AI半導体の次の壁は「つなぐ力」へ — NTT陣営が光チップレットの量産技術を開発
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AI半導体の次の壁は「つなぐ力」へ — NTT陣営が光チップレットの量産技術を開発
AI半導体の性能競争は、計算チップを速くするだけでは続きません。チップ同士を結ぶ通信が電力と熱を押し上げるなか、NTTを中心とする企業連合が、光で情報を渡す部品を量産する工程づくりに乗り出しました。
何が決まったのか
NTTグループは10月20日、NTTイノベーティブデバイス、日本セミコンダクター、古河電気工業、新光電気工業の4社による研究開発プロジェクトが、NEDOの事業に採択されたと発表しました。
NTTはアドバイザーとして、光電融合の技術や供給網づくりを支援します。
開発するのは、光回路と電子回路を高密度に組み合わせ、半導体間のデータを光で運ぶ「光チップレット」です。
プロジェクトは試作にとどまらず、製造と評価を行うパイロットラインをつくり、研究開発段階の工程に比べて生産性を10倍超に高める技術の確立を目指します。
役割は分かれています。
NTTイノベーティブデバイスが製造・試験・実装、日本セミコンダクターがシリコンフォトニクス（シリコン上に光回路をつくる技術）の量産、古河電工が化合物半導体の光デバイス、新光電工がパッケージングと工程内検査を担います。
光源となる部品、光を通す回路、複数の部品をつなぐ実装、品質検査を一つの生産網にまとめる構成です。
ただし、10倍超は達成実績ではなく目標です。発表資料には、生産性の計算方法、歩留まり、製造数量、販売価格、補助金額、量産開始時期は示されていません。採択は事業化や受注を意味しません。
なぜ計算チップの外側が問題になるのか
大規模AIでは、GPUなどの計算装置を多数並べ、学習や推論の途中で膨大なデータをやり取りします。
電気信号でチップ間を結ぶと、距離や通信量が増えるほど配線の電力と発熱が重くなり、冷却にも電力が要ります。
演算器だけを高性能にしても、データが届くのを待つ時間や通信の消費電力が残れば、システム全体の効率は上がりにくくなります。
光チップレットは、電子回路の近くで電気信号と光信号を変換し、光ファイバーや光導波路を通してデータを運ぶ考え方です。
光は距離を伸ばして大容量の情報を運ぶのに向きます。
一方で、光源・変換器・半導体を小さく組み合わせ、熱や振動のある装置内で安定して動かすには、部品単体の性能だけでは足りません。
接合の精度、検査方法、交換可能性、製造時のばらつきを揃える必要があります。
今回、4社の役割が分かれているのは、この工程のつながり自体が難所だからです。
光回路が高性能でも、電子回路との接続に手間がかかる、検査で不良を見つけにくい、量産時に品質が崩れるなら、製品の価格と納期は安定しません。
技術を部品の性能表から工場の工程表へ移すことが、今回の計画の中心です。
量産化が進むと、何の判断が変わるか
データセンターの運営者が見るのは、光部品の単価だけではありません。
ラック当たりの処理能力、消費電力、冷却設備の増設、保守時の交換時間まで含めた総費用です。
光接続で通信電力が下がっても、光源や実装部品の価格が高い、故障時の交換が難しい、装置全体の設計変更が必要となれば、導入判断は止まります。
そのため、調達側が比較するのは「光にすれば何ワット減るか」だけではありません。
電力削減額と設備費の差、サーバーの更新時期、既存ネットワークとの接続条件、保守契約を同じ期間で並べる必要があります。
仮に電力削減の見込みが示されても、稼働率や電力単価が変われば回収年数も動きます。
導入前の試算では、性能値をそのまま節約額に置き換えず、実機での消費電力と稼働条件を分けて扱うべきです。
供給側にとっても、量産性は顧客の採用条件に直結します。
半導体製造では、歩留まり（投入した部品のうち良品になる割合）が低いと、材料費や装置費を少数の良品に負担させることになります。
