光電融合とは？NTT「IOWN」とAI・データセンター関連銘柄

1. 光電融合とは何か――「電気」を「光」に置き換える発想

光電融合とは、これまで電気信号で行ってきたデータの伝送・処理の一部を、光信号に置き換える技術の総称です。半導体チップ間やチップ内部の配線を光化することで、電気配線で生じる発熱・電力ロス・伝送速度の限界を一気に突破できると期待されています。

従来、長距離の通信は光ファイバーで「光」を使ってきましたが、機器の内部に入ると信号は「電気」に戻して処理していました。光から電気への変換（光電変換）には電力と時間がかかります。光電融合は、この変換ポイントをできるだけ減らし、チップの近く・さらにはチップの中まで光を届けることを目指す技術です。

光電融合を構成する主な要素技術

① シリコンフォトニクス（半導体基板上に光回路を作る技術）、② 光トランシーバ／光送受信モジュール、③ 光ファイバー・光ケーブル、④ 光コネクタ・光部品、⑤ これらを支える素材・装置。光電融合は単一の製品ではなく、こうした幅広い要素技術の集合体である点を押さえておくことが、関連銘柄を理解するうえで重要です。

2. なぜ今これほど注目されるのか――AI時代の「電力の壁」

生成AIの普及で、データセンターの計算量と電力消費が急増しています。GPUを大量に並べるAIデータセンターでは、サーバー間・チップ間のデータ移動量が膨大になり、電気配線のままでは「配線の発熱と電力」がボトルネックになります。ここで、配線を光に置き換える光電融合が現実的な解決策として浮上しました。

NVIDIAをはじめとする海外の半導体大手も、GPU間接続の高速化・省電力化のために光技術（コ・パッケージド・オプティクス＝CPO等）の採用を進めるとされ、光電融合は「日本固有のテーマ」ではなく世界共通の潮流になっています。日本勢は光ファイバー・光部品・素材の分野で高いシェアを持っており、この潮流の恩恵を受けやすい立ち位置にあります。

3. 国策としての光電融合――経産省・NTT「IOWN」

光電融合は、日本政府が国策として後押ししているテーマでもあります。中心にあるのがNTTが2019年に提唱した次世代通信基盤構想「IOWN（アイオン／Innovative Optical and Wireless Network）」です。NTTは2020年、インテル・ソニーとともに国際標準化団体「IOWNグローバル・フォーラム」を設立し、海外プレーヤーを巻き込んだ標準づくりを進めてきました。

このように、光電融合は「民間企業の研究テーマ」にとどまらず、国のエネルギー政策・半導体政策・データセンター政策が交差する重点領域になっています。補助金や官民連携の枠組みが用意されている点は、関連企業にとって追い風です。

4. NTT「IOWN」構想を深掘りする――2030年へのロードマップ

前章で触れたNTTのIOWN（Innovative Optical and Wireless Network／アイオン）は、2019年にNTTが提唱した次世代通信基盤構想です。光電融合を語るうえで避けて通れないため、ここで構想の中身と最新動向をやや詳しく整理しておきたいところです。

① APN（オールフォトニクス・ネットワーク）が掲げる3つの数値目標

IOWNの中核が、ネットワークから端末まで可能な限り信号を「光のまま」扱うオールフォトニクス・ネットワーク（APN）です。NTTは2030年の目標性能として、従来比で電力効率100倍・伝送容量125倍・エンドツーエンド遅延1/200という3つの数値を掲げている（出典：NTT公式「IOWN｜APN 機能と特性」）。電気を光に置き換えることで、消費電力を抑えつつ大容量・低遅延を同時に実現しようという発想です。

② 光電融合デバイス（PEC）の世代ロードマップ

APNを支える具体的な部品が、電気信号と光信号を相互変換する光電融合デバイス（PEC：Photonics-Electronics Convergence）です。NTTは技術を世代ごとに段階展開しており、ボード間・チップ間と、より近距離の通信へ光化を進める計画を示しています。報道によれば、データセンター内のサーバー基板（ボード）に搭載する光電融合デバイスを2026年度にも市場投入する計画で、第2世代（PEC-2）のCPO型スイッチではスイッチ単体で約50%の電力削減を見込むとされる（出典：NTT技術資料、日経クロステック等）。

