Ho passato molto tempo ad analizzare le chiamate sugli utili del settore ottico e c'è un filo conduttore che continua a emergere in diversi punti.
Lo si vede nel linguaggio di Ciena riguardo all'addestramento distribuito dell'AI.
Lo si vede negli ordini AI e cloud di Nokia.
Lo si vede nei commenti di Lumentum su laser pompa e componenti a larghezza di linea stretta.
Lo si vede nei piani di espansione del fosfuro di indio di Coherent.
Lo si vede negli accordi a lungo termine per fibra con gli hyperscaler di Corning.
E lo si vede nei contratti per fibra oscura di Lumen.
All'inizio, potrebbero sembrare storie separate.
Un'azienda parla di sistemi ottici. Un'altra parla di laser. Un'altra parla di fibra. Un'altra parla di rotte fisiche. Un'altra ancora parla di DSP coerenti.
Ma puntano tutte allo stesso cambiamento architetturale.
Questo è il livello che voglio analizzare in questo report.
Questo è uno dei miei modi preferiti per avere esposizione al superciclo ottico e viene spesso trascurato.
Ma le aziende in prima linea stanno battendo i pugni sul tavolo, ed è ora di ascoltare.
In questo report analizzerò cos'è questo livello, tutti i segnali che stiamo sentendo, perché sta diventando rilevante, l'importanza di questo mercato e 12 aziende che hanno esposizione.
Disclaimer
Questo report ha scopo puramente educativo e informativo. Riflette il mio processo di ricerca personale e l'interpretazione di informazioni pubblicamente disponibili. Non costituisce consulenza finanziaria, consulenza sugli investimenti o una raccomandazione all'acquisto, alla vendita o alla detenzione di alcun titolo. Potrei detenere posizioni in alcune delle società discusse. Fai le tue ricerche e prendi decisioni basate sulla tua tolleranza al rischio, orizzonte temporale e situazione finanziaria.
L'argomento è scale-across.
Ne ho già scritto in diversi modi in passato, ma voglio creare un report completo su questo tema.
L'idea è molto semplice.
I cluster AI stanno diventando troppo grandi per essere tenuti in un unico posto.
A un certo punto, il vincolo diventa fisico. Energia. Terreno. Raffreddamento. Permessi. Accesso alla fibra. Disponibilità di rotte. La capacità di ottenere abbastanza infrastrutture nella stessa posizione contemporaneamente. Quindi l'architettura inizia a espandersi.
Invece di costruire un gigantesco data center AI e forzare tutto in un unico sito, gli hyperscaler iniziano a collegare più edifici, campus o strutture in modo che possano operare come un unico ambiente di addestramento più grande.
Scale-across espone un collo di bottiglia. Una volta che il calcolo AI si estende su una distanza, il livello limitante diventa l'infrastruttura ottica tra quei siti, come ottica coerente, fibra, laser pompa, laser a larghezza di linea stretta, amplificazione ottica, rotte di fibra oscura e la capacità di fosfuro di indio alla base di molti dei componenti più importanti.
Questo è un cambiamento architetturale.
I Diversi Livelli
Penso che il modo più semplice per capirlo sia separare il networking AI in tre livelli.
Scale-up.
Scale-out.
Scale-across.
Sono molto diversi dal punto di vista degli investimenti.
Scale-up: all'interno del rack
Qui è dove le GPU sono vicine tra loro e devono comunicare come se fossero un unico processore più grande.
Le distanze qui sono brevi. Parliamo di centimetri o pochi metri.
Il vincolo principale è spostare i dati attraverso il rack con larghezza di banda estremamente elevata e bassa latenza.
Scale-out: all'interno del data center
Scale-out è la sala del data center.
Questa è la rete che collega migliaia di rack GPU all'interno di un unico grande edificio. Le distanze possono arrivare fino a circa due chilometri. È qui che i transceiver 800G e 1.6T stanno crescendo ora.
La principale tecnologia ottica qui è PAM4.
PAM4 sta per modulazione di ampiezza d'impulso a quattro livelli. Invece di inviare la luce solo come acceso o spento, utilizza quattro livelli di intensità. Ciò consente al sistema di trasportare più dati attraverso lo stesso canale.
PAM4 funziona bene all'interno dell'edificio. È conveniente, efficiente e già implementato su larga scala.
È qui che si trova gran parte dell'attuale commercio ottico.
Scale-across: tra edifici e siti
Scale-across inizia quando il cluster si estende oltre un singolo edificio.
A quel punto, PAM4 inizia a incontrare limiti di portata, specialmente a velocità più elevate. A velocità 1.6T, i comuni collegamenti PAM4 di classe FR si attestano intorno ai due chilometri. Varianti direct-detect più lunghe possono estendersi ulteriormente, ma il coerente e il coerente-lite diventano più pratici man mano che i collegamenti si spostano su distanze campus e DCI.
DCI sta per interconnessione di data center. È il networking ottico utilizzato per collegare un data center a un altro.
