CXL／UCIeから考える光インターコネクト技術：光伝送技術を知る（22） 光伝送技術の新しい潮流と動向（3）（4/4 ページ）

「ChatGPT」などのAI技術に後押しされ、データセンターは拡張の一途をたどるとされている。その際、光技術はどうあるべきなのか。今回は、チップレット間のインターコネクト技術である「CXL」や「UCIe」に着目し、ここから求められるであろう光インターコネクトの姿を探る。

[高井厚志，EE Times Japan]

光インタフェースはどうなるのか

　光のインタフェースはどうなるのであろうか。ベースとなっているPCIeは電気の仕様であり、PCIe 5.0（32GT/s）ではNRZ（Non-Return-to-Zero）、PCIe 6.0（64GT/s）ではPAM-4とFECを導入した。一方、Intelは学会などでPCIe Transfer RateのCo-Packaged Optics（CPO）のロードマップを発表している。それによれば、32／64／128Gbit/sは全てNRZとなっている^［7］。PCIeのワーキンググループで光PCIeの議論が開始されるようなので、光に適した（Optical-Friendly）PCIeが決定されることを期待したい。

　また、ことし（2023年）3月に開催された光通信関連の国際会議「OFC 203」では、消費電力を従来比で半減させる100Gbit/s PAM-4 Linear Drive（あるいはAmplified）技術が発表された。これは、コストも大幅に削減できるため、大きなモーメンタムとなっている。イーサネットでは既存の標準化との互換性確保などの課題はあるが、新分野の光インターコネクトでは本方式を取り入れた新インタフェース規格の標準化が、OIF（Optical Internetworking Forum）などで進むとみられている。

　筆者としては、送信側の入力データを終端するOIF Co-Packaged Optics Framework^［8］にある“Half Retimed”が、互換標準化や製品設計・製造も容易だと考えている。また、PCIeではリファレンスクロックが供給されるのでさらに有利である。

［7］Y. Akulova, S1-1, OECC/PSC
［8］OIF-Co-Packaging-FD-01.0 , Feb. 2022

　光インタフェースでは、光と電子デバイスの高速広帯域化を利用したシンプルで「電気配線のように使用できる」仕様^［2］を期待する。また、ユーザーからはシリコンフォトニクス＋SMF（シングルモードファイバー）が開発の主流になっていることへの疑問も出ていて^［2］、さらなる展開も予測される。

　表3に、以上の標準化動向から期待される光インターコネクト仕様を示す。

表3　標準規格から期待される光インターコネクト仕様［クリックで拡大］

　このように、AIをドライブするシステムにおいて、新技術と新標準化が進められている。その中で光インターコネクトへの期待も高まっており、これに応えていかなければならない。そして、大きなビジネスチャンスの到来と捉えて、これに集中して研究開発を活発化すべきである。

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筆者プロフィール

高井 厚志（たかい あつし）

　30年以上にわたり、さまざまな光伝送デバイス・モジュールの研究開発などに携わる。光通信分野において、研究、設計、開発、製造、マーケティング、事業戦略に従事した他、事業部長やCTO（最高技術責任者）にも就任。多くの経験とスキルを積み重ねてきた。

　日立製作所から米Opnext（オプネクスト）に異動。さらに、Opnextと米Oclaro（オクラロ）の買収合併により、Oclaroに移る。Opnext／Oclaro時代はシリコンバレーに駐在し、エキサイティングな毎日を楽しんだ。

　さらに、その時々の日米欧中の先端企業と協働および共創で、新製品の開発や新市場の開拓を行ってきた。関連分野のさまざまな学会や標準化にも幅広く貢献。現在はコンサルタントとして活動中である。