高密度実装の作業時間、検査で取り除く不良率、納期の安定性が改善して初めて、研究段階の性能を継続供給できる製品へ移せます。
生産性が10倍になっても歩留まりが悪いままなら、顧客価格が同じ倍率で下がるわけではありません。
競争もすでに製品化へ進んでいます。
NVIDIAは2026年後半の提供を予定するSpectrum-X Photonicsスイッチシステムを発表しています。
これはネットワークスイッチに光接続を組み込む製品で、今回の光チップレットと同じ部品・用途ではありません。
それでも、AIデータセンター向け光接続が研究課題だけでなく、製品の供給能力や導入時期を競う段階へ移りつつあることは分かります。
NTTの技術誌が2026年1月号で示したロードマップでは、IOWN 3.0の光チップレットについて2028年の商用サンプルを目指すとしていました。
今回の採択発表に新たな日程はありません。
以前の目標が維持されるか、今回のパイロットラインがどの世代の部品を対象にするかを、別々に追う必要があります。
見立てと監視ポイント
この計画の価値は、光チップレットの性能を発表することより、複数社の工程を顧客が調達できる品質と数量へ近づけられるかにあります。
生産性目標は前進を測る入口ですが、採算を判断するにはまだ情報が足りません。
今後は、第一に「10倍超」の分母と測定範囲が開示されるかを確認します。
第二に、パイロットラインの良品率、検査時間、製造コストが出るかを追います。
第三に、2028年の商用サンプル目標と顧客評価・採用時期が維持されるかを見ます。
補助金額や費用負担が公表されない間は、参加企業の来期売上や利益への寄与を試算に置かず、研究開発と設備投資の確定情報を待つのが妥当です。
腹落ち確認の問い
生産性が研究段階の10倍になったと発表されたとき、顧客企業が導入費用の削減を予算に反映する前に、どの数字を追加で確かめるべきでしょうか。
考え方
まず10倍の対象工程と分母を確かめます。
そのうえで、良品率、検査・実装にかかる時間、完成品の価格、実機での消費電力を別々に見ます。
製造工程の生産性は、顧客の電気代やシステム費用が同じ倍率で下がることを意味しません。
性能、供給量、導入費、運用費が揃って初めて、投資回収の比較ができます。
出典
- 一次資料 — NTTグループ「光チップレットの量産技術確立に向けた研究開発プロジェクトがNEDO事業に採択」（2026年10月20日発表、2026年10月21日確認）
- 技術ロードマップ — NTT技術ジャーナル「IOWNの光電融合デバイス」（2026年1月号。IOWN 3.0の光チップレットについて2028年の商用サンプル目標を記載）
- 製品化の比較材料 — NVIDIA Spectrum-X Silicon Photonics（ネットワークスイッチ製品の予定であり、本記事の光チップレットとは用途が異なります）
ファクトチェックメモ
一次発表の掲載日は2026年10月20日です。
4社の担当領域と「研究開発段階の工程比で生産性10倍超を目指す」という目標を照合しました。
10倍超は計画上の目標で、達成値・量産数量・売上見通しとしては扱っていません。
NTT技術誌の2028年目標は別時点のロードマップであり、10月20日の発表で日程が再確認されたわけではありません。
NVIDIAの光接続製品は比較対象の市場動向として記載し、光チップレットと同一製品とはみなしていません。
もっと詳しく知りたい人へ
- NTTグループの採択発表 — 4社の役割と、研究段階に対する生産性目標を確認できます。
- NTT技術ジャーナルの光電融合デバイス解説 — IOWN 2.0の光エンジンと、後続の光チップレット構想の違いが分かります。
- NVIDIA Spectrum-X Silicon Photonics — 光接続を組み込むネットワーク製品の提供時期を確認できます。
- 半導体業界基礎ガイド_詳細版 — 半導体の製造工程と、設計・製造・実装の役割分担を整理できます。
- 半導体セグメント別財務比較 — 半導体関連企業の事業構造と財務指標を比較できます。