「AI時代の到来で、これまでの通信技術の限界が見えてきているらしいけど、どんな技術が次世代を担うのだろう？」
「CPOやシリコンフォトニクスという言葉を最近よく聞くけど、具体的にはどういう技術なの？」
「この分野で注目すべき日本企業と投資戦略を知りたい」
このような疑問をお持ちの方も多いのではないでしょうか？
この記事では、2025年に注目すべきCPO/シリコンフォトニクス技術の詳細と、この革命的変化から恩恵を受ける日本の関連企業について徹底解説します。素材・製造装置からデバイスメーカーまで、幅広い投資機会を見逃さないための情報をお届けします。
Contents
CPO・シリコンフォトニクス革命の始まり：なぜ今なのか？
AI技術の急速な発展により、データセンターにおける通信容量の需要が爆発的に増加しています。現在のデータセンターでは、銅配線による電気信号での通信が主流ですが、この従来の技術では限界が見えてきているのが現状です。
従来技術の限界とブレークスルーの必要性
過去10年間で、データセンターのイーサネットスイッチの容量は0.64Tbpsから25.6Tbpsへと急激に増加しました。しかし、この高速化に伴って以下のような深刻な課題が顕在化しています：
これらの課題を解決するために、次世代のデータセンターでは「銅退光進」（銅の退潮、光の前進）と呼ばれる技術転換が進んでいます。
AIとデータセンターが求める新技術
2025年までにデータセンターでは51.2Tbps以上の帯域幅が必要とされており、NVIDIAやTSMCなどの大手企業が積極的にシリコンフォトニクスとCPO技術の開発を進めています。
CPO（Co-Packaged Optics）技術とは何か？
CPO（Co-Packaged Optics）は、光エンジンとスイッチASICを同一パッケージ内に統合する革新的な実装技術です。従来の光トランシーバーモジュールとは異なり、光と電気の機能を密接に結合することで劇的な性能向上を実現します。
CPOの基本仕組みと技術的優位性
従来のプラガブル光トランシーバーでは、光と電気の変換が離れた場所で行われるため、信号の遅延や電力損失が避けられませんでした。CPOではこれらの問題を根本的に解決します：
シリコンフォトニクスとCPOの関係
シリコンフォトニクスは、シリコン基板上に光デバイスを集積する技術で、CPOの中核的な要素技術です。半導体製造で使われるCMOSプロセス技術を活用することで、光デバイスの大量生産とコスト削減を可能にします。
2025年CPO市場の成長予測
市場調査会社IDTechExの最新予測によると、CPO市場は以下のような急成長が見込まれています：
- 2024年：21億5,000万米ドル
- 2025年：24億3,000万米ドル
- 2030年：46億7,000万米ドル（CAGR 13.74%）
- 2035年：12億米ドル超（CAGR 28.9%）
特に2025年は、TSMCが200人以上の研究開発チームを結成し、本格的な量産開始を予定している重要な転換点となります。
IOWN構想：日本が描く光電融合の未来
日本では、NTTが推進するIOWN（Innovative Optical and Wireless Network）構想が、CPO/シリコンフォトニクス技術の実用化を牽引しています。この構想は単なる技術開発にとどまらず、社会インフラ全体の革新を目指す壮大なプロジェクトです。
IOWN構想の3つの柱
IOWN構想は以下の3つの主要技術を統合することで、従来のインターネットの限界を超えた新しい情報通信基盤の構築を目指しています：
IOWN1.0から3.0への段階的発展
IOWNは段階的な実装が計画されており、2025年は重要な転換期となります：
- IOWN1.0（2023年〜）：ラック間・ボード間の光インターコネクション
- IOWN2.0（2025年〜）：ボード内・パッケージ内への拡張
- IOWN3.0（2030年〜）：チップ内光配線の実現
2025年からのIOWN2.0では、CPO技術の本格導入により、データセンターの性能が飛躍的に向上する見込みです。
グローバルな参画企業とエコシステム
IOWN Global Forumには、Intel、Microsoft、NVIDIA、Qualcomm、Samsungなど、世界の主要IT企業120社以上が参画しており、国際標準化も進んでいます。
日本のCPO/シリコンフォトニクス関連注目企業
CPO/シリコンフォトニクス市場において、日本企業は素材、製造装置、パッケージング、デバイス製造など、サプライチェーン全体で重要な役割を担っています。2025年の本格商用化に向けて特に注目すべき企業を分野別に詳しく見ていきましょう。
