はじめにーCPOは量産フェーズへ
2026年となりCPOは、PoCを完全に抜けて、量産フェーズへと入りました。
これまでCPOは、光源の配置、熱管理、光ファイバの高密度接続といった技術的課題から、研究開発や限定的な試作にとどまっていました。
しかし、AIデータセンターの電力制約、GPUクラスタの大規模化、そしてNVIDIAを中心としたアーキテクチャ転換が重なり、CPOは「必要不可欠な技術」へと位置づけが大きく変わりました。
AIモデルの大規模化に伴い、GPU間の通信帯域は指数関数的に増加しています。
従来の銅線ベースの電気配線では、帯域・消費電力・伝送距離の限界が顕在化し、特に400G SerDes世代では1m未満で信号が急速に減衰します。
（※400G SerDesとは、100Gbps×4レーンで400Gbpsを伝送する高速シリアル通信技術）
これにより、ラック間スケールアップを前提とする最新のAIデータセンターでは、光配線への移行が避けられない状況となりました。
今、NVIDIA・Broadcom・NTTといった主要プレイヤーがCPO導入を強力に推進し、クラウド大手（CSP）も実装準備を開始しています。
2026年は、CPOが「未来の技術」から「今必要な技術」へと変わった象徴的な年といえます。
■CPOとPoCの違い
| 項目 | CPO（Co-Packaged Optics） | PoC（Proof of Concept） |
| 定義 | 光と半導体を同一パッケージ内で統合する実装技術 | 技術・アイデアの実現可能性を検証する試験段階 |
| 位置づけ | 製品・アーキテクチャ | 開発プロセスの段階 |
| 目的 | 高速・低消費電力な通信を実現 | 技術が成立するかを確認 |
| 主な対象 | データセンター、AIインフラ、半導体パッケージ | 新技術・新製品・新方式全般 |
CPO量産フェーズにおける中核サプライチェーン
CPOの量産フェーズに入り、サプライチェーンの構造は大きく変わりつつあります。
特に注目されるのは、光エンジン、パッケージング、光接続の3領域です。
これらはCPOの性能と量産性を左右する中核となります。
● 光エンジン：Lumentum・Coherentが中心的存在に
光エンジンはCPOの心臓部であり、レーザー光源、変調器、受光器といった光デバイスを統合した重要部品です。
NVIDIAがLumentumとCoherentに総額40億ドルを投資（２０２６年３月）したことは、光エンジンがCPO普及のボトルネックであることを示しています。
光源は歩留まりが低く、熱に弱いため、GPUやスイッチASICの近傍に配置するCPOでは特に厳しい要求が課されます。
これらの課題を克服できる企業が、2030年に向けて光エンジン市場の主導権を握ると考えられます。
● パッケージング：TSMC COUPE 3Dが中核技術に
CPOでは、ロジックとフォトニクスを近接配置する必要があり、従来の後工程では対応が難しくなっています。
TSMCのCOUPE 3Dは、光ICとロジックICを積層・近接配置するための最有力技術であり、GPUやスイッチASICと光エンジンを一体化するCPOの実現に不可欠です。
TSMCはすでにNVIDIAと協力し、フォトニクスダイを積層したパッケージの量産準備を進めています。2030年に向けて、TSMCの供給能力がCPO普及の速度を左右する可能性が高いと考えられます。
● スイッチASIC：Broadcomが圧倒的存在感
CPO搭載スイッチの量産はBroadcomが先行しており、2025年から一部データセンターで導入が始まりました。
2026年はさらに量産が加速し、CPOスイッチ市場の中心となっています。Broadcomは光エンジンとの統合を前提としたスイッチASICを開発しており、CPO普及の重要な推進役となっています。
※スイッチASIC：データセンター内で GPU・CPU・サーバー間の通信を制御するチップ
● 光コネクタ・光実装：日本勢が強みを発揮
CPOは高密度光接続が必須であり、光コネクタや光実装技術が重要な役割を果たします。
NTTエレクトロニクス、住友電工、古河電工といった日本企業は、この領域で世界的な競争力を持っています。
特にNTTはIOWN構想を背景に光電融合技術を推進しており、CPOの実装に必要な光コネクタや光配線技術で存在感を示しています。
■CPO量産化を支える主要構成要素とプレイヤー
| 領域 | 役割・重要性 | 主な企業 | 勝ち筋・ポイント |
| 光エンジン | レーザー・変調器・受光器を統合する中核部品（CPOの心臓部） | Lumentum、Coherent | 低歩留まり・高熱課題を克服できる企業が主導権を握る |
| パッケージング | ロジックICとフォトニクスICの近接・積層を実現 | TSMC（COUPE 3D） | 高精度実装と量産能力がCPO普及スピードを左右 |
| スイッチASIC | CPO搭載ネットワークの制御・データ処理 | Broadcom | 光エンジン前提設計で市場を先行、量産で優位 |
| 光コネクタ・光実装 | 高密度光接続（数十〜数百芯）の実現 | NTTエレクトロニクス、住友電工、古河電工 | 高精度・信頼性・量産性で日本勢が競争優位 |
CPOの新たなボトルネックを握る企業
CPOの量産化と共に、新たなボトルネックが顕在化すると予想します。
ボトルネック1：光エンジン供給（歩留まり・熱・量産能力）
光エンジンはCPOの最重要部品であり、2030年に向けて最も深刻な供給制約が予想されます。
レーザーの歩留まりが低く、熱に弱いため、GPUやスイッチASICの近傍で安定動作させるには高度な技術が必要です。
