Ich habe viel Zeit damit verbracht, optische Earnings Calls durchzugehen, und ein Thema taucht immer wieder an verschiedenen Stellen auf.
Es taucht in Cienas Aussagen zu verteiltem KI-Training auf.
Es taucht in Nokias KI- und Cloud-Aufträgen auf.
Es taucht in Lumentums Kommentaren zu Pumplasern und Schmalband-Komponenten auf.
Es taucht in Cohaerents Ausbauplänen für Indiumphosphid auf.
Es taucht in Cornings langfristigen Glasfaserverträgen mit Hyperscalern auf.
Und es taucht in Lumens Dark-Fiber-Verträgen auf.
Auf den ersten Blick mögen das alles separate Geschichten sein.
Ein Unternehmen spricht über optische Systeme. Ein anderes über Laser. Wieder ein anderes über Glasfaser. Eines über physische Routen. Und noch eines über kohärente DSPs.
Aber sie alle deuten auf denselben architektonischen Wandel hin.
Diese Ebene möchte ich in diesem Report genauer durchleuchten.
Dies ist eine meiner liebsten Möglichkeiten, am optischen Superzyklus zu partizipieren – und sie wird oft übersehen.
Doch die führenden Unternehmen trommeln, und es ist Zeit, zuzuhören.
In diesem Report erkläre ich, was diese Ebene ist, welche Signale wir hören, warum sie jetzt relevant wird, welche Bedeutung dieser Markt hat, und stelle 12 Unternehmen vor, die daran beteiligt sind.
Haftungsausschluss
Dieser Report dient ausschließlich Bildungs- und Informationszwecken. Er spiegelt meinen persönlichen Rechercheprozess und meine Interpretation öffentlich zugänglicher Informationen wider. Er stellt keine Finanzberatung, Anlageberatung oder Empfehlung zum Kauf, Verkauf oder Halten von Wertpapieren dar. Ich kann Positionen in einigen der genannten Unternehmen halten. Führen Sie Ihre eigene Recherche durch und treffen Sie Entscheidungen auf Basis Ihrer eigenen Risikotoleranz, Ihres Anlagehorizonts und Ihrer finanziellen Situation.
Das Thema ist Scale-Across.
Ich habe schon früher in verschiedenen Formaten darüber geschrieben, aber ich möchte einen umfassenden Report dazu erstellen.
Die Idee ist wirklich simpel.
KI-Cluster werden zu groß, um sie an einem Ort zu halten.
Ab einem bestimmten Punkt wird die Einschränkung physikalisch. Strom. Fläche. Kühlung. Genehmigungen. Glasfaserzugang. Routenverfügbarkeit. Die Fähigkeit, genügend Infrastruktur gleichzeitig am selben Standort zu haben. Also beginnt sich die Architektur auszudehnen.
Statt ein riesiges KI-Rechenzentrum zu bauen und alles an einem Standort zu konzentrieren, verbinden Hyperscaler mehrere Gebäude, Standorte oder Einrichtungen miteinander, sodass sie wie eine größere Trainingsumgebung funktionieren.
Scale-Across legt einen Engpass frei. Sobald KI-Computing über Distanzen verteilt wird, wird die limitierende Schicht zur optischen Infrastruktur zwischen diesen Standorten – wie kohärente Optiken, Glasfaser, Pumplaser, Schmalband-Laser, optische Verstärkung, Dark-Fiber-Routen und die Indiumphosphid-Kapazität hinter vielen der wichtigsten Komponenten.
Das ist ein Architekturwandel.
Die verschiedenen Ebenen
Am einfachsten lässt sich das verstehen, wenn man KI-Netzwerke in drei Ebenen unterteilt.
Scale-up.
Scale-out.
Scale-across.
Aus Anlagensicht sind sie sehr unterschiedlich.
Scale-up: innerhalb des Racks
Hier sitzen GPUs dicht beieinander und müssen so kommunizieren, als wären sie ein einziger großer Prozessor.
Die Distanzen sind kurz. Wir reden über Zentimeter bis wenige Meter.
Die Hauptherausforderung besteht darin, Daten mit extrem hoher Bandbreite und niedriger Latenz durch das Rack zu bewegen.
Scale-out: innerhalb des Rechenzentrums
Scale-out ist die Rechenzentrumshalle.
