Nvidiaと光学の新しいフロンティア:人工知能の革命

現在の技術的な環境において、オプティクスという用語はもはやイベントや企業に対する一般の認識を表すものではありません。今日、オプティクスは特に人工知能の分野において、技術革新、スピード、パフォーマンスと同義です。

この革命の主役の中で際立っているのは、時価総額で米国最大のテクノロジー企業であるNvidiaであり、データ転送のための新しい光学ソリューションに決定的に焦点を合わせています。

Quantum-XとSpectrum-X:Nvidiaの賭け

最近の報告によると、Nvidiaは来年2つの新しい光ネットワークスイッチシステムを発表する準備を進めています:Quantum-X (InfiniBand)とSpectrum-X。

これらのデバイスは、現在のソリューションと比較して、はるかに少ないエネルギーでポートごとに最大1.6 Tb/sの速度を実現することを約束します。その結果?レイテンシの大幅な削減、より高い耐障害性、そして大規模コンピュータシステムの前例のない展開速度。

この移行は、エンジニアが電気インパルスの代わりに光を介して信号を送信することを選択する歴史的な瞬間を示しています。

ますます強力な大規模言語モデル(LLM)の出現、計算コストの削減、そしてシステムの複雑さの増大に伴うパラダイムシフト。多くの人が問いかけているのは、複雑なシステムのリアルタイム運用を確保する鍵は光になるのかということです。

TSMCモデル:光学ロードマップ

いくつかの業界報告によると、Nvidiaは半導体製造の台湾の巨人TSMCによってすでに概説された戦略に従っていると示唆されています。TSMCの計画はCOUPEとして知られ、3つのフェーズに分かれています:

  1. フェーズ1:最大1.6 Tbpsの帯域幅を提供できる光エンジン。

  2. フェーズ2:CoWoSパッケージ(内での共同パッケージ化光学の統合、スイッチ)を使用して、最大6.4 Tbpsを達成します。

  3. フェーズ3:COUPE-on-CoWoSインターポーザの実装、期待されるパフォーマンスは約12.8 Tbps。

しかし、コパッケージ光学とは何を意味するのでしょうか?それは、異なるチップ構造間の中間コンポーネントを排除し、チップ上に光トランシーバーを直接統合することです。レイテンシをさらに減少させ、エネルギー効率を向上させるための基本的な前進です。

光学への競争:Nvidiaだけではない

光学革命はNvidiaだけのものではありません。他のハードウェア大手もこの方向に大規模に投資しています。

例えば、BroadcomはBaillyを開発しています。これはCPO (コパッケージドオプティクス)に基づくイーサネットスイッチで、51.2 Tbpsの速度を約束し、エネルギー消費を削減します。この技術を自社のASIC StrataXGS Tomahawk 5に統合することが目標です。

IBMは光回路をデータセンターに導入するために取り組んでおり、AMDは最近、シリコンフォトニクスに特化した企業を買収しました。

AMDの技術およびエンジニアリング担当SVPであるブライアン・アミックは、この買収が次世代人工知能システムのために共同パッケージ化されたフォトニックおよび光学ソリューションをサポートし、開発するための能力を迅速に拡大することを可能にする方法を強調しました。

人工知能におけるフォトニクスの未来

軌跡と変革の影響

フォトニクス技術は、人工知能の普及に伴い主流になると見込まれています。

業界の文書によると、フォトニクスの進歩がフォトニックコンピューティングへの関心を高めており、これは人工知能処理の有望なモードとされています。特にディープラーニングは、フォトニックデザインを最適化し、インテリジェントな光学システムを開発し、光学データ分析を管理するための新しい道を提供します。

光子技術を人工知能コンピューティングに応用することは、光通信、自律運転、天文観測などのさまざまな分野において変革的な影響を与えるでしょう。

研究者のビジョン

ペンシルベニア大学の記事は、これらの技術をナノスケールで開発している研究者であるディープ・ジャリワラのような研究者の仕事を強調しています。

ジャリワラは、彼の分野で多くの人々の夢を描写しています:コンピュータの隣に強力なレーザーだけがある未来です。コンピュータを電源に接続する代わりに、レーザーに接続された光ファイバーケーブルが使用されます。分散ネットワークの考え方を革命的に変えることができる全く新しいインターフェースです。

分散ネットワークの新時代へ

光学技術の競争は、人工知能とハードウェアの未来における最も魅力的で戦略的な課題の1つを表しています。

光学およびフォトニックソリューションの統合は、速度、エネルギー効率、スケーラビリティの観点で現在の限界を克服することを約束します。Nvidiaは、業界の主要プレーヤーと共に、光が技術革新の主要なベクトルとなる新しい時代への道を切り開いています。

これらの技術がITインフラの不可欠な部分となるにつれて、私たちは分散ネットワークの根本的な変革を目の当たりにし、人工知能や高性能データ処理に依存するすべてのセクターに深刻な影響を与えることになるでしょう。

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