Quantas demandas por CPO serão geradas pelo Nvidia Rubin Ultra? Bernstein: valor óptico por Pod pode multiplicar por 5

A demanda por Co-Packaged Optics (CPO), estimulada pela próxima geração de arquitetura de chips de IA da Nvidia, está impulsionando a indústria de comunicação óptica para um novo ciclo de crescimento em escala muito superior às expectativas atuais.

De acordo com informações da Mesa de Negociação Xunfeng, segundo estimativa do analista Daniel Zhu, da Bernstein, baseada no dado divulgado pela Coherent de que cada chip de 100 Tbps representa um valor de conteúdo de 15 mil dólares, oportunidade de conteúdo óptico gerada por um único cluster de computação Rubin Ultra de 8 racks (Pod) chega a aproximadamente 5,4 milhões de dólares, mais de cinco vezes maior que os cerca de 1 milhão de dólares sob a arquitetura Vera Rubin NVL72 anterior.

Combinando a previsão de volume de remessas da equipe asiática de semicondutores da Bernstein (Mark Li), isso significa que a oportunidade de mercado da Coherent na plataforma Rubin Ultra da Nvidia será de cerca de 9,4 bilhões de dólares em 2027 e crescerá ainda mais, chegando a 36,1 bilhões em 2028. Se todo o ecossistema da Nvidia for considerado, o tamanho total do mercado óptico poderá se aproximar de 47 bilhões de dólares em 2028, crescimento anual de 91%.

A Bernstein mantém as recomendações de "acima do mercado" para Lumentum, Coherent e Ciena, bem como de "em linha com o mercado" para Corning. Entre eles, o preço-alvo da Lumentum foi aumentado para 700 dólares para refletir o preço mais recente da Marvell, permanecendo inalterados os preços-alvo da Coherent, Ciena e Corning, de 350, 440 e 120 dólares, respectivamente.

O ponto central do relatório da Bernstein é a reestimativa do conteúdo óptico por Pod de computação baseado na arquitetura Rubin Ultra.

De acordo com os detalhes de design divulgados pela Nvidia na Cúpula OCP, o Rubin Ultra adotará uma arquitetura Pod scale-up de 8 racks, cada rack com 72 GPUs, totalizando 576 GPUs por Pod. Sua interconexão em escala usa uma arquitetura de rede de duas camadas: dentro do rack, uma solução Leaf baseada em NVLink 7 CPO Switch Tray, com 144 portas (cada porta tem 2 canais de 200G), conectando racks entre si por meio de switches Spine.

A Bernstein estima que a largura de banda óptica de interconexão em escala do Pod atinge 6912 Tbps para CPO e o mesmo para módulos pluggáveis, totalizando 13824 Tbps; somando 2074 Tbps de largura de banda scale-out, a largura de banda óptica total de um único Pod chega a aproximadamente 15898 Tbps, um aumento de cerca de 7,7 vezes em relação à arquitetura anterior.

Quanto ao cálculo de conteúdo, a Coherent revelou em seu evento de lançamento do PhotonLink que um chip de computação ou switching com I/O de 100 Tbps e canais ópticos de 200 Gbps representa uma oportunidade de conteúdo de cerca de 15 mil dólares, ou 30 dólares por canal. A Bernstein, baseada nisso, e em cotações asiáticas de cerca de 0,48 dólares/Gbps para módulos pluggáveis, estima o conteúdo óptico de um único Pod Rubin Ultra de 8 racks em torno de 5,4 milhões de dólares, dos quais o conteúdo de CPO é de cerca de 1,04 milhão, interconexão em escala com módulos pluggáveis de 3,32 milhões e expansão em escala com módulos pluggáveis de cerca de 1 milhão.

A Bernstein projeta o tamanho do mercado com base na previsão de remessa da equipe asiática de semicondutores. O time de Mark Li estima a quantidade de GPUs Rubin Ultra (R300) despachadas em cerca de 1 milhão em 2027 e 3,9 milhões em 2028, o que corresponderia a aproximadamente 1.800 e 6.800 Pods de 576 GPUs, respectivamente.

Considerando cada Pod com 5,4 milhões de dólares em conteúdo, a oportunidade de mercado da Coherent na plataforma Rubin Ultra da Nvidia chega a 9,4 bilhões de dólares em 2027 e 36,1 bilhões em 2028. Se todos os GPUs Vera Rubin NVL72 e anteriores forem considerados com cerca de 1 milhão de dólares de conteúdo óptico por 576 GPUs, o tamanho de mercado de todo o ecossistema óptico da Nvidia passaria de cerca de 24,5 bilhões de dólares em 2027 para aproximadamente 46,8 bilhões em 2028, crescimento anual de cerca de 91%.

Vale ressaltar que a Bernstein acredita que a tecnologia de cabo ativo (AEC) dificilmente vai substituir óptica na arquitetura Rubin Ultra. Apesar do AEC estender o limite dos cabos de cobre para cerca de 7 metros, nos data centers de IA o espaçamento entre as GPUs geralmente excede esse limite; mesmo em disposição quadrada, o rack do switch Spine central teria que terminar cerca de 5.200 cabos de cobre, tornando a capacidade dos painéis um gargalo.

A Corning divulgou anteriormente que, sob uma arquitetura de interconexão em escala com cabo de cobre mais expansão óptica em escala, cada GPU corresponderia a 16 fibras ópticas; mas a Bernstein, após seu próprio cálculo, acredita que sob a arquitetura Vera Rubin, o número real é 36 fibras.

