APC、フォトニクス製造を加速する標準規格で光を灯す

APC、フォトニクス製造を加速する標準規格で光を灯す

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Advanced Photonics Coalition（APC）は、光ネットワーク機器の「大量生産」を可能にするとされる一連の標準規格にゴーサインを出しました。

今週初めのPECC Summitで発表されたこの動きは、AI産業の急成長が「銅の壁」にぶつかり始めているにもかかわらず、光ネットワーク機器の製造に必要な主要部品や材料の不足への懸念が高まる中で行われました。Gbpsの需要が増加するにつれて、銅の到達範囲はますます短くなり、熱放出とエネルギー消費が増加します。

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しかし、フォトニクス産業はスケールアップに苦労しています。今月初め、Lumentum HoldingsはBloombergに対し、同社の光部品は2029年まで「完全に完売」しており、一部製品については現在から2028年までの需要を満たせないと語りました。同社は、フォトニクスに不可欠なインジウムリン化物（Indium Phosphide）部品を製造しています。中国はインジウムリン化物の主要生産国であり、サプライチェーンに地政学的なストレスをさらに一層加えています。

Lumentumの出資者にはNvidiaが含まれており、同社の創業者兼CEOであるジェンスン・フアン（Jensen Huang）は、今週のGTCでSpectrum Xコパッケージドオプティクスベースの技術をデモンストレーションしました。

「これにより、PCBを経由せず、直接チップに到達する、極めて高いデータレートで極めて高品質なデータが得られ、トランシーバーに直接入ります。そしてトランシーバーは直接オプティクスに入ります」とフアンは熱弁しました。

より広範には、データセンター事業者は、高価なGPUへのデータ転送を増やし、効率を高めるために、光技術に賭けています。光技術は、より少ない電力で、より少ない熱を発生させるからです。

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今月初め、McKinseyは、AIが推論（inference）にますます重点を置くにつれて「改善が必要な」分野の一つとしてネットワーキングを挙げ、「より高い帯域幅密度とビットあたりの低消費電力を実現するために、光学統合スイッチ（CPO）を展開する」ことをオペレーターに推奨しました。また、「特殊なアーキテクチャは、量産時にのみコストに見合う」と述べ、オープンインターコネクトの必要性を強調しました。

しかし、Lumentumのような声明は、光ネットワークコンポーネントが、すでにハイエンドDRAMやフラッシュストレージを悩ませているような品不足と価格高騰に向かっているのではないかという懸念を引き起こします。

APCは今週、「共通の製造、インターフェース、テスト手法を確立することにより、APCは市場価値を付加しない実装のばらつきを取り除き、量産を制約するサプライチェーンのサイロを克服することを目指しています」と述べました。

同社の標準規格ポートフォリオは、「複数の調達ソースとより広範なサプライヤーの参加をサポートし、業界がオープンでスケーラブルなフォトニクスエコシステムを構築するのを支援します」。

ポートフォリオは以下をカバーしています：

• コパッケージドオプティクス（Co-Packaged Optics）のシステムレベルアーキテクチャ概要
• コパッケージドオプティクス（Co-Packaged Optics）の参考情報と推奨プラクティス
• コパッケージドオプティクス（Co-Packaged Optics）用シリコンフォトニクスの推奨テストプラクティス

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• 4コアマルチコアファイバーケーブル、コネクタ、ファイバーアレイユニット仕様
• シリコンフォトニクス製造仕様

フォトニクス開発企業のResolightは、APCワーキンググループに参加している企業の一つです。

「現在、独立しており、実際にスケールアップで共同展開されている2つの技術があります」とResolightのCEOであるOfer Shapiro氏は述べています。「一つはネットワークを再構成するために使用されている、従来の遅いスイッチングOC（Optical Circuit Switching）です。もう一つは1000倍高速で動作するデータスイッチです。」

Resolightは、APCの標準規格を、ナノ秒レベルの光回路スイッチングアプローチの承認と見なしており、ナノ秒レベルの光回路スイッチング（OCS）によるネイティブフォトンルーティングを可能にするためのプロトコル統合に取り組んでいます。

「ネイティブフォトンルーティングは、光スイッチングをデータプレーン自体に拡張し、ペイロードを光ドメインに保ちながら、ネットワークを通じて協調データ転送を指示します」と同社は声明で述べています。

繰り返し行われる光-電気-光変換を削減することで、同社のアーキテクチャはネットワークエネルギー効率を劇的に向上させ、マルチラックAIスケールアップネットワークで必要とされる光トランシーバーの数を大幅に削減できる可能性があります。

「APCのCPO仕様は、ネイティブフォトンルーティングを電子データスイッチングの実用的な代替手段にするために必要なデータプレーン統合に対処しています」とShapiro氏はResolightの声明で付け加えました。

「調達が最も容易で、最もグリーンなトランシーバーは、必要のないものです」とShapiro氏は我々に語りました。

彼は、インジウムリン化物の供給が懸念事項である場合、賢明な対応は「より多くをどこで調達するかを考えるのではなく、それをより少なく必要とすること」だと付け加えました。

今週リリースされたAPCの「コパッケージドオプティクス（Co-Packaged Optics）参考情報と推奨プラクティス」ドキュメントの中で、APCは、「オープンエコシステム主導の標準規格なしでは、自然な重力は垂直統合されたプロプライエタリなソリューションに向かい、それは市場を断片化させ、顧客のロックインリスクを高め、採用を遅らせ、最終的にはCPOの技術的メリットのイノベーション機会を損なう結果となるでしょう」と述べています。

ナノ秒レベルのOCSに関しては、「特定の高速OCS実装を標準化することではなく、高速で透過的なOCSがオープンAIスケールアップファブリックのファーストクラスコンポーネントとして機能することを可能にする制御プレーン、光インターフェース、および動作フレームワークを定義することが目的です」と述べています。

今年初め、データセンターオペレーターDigital Realtyの最高技術責任者であるChris Sharp氏はBBCに対し、「銅の時代は終わりつつある」と述べ、ネットワーキングがコンピューティングを遅らせる主要因になりつつあると語りました。