概要
- TSMC が Avicena と提携し、 microLEDベースの光インターコネクト 開発を発表
- 光接続 によるAIデータセンターの 省エネ・低コスト化 を目指す動き
- レーザー非依存型 の技術で 信頼性・コスト・消費電力 の課題を解決
- 既存のLED・カメラ技術 を活用し、 量産・低価格化 を加速
- 性能・エネルギー効率 でシリコンフォトニクスを凌駕する実績
TSMCとAvicenaによるmicroLED光インターコネクトの挑戦
- TSMC が Sunnyvale発スタートアップAvicena と連携、 microLEDベースのインターコネクト 量産化
- AIデータセンター 内の GPU間通信 における 帯域・遅延・速度・データ量 の急増が背景
- 銅配線から光接続への移行 が必然となる時代
- Lucas Tsai (TSMC副社長) 「光接続をできるだけ基板近くまで持っていく動きが加速」
- AvicenaのLightBundleプラットフォーム
- 数百個の青色microLED を イメージング用ファイバー で接続
- レーザーを使わず、信頼性・コスト・消費電力の問題を回避
- 短距離用途 に最適化された設計
レーザー非依存型光インターコネクトの特徴
- 従来の光接続 は主に レーザーと変調器 を用い、 複雑な波長多重 が必要
- レーザーとファイバー結合 が 信頼性・製造・コスト の課題
- 複数GPU間リンク での 計算オーバーヘッド 増大
- Avicenaのアプローチ
- 各10Gb/sのデータレーン ごとに 個別ファイバー を用意
- 送信側はミニディスプレイ、受信側はカメラ のような構成
- レーザーの複雑さを排除 し、シンプルな光リンクを実現
microLED光インターコネクトのスケーラビリティと優位性
- 300ピクセル×10Gb/s で 10m距離・合計3Tb/s を実現
- ディスプレイ・カメラ技術の拡張性 で 更なるデータレート・高密度化 が可能
- 既存のLED・カメラ・ディスプレイ産業 を活用
- 新規部品開発不要 で 量産・コスト低減 を迅速に実現
- シリコンフォトニクス は 新規部品（リング共振器・コムレーザー等） の成熟に時間が必要
- TSMC が Avicenaの光チップレット用フォトディテクタアレイ を製造
- LEDは低消費電力 で 10m程度の距離 なら十分
- 冗長性・低コスト化 の可能性
実績と今後の展望
- AvicenaのLightBundle試作機 は リンク全体でsub-pJ/bitのエネルギー効率 を実現
- 他の光技術は 5pJ/bitで苦戦
- 成熟した技術基盤 と 優れた実績 が業界の支持を拡大
- 今後の課題 は 製品の構築とスケールアップ
- 成熟産業の活用＋実証済みの性能 が 光AIデータセンター 時代の切り札