AIネットワークが消費電力の壁に突き当たる中、コパッケージ光学がいよいよ商用化

Summary

銅線インターコネクトはAIクラスターの拡大に伴い距離と電力の限界に達しており、コパッケージ光学 (CPO) が2026年にデモから商用展開へと移行している。Nvidiaは2026年前半にQuantum-X InfiniBand Photonicsスイッチを、後半にはSpectrum-X Ethernet Photonicsを市場投入し、光学エンジンをスイッチASICに直接統合して電力効率を最大3.5倍、ネットワーク冗長性を10倍改善する。これはRubin時代の数百万GPU規模クラスターを接続するための前提条件だ。戦略は二手に分かれる。Nvidiaが光学をシステム統合型アーキテクチャの深部に組み込む一方、Broadcomはモジュール型でEthernetを活用した道を歩む。フォトニクスのスタートアップLightmatterはワイルドカードで、NVLink Fusion内にも存在する。光学インターコネクトはフォトニック量子と同じシリコンフォトニクスの基盤を共有する。

By the numbers

• 約3.5倍: プラガブル光学に対するコパッケージ光学の電力効率向上。
• 約10倍: ネットワーク冗長性の改善（光学部品の削減による）。
• 400 Tb/s: Spectrum-X Photonicsスイッチの最大スループット（512×800Gb/s）。
• 2026年後半: Spectrum-X Ethernet Photonicsの商用提供開始。
• 5年: すべてのAIデータセンター向けインターコネクトが光学化するというアナリスト予測。

Why it matters

百万GPU規模では、GPUではなく光学がパワーと信頼性の上限を決める。プラガブルトランシーバーはエネルギーを消費しすぎ、障害頻度も高い。スイッチに光を直接統合することがAIネットワークをスケールし続ける唯一の方法だ。また、新たなマージン競争の場でもある。Nvidia、Broadcom、そしてフォトニクス系スタートアップの群れが、2年前にはほとんど存在しなかった層を巡って争っている。

What to watch

• Spectrum-X Ethernet Photonicsが2026年後半に予定通り出荷されるか。
• ハイパースケーラー設計でNvidiaのシステム統合型とBroadcomのモジュール型CPOのどちらが勝つか。
• 光学エンジンの歩留まりと現場信頼性が真のスケーリングテストとなるか。