③ IOWN Global ForumとIOWN 2.0、そして800億円「IOWN AI Fund」

NTTは2020年、ソニーグループや米インテルらと国際組織「IOWN Global Forum」を設立し、仕様の標準化と普及を進めてきました。2025年には次世代版「IOWN 2.0」を打ち出し、光電融合スイッチについては米ブロードコムなどと協力して2026年にも市場投入する方針を示しています。さらに2026年6月10日、NTTは韓国SK・台湾の中華電信・日本政策投資銀行・著名投資家Young Sohn氏らと共同で、約800億円（約5億ドル）規模の投資ファンド「IOWN AI Fund」を設立すると発表しました。運営はシリコンバレーと東京に拠点を置くCatalight Capitalが担い、フォトニクス・光電融合モジュール・AI向け半導体などに投資します。出資に関心を示す企業は富士通、古河電工、Samsung、SK hynix、Broadcom、Arm、Corning、GlobalFoundries、東芝、ソニー、NEC、KDDIなど世界で20社超に上る。NVIDIAが数千億円規模の投資で供給網を押さえるのに対し、NTTはファンドを通じて有望企業に「網を張る」戦略といえます。

5. 世界のハイパースケーラー・半導体大手の動き――NVIDIA／Broadcomが主導

光電融合がこれほど注目される最大の理由は、NVIDIAやBroadcomといった米半導体大手が、AIデータセンターの通信ボトルネックを解くために相次いで光電融合（CPO）に巨額投資を始めたことにあります。ここで言うCPO（Co-Packaged Optics／共封止光学）とは、これまでスイッチに「抜き差し」していた光トランシーバーを、スイッチの心臓部であるASICと同一パッケージ内に統合する実装方式で、光電融合の代表的な応用例です。

① NVIDIA――GTC 2025でCPOスイッチを発表

NVIDIAは2025年3月のGTC 2025で、シリコンフォトニクスを統合したCPOスイッチ「Quantum-X Photonics」（InfiniBand向け、115.2Tb/s、144のスイッチチップ）と「Spectrum-X Photonics」（Ethernet向け）を発表しました。TSMCの3Dパッケージング技術（COUPE／SoIC-X）を採用し、光トランシーバーを統合することでエネルギー効率を約3.5倍、ネットワーク信頼性を約10倍に改善し、浮いた電力をGPU増設に回せるとしています。Quantum-Xは2025年内、Spectrum-Xは2026年の展開が見込まれています。

② Broadcom――Tomahawk／第3世代CPO「Bailly」で事実上の標準を握る

一方のBroadcomは、100Tbps超の超高速スイッチ「Tomahawk 6」や、第3世代CPOプラットフォーム「Bailly」を展開。日経クロステックによれば、これは前世代「Tomahawk 5–Bailly」の2倍の性能にあたり、すでに第4世代CPO（レーン当たり400Gビット/秒）の開発も進めているという。米テック大手の多くがBroadcomの仕様（Tomahawkインターフェース）に沿ってシステムを実装しており、事実上の業界標準を握りつつある点が、NTTのIOWN国際標準構想にとって大きな逆風となっています。

③ 日本企業の食い込み余地――NVIDIAが日本の光部品を採用

もっとも、米大手が主導するからといって日本企業に出番がないわけではありません。光電融合デバイスはレーザー光源、光ファイバー接続、光部品、検査・実装装置など多くの要素技術の集合体であり、これらの分野で日本勢は高い世界シェアを持つ。実際、NVIDIAのシリコンフォトニクス・エコシステムには日本の光部品メーカーが組み込まれているとの報道があり、ブロードコムの光電融合スイッチにもNTTが連携します。「米大手のサプライチェーンにどの日本企業が食い込むか」が、関連銘柄を見るうえでの重要な視点になります。

6. 光電融合セクターの市場規模と今後の展望

最後に、光電融合・シリコンフォトニクス市場がどの程度の規模に育つと見られているのか、複数の調査機関の予測を整理しておく。なお市場規模の数字は調査会社・対象範囲（モジュール単体か装置・関連まで含むか）によって幅が大きいため、あくまで「桁感」をつかむ目安として捉えてほしいです。

