ネットワークの大規模化と高速化が電気から光への転換を促す：福田昭のデバイス通信（513） TSMCが解説する最新のパッケージング技術（10）（2/2 ページ）

「IEDM 2025」におけるTSMCの講演内容を紹介するシリーズ。今回は、「（4）Energy efficient of scale-up networking（ネットワークの大規模化おける消費エネルギー（転送データ当たり）の効率）」を取り上げる。

[福田昭，EE Times Japan]

銅ケーブルを光ファイバーに置き換えて消費電力を抑制

　転送エネルギー（1ビット当たり）と伝送損失の増加は、システムの消費電力を著しく高めるとともに、システム全体の消費電力コストに占めるネットワークの比率を拡大させる。

　講演では、長さ2mの銅ケーブルが1000本以上でGPUが100個以下、200GbpsのSerdes（シリアライザ/デシリアライザ）で構成されるラックの消費電力は150kW以下、ネットワークの消費電力コスト比率は30％以下という従来システムの例をまず示した。

　システムをGPUが100個以上、400GbpsのSerdes、長さ1m以下で1万本を超える銅ケーブルという構成に拡張すると、ラックの消費電力は500kW以上、ネットワークの消費電力コスト比率は50％を超える。ラックの消費電力は3.3倍強に増加しており、電力コストがかなり厳しい。

　そこで銅ケーブルを光ファイバーケーブルで代替する。長さが10mを超える約1000本の光ファイバーケーブルに置き換えると、消費電力は300kW以下に抑えられる。そしてネットワークの消費電力コスト比率は10％以下と、劇的に低下するとした。

銅ベースのネットワーク大規模化と高速化では消費電力の限界を超えてしまう。左は従来の銅ケーブルによるネットワーク接続の例。中央はネットワークの大規模化と高速化によって消費電力が限界を超えた例。右は光ファイバー接続の導入によって消費電力を抑制した例［クリックで拡大］ 出所：TSMC（IEDM 2025のショートコース（番号SC1-5）で公表された講演スライドから）

（次回に続く）

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