現時点で業界の主流はTSMCのCoWoS（Chip on Wafer on Substrate）技術であり、すべてのチップを一つの大型シリコン中間層に集積する方式だ。このアーキテクチャは拡張性に根本的な制約があり、中間層のシリコンサイズはマスクのリクタルリミットにより制約されている。TSMCはCoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-Lといった派生バージョンを展開しているが、追加のチップやHBMスタックを増やすたびに、全体の封止の欠陥確率は比例して上昇する。いずれかのチップに問題が生じると、数万ドルのコストがかかるパッケージは廃棄され、良品率は約5.5リクタルリミットの面積を超えると急激に低下する。
光進銅退敘事とは何か：Intel EMIBはAI光学インターコネクション技術でTSMCに勝ったのか？
AI計算の台頭により光の進出と銅の後退が進む中、アナリストはIntelのEMIBパッケージングが共封装光学（CPO）の良品率と放熱性において、TSMCのCoWoSよりも局所的な統合の優位性を持つと指摘している。
AI計算需要の爆発的な成長に伴い、データセンターの伝送ボトルネックはチップ自体からパッケージングとインターコネクトアーキテクチャへと拡大している。共封装光学（CPO）は次なる重要なインフラ革命のポイントと見なされているが、良品率、放熱、光ファイバーのアライメントという三重の課題をいち早く解決できる者が勝者となる。この競争の中で、半導体アナリストのBubble Boiは、IntelのEMIB技術が優位であると名指しし、TSMCのCoWoSがCPOの統合においてボトルネックに直面していると指摘し、コミュニティの話題を呼んでいる。
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なぜ「銅線」はAI時代のデータ伝送に耐えられないのか？
現在のAIデータセンターアーキテクチャでは、GPUクラスターの規模は拡大し続けており、複数GPU間、GPUと高帯域幅メモリ（HBM）間、サーバーラック間のデータ伝送は、高帯域幅・低遅延を求められている。しかし、従来の銅ケーブルと電気信号伝送は、巨大なデータフローとエネルギー需要により物理的な限界に近づいている。
ゴールドマン・サックスの調査報告によると、光通信市場は2026年の約150億ドルから、わずか2年で2028年には1540億ドルに急拡大し、成長率は十倍に達する見込みだ。この「光進銅退」の潮流の核心は、共封装光学（CPO、Co-Packaged Optics）にある。これは光学エンジンをチップパッケージ内に直接統合し、光信号を電気信号に置き換えることで、伝送経路を大幅に短縮し、消費電力を削減する技術だ。
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エネルギー消費の数字で比較すると、その差は非常に大きい。従来のフロントパネルのプラガブル光モジュール（FPP）の消費電力は約20ピコジュール（pJ/bit）だが、CPOアーキテクチャは理論上これを5pJ/bit以下に抑えることが可能で、電力節約率は70%以上に達する。
CPOの核心的な課題：放熱と良品率
Bubble Boiは、CPO技術の量産実現において最大の課題は、「光を導波路内で伝送させる」といった基礎物理の問題ではなく、パッケージングの放熱管理と製造良品率であると主張している。
現時点で業界の主流はTSMCのCoWoS（Chip on Wafer on Substrate）技術であり、すべてのチップを一つの大型シリコン中間層に集積する方式だ。このアーキテクチャは拡張性に根本的な制約があり、中間層のシリコンサイズはマスクのリクタルリミットにより制約されている。TSMCはCoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-Lといった派生バージョンを展開しているが、追加のチップやHBMスタックを増やすたびに、全体の封止の欠陥確率は比例して上昇する。いずれかのチップに問題が生じると、数万ドルのコストがかかるパッケージは廃棄され、良品率は約5.5リクタルリミットの面積を超えると急激に低下する。
さらに厄介なのは、フォトニックエンジンは温度に非常に敏感であり、高性能GPUやASICスイッチの動作時に発生する熱は非常に大きいことだ。良品率を崩さず、放熱を制御しながらフォトニックエンジンを同一封止基板に統合することが、現在のCPO量産の最大の壁となっている。
Intel EMIBの優位性：局所的に解決するアプローチ
Bubble Boiは、TSMCの大規模な統合中間層を核とするCoWoSに対し、IntelのEMIB（Embedded Multi-die Interconnect Bridge）は全く異なる設計思想を持つと考えている。
