Por que a fotônica de silício pode ampliar sua participação?

  • O Nomura prevê que, nos próximos 3–5 anos, módulos ópticos de alta velocidade de 800G e 1.6T e soluções ópticas próximas ao encapsulamento e coencapsuladas continuarão sustentando a demanda por chips ópticos. O banco considera que soluções que combinam lasers de onda contínua com fotônica de silício, com cadeias de suprimentos mais diversificadas e custos mais competitivos, estão ganhando participação dos lasers modulados por eletroabsorção (EML).
  • Nas conexões de rede entre servidores de centros de dados, o Nomura prevê que, até 2027, a penetração de módulos de fotônica de silício baseados em lasers de onda contínua nos módulos conectáveis de 800G e 1.6T poderá atingir 60%–70%, com o restante composto principalmente por soluções EML.
  • A mudança de participação não significa o desaparecimento da demanda por fosfeto de índio (InP): a fotônica de silício ainda precisa de lasers de InP como fonte de luz. O Nomura prevê que as remessas de chips laser de InP, incluindo EML, VCSEL e lasers de onda contínua, aumentem de 480 milhões unidades em 2026 para 1,542 bilhões unidades em 2028.

Por que a oferta continuará polarizada apesar do crescimento da demanda?

  • A atualização de 800G para 1.6T impulsiona a velocidade por canal dos EML de 100G para 200G e a potência dos lasers de onda contínua de 70 para 100 miliwatts; a óptica próxima ao encapsulamento e a coencapsulada geram demanda adicional por lasers acima de 120 miliwatts.
  • O Nomura prevê que, com a entrada de fabricantes chineses no mercado global, a oferta de chips de baixo e médio padrão, como lasers de onda contínua de 70/100 miliwatts e EML de 100G, será mais abundante nos próximos 1–2 anos. No entanto, lasers de onda contínua acima de 200 miliwatts, EML acima de 200G e VCSEL de alta velocidade ainda estão principalmente nas mãos de fabricantes globais. A expansão lenta da capacidade, os longos prazos de entrega de equipamentos e os problemas de rendimento de produção farão com que a insuficiência de oferta persista em 2026–2027.
  • Os substratos de InP na etapa inicial da cadeia também são um gargalo: a oferta de ponta está concentrada na Sumitomo Electric, JX Advanced Metals e AXT; o Nomura considera que os controles de exportação da China sobre substratos de InP e matérias-primas também podem afetar a oferta efetiva global.

Como VCSEL e MicroLED desafiam as soluções existentes?

  • Atualmente, a fotônica de silício usa principalmente uma arquitetura “rápida e estreita”, com poucos canais de alta velocidade; VCSEL e MicroLED usam uma arquitetura “lenta e larga”, com transmissão paralela por mais canais de baixa e média velocidade. O Nomura posiciona a fotônica de silício para distâncias maiores, considera o VCSEL adequado para cerca de 10–100 metros e o MicroLED voltado a distâncias ultracurtas de até 10 metros.
  • A solução MOSAIC da Microsoft mostra a compensação entre número de canais e velocidade: uma conexão convencional de 800Gbps costuma usar 8 canais de 100Gbps cada, enquanto o MOSAIC transmite em paralelo por 400 canais ópticos de 2Gbps cada.
  • As novas alternativas ainda enfrentam desafios de engenharia: o MicroLED precisa resolver questões de rendimento e uniformidade na transferência em massa de minúsculos dispositivos emissores de luz; o VCSEL precisa lidar com acoplamento e alinhamento de matrizes e encapsulamento de alta densidade.

Quais escolhas os fornecedores de moduladores e módulos enfrentam?

  • Os moduladores codificam sinais elétricos em ondas de luz. Os produtos coencapsulados da Broadcom usam a solução MZM, mais madura, que ocupa uma área maior do chip, mas é menos sensível à temperatura; o modulador de microring (MRM) usado pela Nvidia é menor e exige menor tensão de acionamento, mas precisa de circuitos de controle térmico para conter o deslocamento do comprimento de onda causado pela temperatura.
  • O Nomura considera que a vantagem dos fabricantes chineses em módulos ópticos conectáveis ajuda as empresas nacionais de chips ópticos a conquistar participação; diversas soluções ópticas coexistirão nos próximos 2–3 anos, e provedores de serviços em nuvem e clientes de IA também precisarão de produtos personalizados. Ao mesmo tempo, clientes globais buscam diversificar o fornecimento, e os fabricantes chineses de chips ópticos ainda enfrentam riscos regulatórios ao expandir para mercados externos.