光電融合デバイス|NTTグループら5社による光チップレット量産技術の開発と課題

NTT Group 日本
概要
NTT Innovative Devicesを中心とする5社が、次世代AIコンピューティングを支える光電融合(PEC)デバイスの量産技術開発に着手した。NEDOの「Post-5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」に採択され、光チップレットの製造生産性を現状のR&D段階から10倍以上に高めることを目指す。これにより、生成AIの普及に伴うデータセンターの消費電力増大という課題を解決し、超低消費電力な計算基盤の実現を加速させる。
詳細

主要成果

NTT、NTT Innovative Devices、ジャパンセミコンダクター、古河電気工業、新光電気工業の5社による共同研究開発提案が、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「Post-5G情報通信システム基盤強化研究開発事業/先端半導体製造技術開発」に採択された。本プロジェクトの目的は、次世代AIおよびデータ集約型コンピューティングを支える光電融合(PEC)デバイスの量産技術を確立することにある。特に、光チップレットの量産技術開発に重点を置き、現在の研究開発段階のプロセスと比較して、製造生産性を10倍以上に向上させることを目標としている。

技術・詳細

本プロジェクトで開発される「光チップレット」とは、光半導体デバイスを含む光集積回路(PIC)と電子集積回路(EIC)を高密度にパッケージングした光電融合デバイスである。従来のCPUやGPUなどのプロセッサ間通信において、電気信号を光信号に置き換えることでデータ伝送を行う。これにより、伝送距離に伴う消費電力の増加や帯域幅の制限という物理的な限界を克服し、大容量かつ超低消費電力なサーバーやデータセンターの構築が可能になる。

開発にあたっては、参加企業がそれぞれ以下の専門領域を統合し、将来的な商用製造を見据えたパイロット生産ラインの構築と評価を行う。

  • 光半導体およびシリコンフォトニクスの技術
  • 光インターコネクトの最適化
  • 先端半導体パッケージング技術
  • 量産プロセスの確立

NTTはアドバイザーとして参画し、業界連携の促進やサプライチェーンの構築を通じて、PECデバイスの商用化と大規模生産を加速させる役割を担う。

背景・業界の文脈

生成AIの急速な普及により、AIデータセンターやハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)システムにおけるデータ処理需要が爆発的に増加している。それに伴い、チップ間通信における消費電力の増大が深刻な課題となっており、低消費電力で高速なデータ転送を実現する光電融合技術が世界的に注目されている。NTTは2023年度より、NEDOの事業の下で半導体パッケージおよびチップ間を光で接続する光チップレット・パッケージング技術の研究開発を主導してきた経緯がある。

今後の展望

本プロジェクトを通じて、光デバイスの作製・試験から光インターコネクト、先端パッケージングに至る製造バリューチェーン全体の量産技術を確立し、台頭するPECデバイス市場への対応を図る。これにより、次世代AIコンピューティングインフラに不可欠な高速・大容量・低消費電力伝送を実現し、日本の国内半導体製造能力の強化を目指す。また、企業や研究機関の連携による競争力のあるサプライチェーンを構築することで、データセンターのエネルギー消費削減と持続可能な情報通信社会の実現に寄与することとしている。

元記事: https://group.ntt/en/newsrelease/2026/10/20/261020a.html

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