EMIBは、小さなシリコンブリッジを用いて、必要な局所的な高密度接続部分だけを正確に結合し、高発熱・高複雑度の部分を集中処理し、残りの部分はリスクを低減させる。この「局所化された最難問題」へのアプローチは、良品率において明らかな優位性を示し、業界評価ではEMIBの良品率は95%以上とされ、約12リクタルリミットの封止規模もサポートしている。これは同等のサイズのCoWoSよりも遥かに優れている。
シリコンフォトニクスの技術蓄積も、Intelは25年以上にわたりこの分野に注力し、2024年にはEMIB搭載の光学I/Oチップレット（Optical I/O Chiplet）を披露、双方向2Tbpsの伝送速度を実現し、消費電力は約5ピコジュール/ビットに抑えられている。さらに、JEDEC規格に準拠した光ファイバーのアライメントと信頼性検証も完了している。
特に、光ファイバーのアライメントと信頼性テストは、多くのCPO競合者が未だ模索している段階であり、デモから量産への最重要技術壁となっている。
TSMCのイテレーション能力とCOUPE解決策は先行できるか？
指摘すべきは、Bubble Boi自身がIntelの大口顧客の一人であることだ。したがって、「CPO市場はIntel一強」との見方は過大評価であり、TSMCとそのエコシステムの資源とイテレーション能力を過小評価している。
TSMCのCOUPE技術プラットフォームは、SoIC-Xチップスタック技術を用いて電子チップを光子チップに直接積層し、2026年までにCoWoSの先進封止に統合する計画だ。これにより、光通信はサーバー間の伝送手段から、チップ封止層レベルへと深く浸透する見込みだ。さらに、TSMCはガラス基板（CoPoS）やハイブリッドボンディングなどの次世代技術も研究しており、シリコン中間層の物理的制約に対応しようとしている。
BroadcomのTomahawk 5 Bailly CPOスイッチは、すでに早期顧客向けに出荷を開始し、51.2Tbpsクラスの性能をサポートしている。2026年にはより大規模な量産に入る見込みだ。これらは、CPOの商業化競争が単なる技術競争を超え、量産実行力の勝負になっていることを示している。
NPOは現時点で最良の移行策、CPOの普及は2028年以降
CPOの競争状況を理解するには、もう一つの重要な概念、近封装光学（NPO、Near-Package Optics）を区別する必要がある。
図源：Alphawave SEMIの光学封装技術進化ロードマップ：プラガブル光モジュール（Pluggable Optics）、基板上光学/近封装光学（OBO/NPO）、2.5D共封装光学統合（2.5D CPO）、3D共封装（3D CPO）、完全統合レーザー光源（Integrated Laser）
NPOとCPOの違いは、統合の程度にある。CPOは光学エンジンをチップ内に直接封入するのに対し、NPOは光学エンジンを封止の側に非常に近い位置に配置し、短い電気接続橋を介して接続する。これにより、少量の性能犠牲と引き換えに、熱絶縁性と製造良品率を向上させている。Googleなどの大規模クラウド事業者は、現在NPOを採用しており、IntelのEMIBとTSMCのCoWoSの両方を併用している。
市場の現状を見ると、データセンターの三つの方案は、Pluggable Optics、NPO、CPOが共存している。業界の予測では、CPOが従来のプラガブル方式を大規模に置き換えるのは2028年から2030年頃とされており、現時点ではNPOが移行の主力と見なされている。
光通信関連銘柄と台湾サプライチェーンの展望
この光学インターコネクトの潮流は、台湾の半導体サプライチェーンに多層的なチャンスをもたらす。TSMC（2330）のCOUPEプラットフォームは最も注目されるコア技術だ。上詮（3363）は光ファイバーアレイユニット（FAU）分野でTSMCに採用され、規格は1.6Tから3.2Tへと進展している。汎銓（6830）はシリコンフォトニクスとCPOの光損測定・テスト市場に焦点を当て、サービス、装置、ライセンスの三軸で展開している。
また、ネットワーク機器に強みを持ち、CPOに積極的に参入している智邦（2345）、光送受信モジュールに特化した訊芯（6451）、長期にわたり光通信素子を手掛ける聯亞（3081）も潜在的な恩恵を受ける企業と見られる。先進封止のリーディングカンパニーである日月光（3711）は、長年のCoWoS技術の経験を活かし、今後の市場シェア獲得が期待されている。
たとえIntelのEMIBがCPOの技術統合において実質的かつ定量的な優位性を持ち、良品率や放熱隔離、光ファイバーの信頼性テストにおいて業界をリードしているとしても、この競争はゼロサムではない可能性が高い。Intelは高端CPO統合の重要な地位を占める一方、TSMCのエコシステムは規模と顧客関係を武器に市場の大半を握る展望だ。
光の進出と銅の後退の潮流は避けられないが、放熱、良品率、量産の実行力で先行する者こそ、この技術革新の行方を左右する真の変数となる。