光デバイス・コンポーネント関連企業
光信号の生成・制御・検出を担う光デバイス分野では、日本企業が世界トップクラスの技術力を誇っています。
パッケージング・基板技術の先駆者
CPOの実現には、光と電気を統合する高度なパッケージング技術が不可欠です。この分野で日本企業が世界をリードしています。
材料・素材メーカーの技術革新
CPO/シリコンフォトニクスの性能を左右する材料技術においても、日本企業が重要な位置を占めています。
製造装置メーカーの成長機会
CPO/シリコンフォトニクスの量産には、専用の製造・検査装置が必要です。日本の装置メーカーは多くの分野で世界トップシェアを誇っており、この新市場でも大きな恩恵が期待されます。
これらの装置メーカーは、CPO/シリコンフォトニクスの量産移行に伴い、新しい製造プロセスに対応した装置の需要拡大が見込まれます。
CPO/シリコンフォトニクス関連企業一覧表
投資判断の参考として、主要な日本のCPO/シリコンフォトニクス関連企業を分野別に整理しました。
| 企業名 | 証券コード | 関連分野 | 主要技術/製品 | 特記事項 |
|---|---|---|---|---|
| 浜松ホトニクス | 6965 | 光デバイス | 光電子増倍管、光半導体素子 | 世界シェア90％、医療応用も |
| QDレーザ | 6613 | 光デバイス | 量子ドットレーザー、SiPhチップ | 6万個量産受注、2026年100万台目標 |
| デクセリアルズ | 4980 | 光学材料/部品 | 光学フィルム、光トランシーバー部品 | フォトニクス統合会社新設 |
| 新光電気工業 | 6967 | パッケージング | CPO向け光導波路付き基板 | 光電融合OSAT目指す |
| イビデン | 4062 | 基板材料 | 半導体パッケージ基板 | IOWN構想参画 |
| 味の素 | 2802 | 材料（絶縁材料） | パッケージ基板用絶縁材料 | 光電融合向け強化 |
| 東京エレクトロン | 8035 | 製造装置 | リソグラフィ、成膜、エッチング | シリコンフォトニクス製造対応 |
| NTT | 9432 | IOWN構想 | 光電融合デバイス、APN | IOWN構想推進の中核 |
2025年の投資戦略：CPO革命をどう捉えるべきか
CPO/シリコンフォトニクス市場への投資を検討する際は、技術の成熟度と市場導入のタイミングを正確に把握することが重要です。2025年は本格的な商用化元年として、投資家にとって重要な転換点となります。
投資タイミングの3つの視点
CPO/シリコンフォトニクス関連への投資戦略を考える上で、以下の3つの時間軸で市場を捉えることが重要です：
リスク要因と注意点
CPO/シリコンフォトニクス投資には、技術的・市場的なリスクも存在します。投資判断の際は以下の要因も考慮する必要があります：
ポートフォリオ構築の考え方
CPO/シリコンフォトニクス関連への投資では、サプライチェーンの異なる段階に分散投資することでリスクを軽減できます：
- コア投資（30-40%）：確実な恩恵が期待できる製造装置・材料企業
- 成長投資（40-50%）：技術優位性を持つ光デバイス・パッケージング企業
- テーマ投資（10-20%）：将来性の高い新興企業や特定技術企業
グローバル競争環境とTSMCの戦略
CPO/シリコンフォトニクス市場において、台湾のTSMCが果たす役割は極めて重要です。同社の戦略的判断が、関連する日本企業のビジネス機会に大きな影響を与えています。
TSMCのCPO製造戦略
TSMCは2023年9月にBroadcomおよびNVIDIAと協力してシリコンフォトニクスとCPOの開発を発表しました。200人以上の研究開発チームを結成し、2024年後半から本格的な生産開始を予定しています。
日本企業のサプライチェーン上の位置づけ
TSMCの量産体制確立により、日本企業は以下の分野で恩恵を受ける可能性が高まっています：
- 製造装置：東京エレクトロン、SCREEN、ディスコなどがTSMCの設備投資から直接恩恵
- 材料供給：味の素、AGCなどの特殊材料メーカーの需要拡大
- 後工程：新光電気工業などのパッケージング技術企業の重要性向上
- 検査・測定：日本電子、日立ハイテクなどの精密測定装置の需要増加
データセンターを超えた応用分野の展望
CPO/シリコンフォトニクス技術は、データセンターにとどまらず、様々な分野での応用が期待されています。2025年以降、これらの新領域が市場拡大の新たな牽引力となる見込みです。