① 「電力の壁」が需要を生む構造

共通する見方は、AIデータセンターの消費電力の急増（電力の壁）が光電融合の需要を生むという点です。GPUの数を増やすほど従来型の電気配線では消費電力と発熱が膨らみ、いずれ物理的な限界に達します。光電融合はこの壁を押し下げる「省エネの切り札」として位置づけられており、AI投資が続く限り中長期で拡大が見込まれる成長領域とされます。

② 普及タイムラインは「2026年が量産元年」との見方

一方で、CPOの本格普及はこれからです。複数の調査では、CPOがスイッチ市場に占める比率は2026年時点でまだ1%未満にとどまり、本格的な立ち上がりは2020年代後半～2030年代という見立てが多いです。報道では2026年を「CPO量産元年」と位置づける向きもあります。裏を返せば、市場はまだ初期段階であり、関連銘柄は期待先行で株価が動きやすい（ボラティリティが高い）点には注意が必要です。なお本記事の市場規模・各社動向は2026年6月時点の公開情報に基づくものであり、最新の状況は各社の発表等で確認してほしいです。

7. 関連銘柄を「層」で整理する

光電融合の関連銘柄は、バリューチェーンの位置によって性格が大きく異なります。まずは大きく4つの層に分けて整理します。

特に②の光ファイバー3社（古河電工・住友電工・フジクラ）は、世界的にも高いシェアを持ち、AIデータセンター向け需要の拡大で近年株価が大きく評価されてきた中核グループです。一方、④のレーザーテック（半導体検査装置）やアンリツ（光通信計測）は、光電融合そのものよりも半導体・通信インフラ全体の設備投資に連動する性格が強い点に注意が必要です。

8. 主要関連銘柄の指標一覧（2026年6月18日時点・株探ベース）

以下は、本記事で取り上げる主要9銘柄の株価・時価総額・各種指標の一覧です。数値はすべて株探の2026年6月18日時点の表示値に基づいています。

9. 個別銘柄の特徴と光電融合との関わり

NTT（9432）――IOWN構想の旗振り役

光電融合・IOWN構想の中心にいる通信最大手。IOWNグローバル・フォーラムを主導し、光電融合デバイスの実用化を自社の事業戦略の柱に据えています。時価総額13兆円超の巨艦で、PER12倍台・配当利回り3.6%台と、光電融合関連の中では相対的にディフェンシブな位置づけ。テーマ株というより「本命の本丸」として、長期で保有を検討する投資家が多い銘柄です。

古河電工（5801）・住友電工（5802）・フジクラ（5803）――光ファイバー3社

日本の光ファイバー・光ケーブルを支える御三家。AIデータセンターの増設に伴う光ファイバー・接続部品の需要拡大で、いずれも近年大きく株価を伸ばしました。特にフジクラはPBR13倍超と市場の期待が極めて高く、株価変動も大きくなっています。住友電工は自動車・電線など事業の幅が広く、光電融合は事業の一部である点を理解しておく必要があります。

京セラ（6971）・三菱電機（6503）・デクセリアルズ（4980）――光部品・デバイス

京セラはセラミックパッケージや光関連部品、三菱電機はパワー半導体・光デバイスなど、いずれも幅広い事業の一角で光電融合に関わります。デクセリアルズは、光学フィルムや異方性導電膜（ACF）など独自の機能性材料を持ち、光通信・ディスプレイ向けで強みを持つ素材メーカー。今回の関連銘柄拡充で新たに加えた1社です。

レーザーテック（6920）・アンリツ（6754）――装置・計測

レーザーテックはEUVマスク検査装置で世界トップシェアを持つ半導体検査装置メーカー。光電融合に直接特化しているわけではありませんが、先端半導体製造に不可欠な存在です。PER70倍超と非常に高い評価を受けており、半導体市況の影響を強く受けます。アンリツは光通信の測定器に強みを持ち、光電融合・高速通信の普及局面で計測需要の拡大が期待される銘柄です。

10. 投資する際の注意点

11. まとめ

光電融合は、AI時代の「電力の壁」を突破する切り札として、NTTのIOWN構想と国の政策（経産省グリーンイノベーション基金、ワット・ビット連携）に支えられた中長期テーマです。日本勢は光ファイバー・光部品・素材で世界的な強みを持ち、恩恵を受けやすい立ち位置にあります。一方で「専業が少なく業績寄与は限定的」「期待先行で割高になりやすい」という特性も併せ持ちます。テーマの大きさと足元業績のギャップを意識した冷静な銘柄選別が重要です。