集積フォトニクスによるデータ・センター・インターコネクトの革新的進化 | キーサイト
ホワイトペーパー
クラウド、モノのインターネット(IoT)、ストリーミングビデオ、5Gなどにより、データセンターは急激な拡張を迫られています。これらのテクノロジーに伴うネットワークトラフィックの増加に対応するために、インターネット・サービス・プロバイダーは、データセンター・インターコネクト(DCI)の既存ファイバー網の帯域幅を拡張する必要があります。チップメーカーやボードメーカーは、集積回路内のシリコンチップに搭載できるトランジスタの数が、2年ごとに2倍になるというムーアの法則が限界に達したという現実に向き合う必要があります。これらの要素のすべてが転換点となり、シリコンフォトニクスは、高速かつ大量のデータに対するニーズの増加に対応できるチップ／システム／光コンポーネントの新たな技術として期待されています。
シリコンフォトニクスは、光線を用いて、消費エネルギーを抑えながら、従来の電気回路やシステムよりも、より大量のデータをより効率的かつ高速に送信することが可能です。特に、フォトニック集積回路（PIC：Photonic Integrated Circuit）とも呼ばれる集積フォトニクスによって、回路設計の新しい枠組みが構築されようとしています。PICは長距離光通信ネットワークと同様に、データセンター内およびデータセンター間を結ぶ短距離接続にも革新的な進化をもたらす破壊的なテクノロジーだと広く信じられています。
PICおよびシリコン・フォトニクス・テクノロジーを使用すれば、従来の電気システムよりも低コスト、高エネルギー効率、小型サイズで大量のデータを扱える光通信を実現できます。シリコン・フォトニクス・テクノロジーは進化し続けています。しかし、規格が未完成でデータ・センター・アーキテクチャーに容易に統合できないため、まだ電気ベースのシステムを置き換えられる段階ではありません。そのため、ハイブリッドフォトニックと電気システムが、データ・センター・インターコネクトおよび長距離ファイバー伝送に共存することになります。PICの限界を克服するためのシリコンフォトニクスと他の光コンポーネントの進化は、新しいファンドリー、市販モデリングツール、フォトニックテスト機能に依存しています。
本記事で強調したい3つの主なトレンド：
- シリコンフォトニクスによる容量の拡張とエネルギーの節約
- ムーアの法則とフォトニック集積回路
- 集積フォトニクスによって生じる新たなテスト課題
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