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【講座の趣旨】
データセンター向け半導体市場はフィジカルAI時代を迎えて拡大し続けている。しかし、その拡大を阻む最大の要因はデータセンター消費電力の急増であり、この対策は国家の成長戦略上も重要な施策になっている。NIVIDAは2025年にスーパーコンピュータ用のスイッチトレイQuantumにTSMC製造の光電融合CPO
(Co-Packaged-Optics)を初採用、消費電力低減に効果が高いことを示した。
さらに、2026年は汎用的なイーサ―ネットのデータセンター向けでスイッチトレイSpectrumにもCPOを導入することをCES2026で公表した。
本セミナーでは、まず、製品適用が始まったばかりの光電融合CPOを支える、Solid core光ファイバー、DFB半導体レーザ、さらにはTSMCのCPOチップに搭載されているSiフォトニクスのMRM変調器、Geフォトダイオード(Ge
PhD)それぞれの動作原理、構造、製造方法を詳細に解説する。
次に、NVIDIAの2030年以降を含むAI プラットホーム、およびTSMCのCPOのそれぞれのロードマップを解析する。2030年以降ではガラスコア基板を使ったCPOのComputerトレイ化の、素子断面構造を推定する。また、NVIDIAのスイッチトレイSpectrumの光コネクト伝送系に使われるDSP付きプラガブル、LPO、CPOの消費電力、伝送系の配線数などを定量的に比較解析する。
【習得できる知識】
・光電融合CPOとこれに光ファイバー、半導体レーザ、技術を加えたデータセンター向け光伝送技術の市場・技術動向
・データセンター内光伝送理解に必要な、CPO素子(Coupe2.0)に搭載されたSiフォトニクスの
MRM変調器、Ge PhDの動作原理、構造、製造方法
・NVIDIAのAI プラットホーム、TSMCのCPOロードマップに含まれる2028年適用可能性の第3世代CPO、2030年以降のガラスコア基板適用予定の素子の断面構造の情報
・NVIDAのQuantum-800X、Spectrum-6を例にした定量的な伝送系システムの理解と消費電力低減の定量的解析結果
1.データセンター用途での光電融合、CPOの必要性と対応技術
〜光電融合、CPOの必要性、対応技術と外部光源ELSの導入〜
2.データセンター用途での光源とその特性
2.1 Solid core光fiberの分類、構造、重要特性
2.2 半導体レーザとLEDの発光原理比較、発光のメカニズム(自然放出、誘電放出)
3.CES2026 NVIDIA公表NetworkスイッチにCPO初採用のAI
Platform概要
3.1 Rubin AI Platformの概要とラック構成
3.2 データセンターPodの技術分類:EthernetベースPodとInfiniBandベースPod
3.3 CPOを搭載したNetworkスイッチの詳細構成(Quantum-800X)
4.TSMCの第2世代CPO技術(Coupe2.0)の解析
4.1 Coupe構造と搭載Siフォトニクス素子(MRM変調、Ge PD)の原理、構造、製造方法
4.2 Coupeの電気信号、光信号の構成と流れの解析(NVIDIA Quantum-800X搭載品)
4.3 3方式(DSP内蔵プラガブル、LPOプラガブル、CPO)共存の接続方式と消費電力比較
5.NVIDIAのAI Platform、TSMCのCPOロードマップの調査と解析
5.1 NVIDIAとTSMCのロードマップ比較
5.2 2027年以降適用を目指す第3世代CPO(GPU、HBM搭載のSiフォトニクス基板)構造推定
5.3 2028年以降適用を目指すガラスコア基板を使ったComputerトレイの構造推定
【質疑応答】
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