ボトルネックを握る企業：
| 企業 | 製品例 |
| Lumentum | 高出力DFBレーザー（データセンター向け） |
| Coherent | InP系レーザー＋シリコンフォトニクス |
| Fujitsu Optical Components | 高信頼光トランシーバ用レーザー |
これらの企業は光源技術で強みを持ち、2030年に向けて光エンジン供給の中心となると考えられます。
ボトルネック2：高密度光接続（数百芯規模の光ファイバ）
CPO普及に伴い、光接続は「数十芯 → 数百芯」へと急速に増加します。
光コネクタの精度、組立性、温度変動に対する信頼性、大量生産の自動化などが課題となります。
ボトルネックを握る企業：
| 企業 | 製品例 |
| NTTエレクトロニクス | 多心光コネクタ／光接続モジュール |
| 住友電工 | 高密度多芯光ファイバケーブル |
| 古河電工 | 多心光ファイバリボン／接続部材 |
| Molex | MPOコネクタ／高密度光I/O |
| US Conec | MTフェルール／MPOコネクタ |
日本企業はこの領域で世界的な競争力を持ち、2030年のCPO普及を左右する存在です。
ボトルネック3：パッケージング（フォトニクス積層の歩留まり）
CPOはロジックとフォトニクスを近接配置するため、パッケージング工程が従来よりも複雑になります。
光ICの位置合わせ精度、熱膨張差によるストレス、大型パッケージの反りなどが課題です。
ボトルネックを握る企業：
| 企業 | 製品例 |
| TSMC | COUPE 3D光電統合パッケージ |
| Intel（AIP） | EMIB＋シリコンフォトニクス統合 |
| ASE | FOCoS先端パッケージング |
| Amkor | 2.5D/3D高密度パッケージ |
特にTSMCの供給能力がCPO普及の速度を左右すると見られています。
ボトルネック4：光モジュールの電力効率（LPOとの競合）
2030年に向けて、CPOとLPOの競合が激化します。
ラック内はLPO、ラック間はCPOという棲み分けが想定されますが、LPOの電力効率が改善すると、CPOの普及速度に影響を与える可能性があります。
ボトルネックを握る企業：
| 企業 | 製品例 |
| Broadcom | LPO対応800G光DSPレスモジュール |
| Marvell | LPO向けPAM4光DSP／PHY |
| InnoLight | 800G/1.6T LPO光トランシーバ |
| Accelink | 400G/800G低消費光モジュール |
AIデータセンター電力危機とCPO需要の爆発
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AIデータセンターの電力消費は2025年以降急増し、世界的な電力逼迫の要因となっています。
CPOは電力削減効果が大きく、電力危機の解決策として注目されています。
CPOは電気配線の距離を短縮し、ドライバ電力を削減できるため、従来のプラガブル光モジュールに比べて30〜50%の電力削減が期待されています。
2030年にはCPO比率が20〜35%に達するという予測もあり、電力危機が深刻化するほどCPO採用は加速すると考えられます。
NVIDIA Rubin世代でのCPO本格採用の見込み
NVIDIAのRubin世代は、CPO本格採用の最初のGPU世代と位置づけられています。
RubinではNVLink 6（400G SerDes）が採用され、銅線では距離・電力・帯域の限界を超えるため、光化が必須となります。
Rubin世代では、TSMC COUPE 3Dによるフォトニクス積層が可能となり、光エンジンをGPUパッケージに近接配置する構造が採用される見込みです。
これにより、ラック間スケールアップが容易になり、AIクラスタの構成が大きく変わる可能性があります。
Rubin世代の量産が本格化すると、光エンジン、光コネクタ、パッケージングの供給が逼迫する可能性があり、サプライチェーン全体の強化が求められます。
Rubin世代 vs 従来世代
| 項目 | 従来GPU世代（～Hopper） | Rubin世代（次世代） | インパクト |
| インターコネクト | 銅配線（電気）中心 | 光（CPO）前提 | 配線方式の根本転換 |
| SerDes速度 | ～200G級 | 400G級（NVLink 6） | 電気配線の限界到達 |
| 通信距離 | 短距離（ラック内中心） | ラック間スケール | データセンター構造が変化 |
| 光技術の位置づけ | 外付け（プラガブル） | パッケージ内統合（CPO） | 光が“内部化” |
| パッケージ | 従来2.5D/CoWoS中心 | フォトニクス統合（COUPE 3D） | 実装難易度が飛躍的に上昇 |
| 電力効率 | 配線電力が増大 | 光化で大幅削減 | 電力制約への対応 |
| スケーラビリティ | 限定的 | 大規模クラスタ前提 | AI性能の上限を押し上げ |
まとめー2030年は“制約の年”になる
関連記事：次の5G＝6G？NTTが挑むIOWN構想 ― 光電融合・光通信が変える未来
2026年4月はCPOがPoC段階を抜け、量産と実装のフェーズへと移行した歴史的な年です。
しかし2030年に向けては、普及と同時に新たなボトルネックが顕在化し、光エンジン、光接続、パッケージングの3領域が供給制約の中心となると予想されます。
CPOはAIデータセンターの電力危機を解決する鍵であり、今後のデータセンターインフラの中心技術となる可能性が高まっています。
2026年はその転換点であり、2030年はCPOの真価が問われる年になるでしょう。