Das ist das Netzwerk, das Tausende von GPU-Racks innerhalb eines großen Gebäudes verbindet. Distanzen können bis zu etwa zwei Kilometer betragen. Hier werden derzeit 800G- und 1,6T-Transceiver hochgefahren.
Die wichtigste optische Technologie hier ist PAM4.
PAM4 steht für Pulsamplitudenmodulation mit vier Stufen. Statt Licht nur als ein- oder ausgeschaltet zu senden, werden vier Intensitätsstufen verwendet. Dadurch kann das System mehr Daten durch denselben Kanal transportieren.
PAM4 funktioniert gut innerhalb des Gebäudes. Es ist kosteneffizient, effizient und bereits in großem Maßstab im Einsatz.
Hier befindet sich ein Großteil des aktuellen optischen Handels.
Scale-Across: zwischen Gebäuden und Standorten
Scale-Across beginnt, wenn sich der Cluster über ein Gebäude hinaus erstreckt.
An diesem Punkt stößt PAM4 an Reichweitengrenzen, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten. Bei 1,6T liegen gängige FR-Klasse-PAM4-Verbindungen im Bereich von etwa zwei Kilometern. Längere Direct-Detect-Varianten können weiter reichen, aber kohärente und kohärent-lite werden praktischer, wenn die Verbindungen in Campus- und DCI-Distanzen übergehen.
DCI steht für Data Center Interconnect. Es ist die optische Vernetzung, die verwendet wird, um ein Rechenzentrum mit einem anderen zu verbinden.
Hier kommen kohärente Optiken ins Spiel, und hier beginnt dieser Report wirklich.
Warum Distanz den optischen Stack verändert
Innerhalb des Rechenzentrums besteht die Aufgabe darin, riesige Datenmengen über relativ kurze Distanzen zu bewegen.
Zwischen Rechenzentren ändert sich das Problem.
Die Daten müssen immer noch schnell transportiert werden, aber jetzt muss das Signal die Distanz überleben. Es muss über Glasfaserstrecken wandern und mit Dispersion, Rauschen, Verlust, Verstärkung und Zuverlässigkeitsanforderungen umgehen, die mit zunehmender Länge der Verbindung immer wichtiger werden.
Hier kommen kohärente Optiken ins Spiel.
PAM4 dreht sich hauptsächlich um das Lesen der Lichtintensität, während kohärente Optiken mehr Informationen aus der Lichtwelle auslesen.
Ein kohärenter Empfänger mischt das eingehende Signal mit einem separaten internen Laser. Dadurch kann das System sowohl die Intensität als auch die Phase (Timing) der Lichtwelle rekonstruieren.
Sobald man sowohl Intensität als auch Phase verwendet, kann man viel mehr Informationen durch denselben optischen Kanal transportieren. Man erhält außerdem eine fortschrittlichere digitale Signalverarbeitung (DSP), die hilft, die Verzerrungen zu korrigieren, die sich bei der Übertragung über Distanz aufbauen.
Deshalb werden kohärente Optiken wichtig, wenn sich KI-Rechenzentren über Campus- oder Metro-Bereiche erstrecken.
Bei 400G können kohärente Optiken Daten über etwa 80 Kilometer ohne Verstärkung bewegen. Mit Verstärkung kann die Reichweite deutlich größer sein. Der Kompromiss ist die Komplexität.
Kohärente Module benötigen Schmalband-Laser, leistungsstärkere DSPs und anspruchsvollere optische Baugruppen. Sie kosten mehr und verbrauchen mehr Strom als einfache Kurzstreckenoptiken.
Aber wenn es darum geht, KI-Gebäude über 10, 50 oder 100 Kilometer zu verbinden, wird kohärent zur praktischen Standardlösung.
Und innerhalb dessen gibt es eine Progression.
400ZR ist die Basis. Es überträgt 400 Gigabit pro Sekunde und wird seit Jahren in großen Stückzahlen ausgeliefert.
800ZR und 800ZR+ sind der aktuelle Hochlauf. Diese übertragen 800 Gigabit pro Sekunde und werden für Cloud- und DCI-Netzwerke immer wichtiger.
Ciena sagte speziell, dass drei Hyperscaler seine optischen Lösungen für verteiltes KI-Training einsetzen, und verwies auf seine RLS-Plattform sowie 800ZR-Plugables als Produkte, die diese Nachfrage bedienen.