A lógica de cálculo da Bernstein é a seguinte: cada rack Vera Rubin tem uma largura de banda de expansão em escala dual de 32,4 TB/s, equivalente a 129,6 Tbps unidirecional, totalizando 648 canais de 200G; cada canal requer uma fibra óptica de envio e outra de recebimento em ambas as extremidades, após duas saltos de rede (NIC para Leaf, Leaf para Spine), cada rack soma 2592 fibras, o que dá 36 fibras por GPU. O cálculo da Corning de 16 fibras considera apenas o primeiro salto, com a diferença principal resultando do critério de contagem de saltos.

Na arquitetura Rubin Ultra, cada GPU tem largura de banda NVLink de 3 TB/s bidirecional, o que equivale a 120 canais de 200G, ou 240 fibras ópticas (um salto, pois dentro do rack o primeiro salto ainda usa cobre), somando as 36 fibras do Vera Rubin, totaliza cerca de 276 fibras, um aumento de cerca de 8 vezes. A Bernstein acredita que a previsão da Corning de aumento de conteúdo por GPU em cerca de 1,5 vezes é razoável, podendo até ser conservadora—se a precificação de fibras para interconexão em escala entre racks se igualar à expansão em escala, o aumento real será ainda maior. No futuro (possivelmente apenas na geração Feynman), adotando interconexão totalmente óptica em escala, o número de fibras por GPU pode chegar a cerca de 516, aumento de cerca de 14 vezes em relação ao atual.

A Bernstein aponta que a visibilidade da cadeia de suprimentos óptica ainda é limitada, tornando difícil confiar plenamente no lado da oferta. Baseado em diálogos com participantes do setor, o relatório conclui que o substrato de InP é o maior gargalo da oferta.

Na oferta de substratos, Sumitomo e AXTI (listada nos EUA, capacidade produtiva na China) são os dois principais fornecedores, cada um com cerca de 40% do mercado em 2025, o restante nas mãos de pequenas empresas como JX Advanced Metals e Yunnan Germanium, da China e Japão. A AXTI afirma que sua capacidade dobrará até o final de 2026 em relação ao 4º trimestre de 2025, dobrando novamente em 2027; considerando um atraso de 9 a 12 meses entre expansão da capacidade de substrato e entrega ao cliente final, a oferta do setor deve dobrar em 2027 e novamente em 2028. A Sumitomo planeja, segundo comunicado, triplicar sua capacidade entre 2024 e 2028, correspondendo a um CAGR de 30%.

Com essas premissas, a Bernstein estima que a capacidade total de substrato de InP crescerá cerca de 60% em 2027 e 67% em 2028 (ver Gráfico 7). No entanto, dado que a demanda deve subir de 70% a 90%, o relatório vê que a oferta permanecerá restrita até 2028, e os preços devem se manter firmes, a menos que a demanda por IA esfrie consideravelmente.

O relatório discute especialmente as preocupações do mercado sobre a venda de ações do CEO da Lumentum, Michael Hurlston. Alguns investidores temem que Hurlston esteja liquidando posição antes que notícias negativas sobre escassez de InP ou concorrência chinesa venham à tona.

Quanto a isso, a Bernstein sugere outra interpretação: isso pode ser apenas o modo padrão de criação de valor de Hurlston como CEO. Seu histórico mostra que as três empresas das quais foi CEO acabaram sendo adquiridas—Finisar foi vendida à II-VI (hoje Coherent) em 2019, Synaptics está em processo de aquisição pela onsemi após sua saída, e declarações indicam que a busca por M&A começou ainda sob sua gestão. Ou seja, impulsionar a venda da Lumentum pode ter sido missão central de Hurlston ao assumir o comando. Comparando com suas experiências anteriores—Finisar (cerca de 3 bilhões de dólares) e Synaptics (cerca de 7 bilhões)—ao assumir a Lumentum a companhia valia cerca de 6 bilhões de dólares, proporção semelhante, e, segundo estimativa de declaração agente, sua compensação potencial por mudança de controle pode chegar a 283 milhões.

Com base na análise acima, a Bernstein mantém sua postura otimista para o setor óptico.

No caso da Lumentum, o relatório usa a oferta da Marvell (4,5 ações Marvell) como referência de avaliação e eleva o preço-alvo de 635 para 700 dólares segundo o preço recente da Marvell, implicando probabilidade de conclusão de cerca de 65%. Caso o acordo não se concretize, Bernstein estima Lumentum caindo para cerca de 470 dólares (equivalente a 20x o lucro por ação de 23,7 dólares no ano fiscal de 2027).

Para a Coherent, a Bernstein entende que investidores podem precificar com mais confiança sua trajetória, e após a fusão Marvell-Lumentum, a Coherent pode ganhar participação, mantendo o preço-alvo de 350 dólares, com principais catalisadores a partir do final de 2027 até 2028 (como receitas trimestrais de 4 bilhões, margem bruta de 45% e produção em larga escala de óptica de interconexão).

No caso da Ciena, o relatório vê sua oportunidade em IA principalmente na expansão horizontal em escala, podendo se beneficiar da tendência de clusters de computação dispersos devido a limitações de energia e terreno, mantendo o preço-alvo de 440 dólares.

Para a Corning, a Bernstein prevê receita de cerca de 28 bilhões de dólares em 2028, abaixo do guia de crescimento da empresa e do consenso de mercado, avaliando que o espaço de valorização do conteúdo óptico já está refletido no preço das ações, mantendo o preço-alvo de 120 dólares e a recomendação de "em linha com o mercado".