自動車産業での革新
自動運転技術の発展に伴い、LiDAR（Light Detection and Ranging）システムでのシリコンフォトニクス技術の活用が急速に進んでいます。
特に浜松ホトニクス、QDレーザなどの光デバイスメーカーは、自動車向け市場でも大きな成長機会を見込んでいます。
医療・ヘルスケア分野の可能性
光技術の医療応用は、遠隔医療の発展とともに重要性が増しています：
- 遠隔診断：高精細画像の瞬時伝送
- 遠隔手術：超低遅延通信による精密制御
- バイオセンシング：光による生体情報の高精度測定
- 眼科医療：網膜投影技術の治療応用
5G/6G通信インフラ
次世代通信規格の実現には、CPO/シリコンフォトニクス技術が不可欠です。総務省のBeyond 5G推進戦略でも、光技術は中核要素として位置づけられています。
投資家が知るべき最新動向と注意点
CPO/シリコンフォトニクス投資を成功させるためには、技術動向と市場環境の変化を継続的にモニタリングすることが重要です。
2025年注目すべき技術マイルストーン
2025年は以下の重要な技術的転換点が予定されています：
- TSMCの本格量産開始：第2四半期から商用生産拡大
- IOWN2.0サービス開始：ボード内光配線の実用化
- 800Gbps CPOモジュール：次世代データセンター向け製品化
- 3D集積技術の成熟：チップ内光配線への道筋確立
業績への影響タイミング
各企業の業績に与える影響は、事業モデルによって異なるタイミングで現れます：
投資判断のチェックポイント
個別企業への投資を検討する際は、以下の要素を総合的に評価することが重要です：
- 技術優位性：特許・ノウハウの蓄積度
- 顧客基盤：主要ファブとの関係構築状況
- 生産能力：量産対応体制の整備状況
- 財務体質：設備投資資金の調達能力
- 競合環境：グローバル競争での立ち位置
まとめ：CPO/シリコンフォトニクス革命の投資戦略
CPO/シリコンフォトニクス技術は、AI時代のデータ爆発に対応する革命的なソリューションとして、2025年から本格的な商用化段階に入ります。
2025年は「光の時代」の幕開けとなる記念すべき年です。CPO/シリコンフォトニクス技術の発展は、単なる技術革新にとどまらず、社会インフラ全体の変革をもたらします。この歴史的な転換期において、適切な投資戦略を構築することで、次世代社会の基盤技術への投資機会を捉えることができるでしょう。
投資は自己責任となりますが、この革命的な技術変化を理解し、長期的な視点で日本企業の技術力を信じて投資することが、CPO/シリコンフォトニクス市場での成功への道筋となるはずです。
よくある質問（FAQ）
CPO（Co-Packaged Optics）は光エンジンとスイッチASICを同一パッケージ内に統合する実装技術で、シリコンフォトニクスはシリコン基板上に光デバイスを集積する製造技術です。CPOの実現にはシリコンフォトニクス技術が不可欠であり、両者は密接に関連しています。CPOは「統合方法」、シリコンフォトニクスは「製造技術」と理解すると分かりやすいでしょう。
2025年は複数の重要な要因が重なる年です。TSMCが本格的な量産体制を確立し、NTTのIOWN2.0サービスが開始され、多くの企業が商用製品を市場投入する予定です。また、AIデータセンターの急速な拡大により、従来の電気配線では対応困難な通信容量の需要が本格化するため、CPO技術への切り替えが加速します。
投資初心者には、まず確実な恩恵が期待できる大手製造装置メーカー（東京エレクトロン、ディスコなど）や材料メーカー（味の素など）から始めることをお勧めします。これらの企業は既存事業も安定しており、CPO市場の成長による追加的な恩恵を受けやすい特徴があります。慣れてきたら光デバイス専業企業などにも分散投資を検討してください。
データセンター向けのCPO技術は2025年から本格導入が始まり、2027-2030年頃に主流となる見込みです。その後、自動車、医療、通信インフラなどの分野に順次展開され、2030年代には様々な産業で広く活用されると予測されています。ただし、技術標準化や製造コストの動向により、普及スピードは変動する可能性があります。
CPO/シリコンフォトニクス分野では、米国（Intel、NVIDIA、Broadcom）、台湾（TSMC）、中国、韓国（Samsung）などが激しく競争しています。日本企業は製造装置、材料、パッケージング技術で高い競争力を持ちますが、最終製品レベルでは海外企業が先行している分野もあります。しかし、高度な技術力と品質により、サプライチェーンの重要な地位を確保しています。