Dann gibt es 1600ZR, 1600ZR+ und 1600CL.
Diese zielen auf 1,6 Terabit pro Sekunde ab. Die OIF-Arbeit an 1600ZR, 1600ZR+ und 1600CL schritt im Laufe des Jahres 2025 und 2026 voran, mit Produkten in der Entwicklung und fortschreitender Interoperabilitätsarbeit.
Ein Teil, den ich besonders interessant finde, ist Coherent-Lite.
Coherent-Lite ist für den Mittelweg konzipiert. Es nutzt kohärente Technologie, entfernt aber einige der Weitverkehrsfunktionen, die für eine Campus-Verbindung unnötig sind.
Das Ziel liegt bei etwa 2 bis 20 Kilometern mit rund 30 Watt, ohne externe Verstärkung.
Das ist sozusagen der Sweet Spot der Distanz, der relevant wird, wenn KI-Computing auf mehrere Gebäude oder Standorte verteilt wird.
PAM4 wird an seine Grenzen gebracht, voll kohärentes ZR bringt mehr Reichweite und Overhead als nötig, und Coherent-Lite sitzt in der Mitte.
Multi-Rail vergrößert die Nachfrage
Es gibt eine weitere Ebene, die meiner Meinung nach bei Multi-Rail-Netzwerken noch unterschätzt wird.
Ein Rail ist ein vollständiges, unabhängiges Netzwerk-Fabric, das an den GPU-Cluster angeschlossen ist.
In NVIDIAs Referenzarchitektur für seine HGX-KI-Fabrik verbindet sich jede GPU mit zwei unabhängigen Netzwerkebenen. Je nach Topologie können diese Ebenen die Redundanz, die aggregierte Bandbreite oder beides verbessern.
Jedes Rail ist ein eigenes optisches Fabric. Das bedeutet einen weiteren Satz Switches, Transceiver und Glasfaserstrecken. Und sobald die Distanz zunimmt, einen weiteren Satz Verstärkungsanforderungen.
Deshalb kann Multi-Rail die optische Nachfrage vervielfachen.
Lumentum sagte im Mai 2026 im Earnings Call, dass die Multi-Rail-Chance „riesig“ sei und möglicherweise sogar größer als das, was die Leute modellieren.
Michael Hurlston (CEO) fügte hinzu, dass Lumentum bei Scale-Across-Komponenten wahrscheinlich noch stärker eingeschränkt sei als bei EMLs, insbesondere bei Pumplasern und Schmalband-Lasern.
Das ist eine wichtige Aussage!
EMLs sind die Laser-Chips, über die bereits alle für 800G- und 1.6T-Transceiver sprechen. Aber Lumentum sagt, dass die Scale-Across-Komponentenschicht möglicherweise noch enger ist.
Nokia hat auf der OFC 2026 ebenfalls einen Multi-Rail-Inline-Verstärker vorgestellt, der laut eigenen Angaben eine 8-fache Dichtesteigerung ohne Erweiterung der physischen Infrastruktur ermöglicht.
Das ist die Art von Produkt, die man auf den Markt bringt, wenn Kunden versuchen, mehr Glasfaserkapazität durch denselben physischen Footprint zu drücken.
Multi-Rail ist also Teil derselben These.
Mehr verteiltes Computing erzeugt mehr optische Verbindungen. Mehr Rails multiplizieren die Anzahl der Verbindungen. Distanz fügt Verstärkung hinzu.
Das bringt den Engpass zurück zu Lasern, optischen Komponenten und Glasfaser.
Der Engpass unter dem Engpass: InP
Scale-Across erzeugt mehr Nachfrage nach optischen Systemen.
Diese Systeme benötigen Laser, kohärente Komponenten, Pumplaser, Schmalband-Baugruppen, Verstärkerchips und Fotodetektoren.
Ein großer Teil dieser Lieferkette berührt Indiumphosphid.
Indiumphosphid (InP) ist ein III-V-Halbleitermaterial, das in vielen Hochgeschwindigkeits-Optiklasern, Verstärkerchips, kohärenten optischen Komponenten und bestimmten Fotodetektoren verwendet wird.
