
第3章 新興ディスラプターの台頭~AyarLabs・Lightmatter・Coherentが再定義するAIインフラ~
1. AyarLabs:光I/Oチップレットが変えるGPU接続構造
2. Lightmatter:光インターポーザと光演算による新アーキテクチャ
3. Coherent:AIインフラを支配するInPレーザー供給基盤
4. 総括:AIインフラは「光ネイティブ」へ移行するのか
第Ⅳ編 市場展望と戦略的ロードマップ(2024~2035)
第1章 CPO市場の規模と構造(2024~2035)
1. 市場規模の見通し
2. セグメント構成(用途・データレート・エコシステム)
3. 参入企業構造と競合構図
第2章 CPO市場予測と採用曲線(2024~2035)
1. Pluggable Opticsの残存領域とCPOへの転換点分析
2. 損益分岐点分析:CPO導入がTCOで優位化する時期
3. スケールアップvsスケールアウトにおける採用差
4. 総括:Pluggable・LPOからCPOへの段階的移行と市場構造(2024~2030)