VCSEL対応光半導体を開発 DSP不要で消費電力を大幅削減：PCI Express6.0に対応

ザインエレクトロニクスは2024年9月10日、次世代通信規格PCI Express 6.0対応の超高速PAM4 64Gbps通信用光半導体チップセットを開発したと発表した。DSPを不要とするVCSEL対応光半導体で、消費電力を60%削減、光DSP処理で生じるレイテンシを90％削減する。

[半田翔希，EE Times Japan]

　ザインエレクトロニクスは2024年9月10日、次世代通信規格PCI Express 6.0対応の超高速PAM4 64Gbps（ギガビット/秒）通信用光半導体チップセットを開発したと発表した。DSPを不要とする「世界初」（同社）のVCSEL（垂直共振器型面発光レーザー）ドライバーとトランスインピーダンスアンプ（TIA）で構成されていて、光通信線路の消費電力を60%削減し、光DSP処理で生じるレイテンシを90％低減する。

　次世代PCI Expressの光伝送では、シリコンフォトニクス技術を活用した方式や、DSPを活用したVCSELドライバー方式などが検討されている。しかし、これらの方式では消費電力が大きいという課題がある。前者では、外部変調レーザーの消費電力が大きく、後者ではDSPの消費電力が大きい上に、DSPのデジタル処理で遅延が発生することも課題になっている。

　今回、ザインエレクトロニクスは、同社のアナログ技術を発展させることで、光通信DSPを使用せずに、エンドポイントASICからの正確な信号伝送性能を実現した。これにより、光通信線路上の消費電力を大幅に削減するとともに、DSPのデジタル処理で生じる遅延時間を無くし、レイテンシも大きく低減した。

VCSEL対応DSPレス光半導体の回路構成とアイパターン［クリックで拡大］ 出所：ザインエレクトロニクス

　同社は、今回の新技術について「生成AI（人工知能）の普及により、データセンターの消費電力は飛躍的に増加している。今回実現した光半導体ソリューションにより、データセンターにおける光通信線路の消費電力と遅延を大幅に低減する効果が期待できる。今後、次々世代通信規格PCI Express7.0向けの次世代光半導体チップセットも開発する計画だ」と述べた。