È qui che entra in gioco l'ottica coerente, ed è qui che inizia veramente questo report.
Perché la Distanza Cambia lo Stack Ottico
All'interno del data center, il compito è spostare un'enorme quantità di dati su distanze relativamente brevi.
Tra i data center, il problema cambia.
I dati devono ancora muoversi rapidamente, ma ora il segnale deve sopravvivere alla distanza. Deve viaggiare attraverso rotte in fibra e gestire dispersione, rumore, perdita, amplificazione e requisiti di affidabilità che diventano molto più importanti man mano che il collegamento si allunga.
È qui che entra in gioco l'ottica coerente.
PAM4 riguarda principalmente la lettura dell'intensità della luce, mentre l'ottica coerente legge più informazioni dall'onda luminosa.
Un ricevitore coerente mescola il segnale in arrivo con un laser interno separato. Ciò consente al sistema di recuperare informazioni sia sull'intensità che sulla fase (temporizzazione) dell'onda luminosa.
Una volta che si utilizzano sia l'intensità che la fase, è possibile trasportare molte più informazioni attraverso lo stesso canale ottico. Si ottiene anche un'elaborazione del segnale digitale (DSP) più avanzata, che aiuta a correggere la distorsione che si accumula mentre il segnale viaggia su distanza.
Ecco perché l'ottica coerente diventa importante quando i data center AI si estendono su campus o aree metropolitane.
A 400G, l'ottica coerente può spostare dati per circa 80 chilometri senza amplificazione. Con amplificazione, la portata può estendersi molto di più. Il compromesso è la complessità.
I moduli coerenti richiedono laser a larghezza di linea stretta, DSP più potenti e assemblaggi ottici più avanzati. Costano di più e consumano più energia delle ottiche di base a corto raggio.
Ma se il compito è collegare edifici AI su 10, 50 o 100 chilometri, il coerente diventa l'impostazione predefinita pratica.
E all'interno di questo, c'è una progressione.
400ZR è la base. Trasporta 400 gigabit al secondo ed è stato spedito in volumi per anni.
800ZR e 800ZR+ sono la crescita attuale. Questi spostano 800 gigabit al secondo e stanno diventando più importanti per le reti cloud e DCI.
Ciena ha specificamente affermato che tre hyperscaler stanno utilizzando le sue soluzioni ottiche per l'addestramento distribuito dell'AI e ha indicato la sua piattaforma RLS più i pluggable 800ZR come i prodotti che soddisfano tale domanda.
Poi ci sono 1600ZR, 1600ZR+ e 1600CL.
Questi puntano a 1,6 terabit al secondo. Il lavoro OIF su 1600ZR, 1600ZR+ e 1600CL è avanzato nel corso del 2025 e 2026, con prodotti ora in fase di sviluppo e lavoro di interoperabilità ancora in corso.
Una parte che trovo davvero interessante è il coerente-lite.
Il coerente-lite è costruito per la via di mezzo. Prende la tecnologia coerente e rimuove alcune delle funzionalità a lungo raggio che non sono necessarie per un collegamento campus.
L'obiettivo è approssimativamente da 2 a 20 chilometri a circa 30 watt, senza amplificazione esterna.
Questa è una specie di distanza ottimale che inizia a contare quando il calcolo AI si diffonde su più edifici o campus.
PAM4 viene spinto al limite, il coerente ZR completo può portare più portata e overhead di quanto il collegamento richieda, e il coerente-lite si trova nel mezzo.
Multi-Rail Rende la Domanda Più Grande
C'è un altro livello che penso sia ancora sottovalutato nel networking multi-rail.
Un rail è una struttura di rete completa e indipendente collegata al cluster GPU.
Nell'architettura di riferimento di NVIDIA per la sua fabbrica AI HGX, ogni GPU si collega a due piani di rete indipendenti. A seconda della topologia, quei piani possono migliorare la ridondanza, la larghezza di banda aggregata, o entrambi.
Ogni rail è la propria struttura ottica. Ciò significa un altro set di switch, transceiver e un altro set di percorsi in fibra. E una volta che la distanza aumenta, un altro set di requisiti di amplificazione.
Ecco perché il multi-rail può moltiplicare la domanda ottica.
Lumentum ha dichiarato nella chiamata sugli utili di maggio 2026 che l'opportunità multi-rail è "enorme" e che potrebbe essere persino più grande di quanto le persone stiano modellando.
Michael Hurlston (CEO) ha aggiunto che Lumentum è probabilmente più limitata nei componenti scale-across che persino negli EML, specialmente laser pompa e laser a larghezza di linea stretta.
Questo è un commento importante!
Gli EML sono i chip laser di cui tutti parlano già per i transceiver 800G e 1.6T. Ma Lumentum sta dicendo che lo strato di componenti scale-across potrebbe essere ancora più stretto.