Die relevante InP-Epi- und Device-Kapazität liegt außerhalb der allgemeinen CMOS-Foundry-Kapazität. Die Fertigungsbasis ist kleiner, spezialisierter und historisch auf die Telekom-Nachfrage ausgerichtet. Deshalb ist eine schnelle Skalierung schwierig.
In dieser Berichtssaison haben mehrere Unternehmen auf dieselbe allgemeine Einschränkung hingewiesen.
Fabrinet sagte, dass die Auslieferungen und Umsätze unter der Nachfrage lagen, aufgrund von Komponentenengpässen bei Lasern, Speicher und ASICs. Das ist nützlich, weil Fabrinet ein Auftragsfertiger ist. Es baut für viele Unternehmen in der optischen Lieferkette, daher gibt sein Kommentar einen breiten Einblick.
Cohaerent sagte, dass Indiumphosphid seit mehreren Quartalen eine wesentliche Einschränkung sei, und bezeichnete es als eine branchenweite Einschränkung.
Lumentum sagte, das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage bei Laser-Chips betrage mehr als 30 %, und die Kunden hätten mehr Output gewollt, als das Unternehmen liefern könne. Es sagte auch, dass Pumplaser und Schmalband-Komponenten für Scale-Across stärker eingeschränkt seien als EMLs.
Nokia sagte, dass der Maßstab, in dem die Industrie Indiumphosphid aufbaut, die Nachfrage zurück in die Lieferkette treibe und mehr Kapazität erfordere.
Applied Optoelectronics sagte, dass die branchenweiten InP-Laser-Engpässe die Notwendigkeit verstärken, die interne Kapazitätserweiterung zu beschleunigen.
Semtech sagte durch sein neu erworbenes HieFo-Geschäft, dass die Nachfrage nach Verstärkerchips die Kapazität um etwa das Dreifache übersteige.
Warum InP-Kapazität schwer zu erweitern ist
Silizium-Skalierung hat eine größere industrielle Basis. Es gibt mehr Ausrüstungslieferanten, mehr Fabriken, mehr Prozesswissen und ein viel größeres Ökosystem.
InP ist spezialisierter. Der Fertigungsprozess verwendet oft MOCVD, was für Metal Organic Chemical Vapor Deposition steht. Dies ist ein Verfahren zum Aufwachsen von III-V-Halbleiterschichten auf einem Wafer.
Die Wissensbasis ist schmaler. Die Wafergrößen sind kleiner. Die Lieferkette hat sich von 3-Zoll- auf 4-Zoll- auf 6-Zoll-Wafer bewegt, während die fortschrittliche Siliziumfertigung auf viel größeren 300-Millimeter-Wafern läuft.
Cohaerent hat den wirtschaftlichen Grund für diesen Übergang genannt. Das Management sagte, dass der Wechsel von 3-Zoll- auf 6-Zoll-Produktion mehr als die vierfache Anzahl von Bauelementen bei weniger als der Hälfte der Kosten schafft.
Das ist ein bedeutender Kapazitätshebel. Aber diese Hochläufe brauchen Zeit. Neue Fabriken benötigen Prozessübertragung, Qualifizierung, Yield-Learning, Ausrüstung und Kundenakzeptanz.
Deshalb läuft das Angebot zwar an, aber der Engpass kann dennoch bestehen bleiben. Cohaerent strebt eine Verdoppelung der internen InP-Produktion bis Ende des Kalenderjahres 2026 und eine weitere mehr als Verdoppelung bis Ende des Kalenderjahres 2027 an.
Lumentum hat eine Einrichtung in Greensboro erworben und baut sie von Galliumarsenid auf Indiumphosphid um, wobei die Produktion in etwa sechs Quartalen anlaufen soll.
Nokia fährt die InP-Kapazität in San Jose später im Jahr 2026 hoch, obwohl das Management sagte, dass diese Kapazität langfristig bedeutender sei.
Semtech versucht, die HieFo-Kapazität bis Ende des Kalenderjahres 2026 um das 3- bis 4-fache zu erweitern, und dann bis Ende des Kalenderjahres 2027 noch einmal um das 3- bis 4-fache.
AAOI erweitert die InP-Laserfertigung bis 2027 um etwa 350 %.
Die Industrie reagiert. Die Frage ist, ob sie schnell genug reagieren kann.
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