Nokia ha anche lanciato un amplificatore in-linea multi-rail a OFC 2026 che, a suo dire, offre un aumento di densità di 8x senza espandere l'infrastruttura fisica.
Questo è il tipo di prodotto che lanci quando i clienti cercano di spingere più capacità di fibra attraverso la stessa impronta fisica.
Quindi il multi-rail fa parte della stessa tesi.
Più calcolo distribuito crea più collegamenti ottici. Più rail moltiplicano il numero di collegamenti. La distanza aggiunge amplificazione.
Questo riporta il collo di bottiglia a laser, componenti ottici e fibra.
Il Collo di Bottiglia Sotto il Collo di Bottiglia: InP
Scale-across crea più domanda per i sistemi ottici.
Quei sistemi richiedono laser, componenti coerenti, laser pompa, assemblaggi a larghezza di linea stretta, chip di guadagno e fotorivelatori.
Gran parte di quella catena di approvvigionamento tocca il fosfuro di indio.
Il fosfuro di indio, o InP, è un materiale semiconduttore composto utilizzato in molti laser ottici ad alta velocità, chip di guadagno, componenti ottici coerenti e alcuni fotorivelatori.
La capacità significativa di epi e dispositivi InP si trova al di fuori della capacità della fonderia CMOS per uso generico. La base produttiva è più piccola, più specializzata e storicamente costruita attorno alla domanda delle telecomunicazioni. Ecco perché è difficile scalarla rapidamente.
Durante questa stagione dei report, diverse aziende hanno indicato lo stesso vincolo generale.
Fabrinet ha affermato che le spedizioni e i ricavi erano al di sotto dei livelli di domanda a causa di carenze di componenti in laser, memoria e ASIC. Questo è utile perché Fabrinet è un produttore a contratto. Costruisce per molte aziende lungo la catena di approvvigionamento ottico, quindi i suoi commenti forniscono un'ampia lettura.
Coherent ha affermato che il fosfuro di indio è stato un vincolo chiave per diversi trimestri e lo ha descritto come un vincolo di settore.
Lumentum ha affermato che lo squilibrio tra domanda e offerta di chip laser era superiore al 30% e che i clienti volevano più output di quanto l'azienda potesse fornire. Ha anche affermato che i laser pompa e i componenti a larghezza di linea stretta per scale-across erano più limitati degli EML.
Nokia ha affermato che la scala con cui l'industria sta costruendo il fosfuro di indio sta spingendo la domanda nella catena di approvvigionamento e richiedendo più capacità.
Applied Optoelectronics ha affermato che le carenze di laser InP nel settore rafforzano la necessità di accelerare l'espansione della capacità interna.
Semtech, attraverso la sua attività HieFo recentemente acquisita, ha affermato che la domanda di chip di guadagno stava superando la capacità di circa 3 volte.
Perché la Capacità InP è Difficile da Aggiungere
La scalabilità del silicio ha una base industriale più ampia. Ci sono più fornitori di apparecchiature, più fab, più conoscenza dei processi e un ecosistema molto più grande.
L'InP è più specializzato. Il processo di produzione utilizza spesso MOCVD, che sta per Metal Organic Chemical Vapor Deposition. Questo è un processo utilizzato per far crescere strati di semiconduttori composti su un wafer.
La base di conoscenza è più ristretta. Le dimensioni dei wafer sono più piccole. La catena di approvvigionamento si è mossa da wafer da 3 pollici a 4 pollici a 6 pollici, mentre la produzione avanzata di silicio funziona su wafer molto più grandi da 300 millimetri.
Coherent ha fornito la ragione economica per cui questa transizione conta. Il management ha affermato che il passaggio dalla produzione da 3 pollici a 6 pollici crea più di 4 volte i dispositivi a meno della metà del costo.
Questa è una leva di capacità importante. Ma queste crescite richiedono tempo. Le nuove fab hanno bisogno di trasferimento di processo, qualificazione, apprendimento della resa, attrezzature e accettazione da parte del cliente.
Ecco perché la risposta dell'offerta è in corso, mentre il vincolo può ancora persistere. Coherent punta a raddoppiare la produzione interna di InP entro la fine dell'anno solare 2026 e a un altro più che raddoppio entro la fine dell'anno solare 2027.
Lumentum ha acquisito una struttura a Greensboro e la sta convertendo dall'arseniuro di gallio al fosfuro di indio, con la produzione a circa sei trimestri di distanza.
Nokia sta aumentando la capacità InP di San Jose più avanti nel 2026, sebbene il management abbia affermato che tale capacità è più significativa a lungo termine.
Semtech sta cercando di espandere la capacità HieFo di 3x-4x entro la fine dell'anno solare 2026, poi di altre 3x-4x entro la fine dell'anno solare 2027.
AAOI sta espandendo la fabbricazione di laser InP di circa il 350% entro il 2027.
L'industria sta rispondendo. La domanda è se può rispondere abbastanza velocemente.
Questo articolo è molto lungo.
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