IntelとAyar Labsが224Gbps+スケールアップ向けCo-Packaged Opticsを推進、NVIDIA NVLink拡張へ

2026年9月20日2026年9月28日

Silicon Co-Design アメリカ

概要

Co-Packaged Optics（CPO）技術が224Gbps+のスケールアップを可能にし、IntelはInPレーザーをSiウェハーに異種統合したOCI（Optical Compute Interconnect）で真の統合アプローチを追求しています。Ayar Labsは、TeraPHYチップレットとSuperNova多波長光源を用いて、NVIDIA NVLinkなどのGPU間ファブリックを拡張するオープンな光I/Oチップレットプラットフォームとして位置づけられています。主要なCPOスイッチソリューションには、NVIDIA Quantum-X Photonics、Marvell/Celestial Photonic Fabric、Broadcom TH5/TH6があり、いずれも従来の銅線インターコネクトの帯域幅、遅延、電力効率の限界を克服することを目指しています。

詳細

主要成果

Co-Packaged Optics（CPO）技術が224Gbpsを超える速度でのスケールアップを可能にし、IntelとAyar Labsはそれぞれ独自のアプローチでこの分野をリードしています。Intelは、InP（リン化インジウム）レーザーをシリコンウェハーに直接統合した革新的なOCI（Optical Compute Interconnect）を開発し、真に集積されたCPOソリューションを提案。一方、Ayar Labsはオープンでプロトコルに依存しない光I/Oチップレットプラットフォームを提供し、NVIDIA NVLinkなどの既存GPU間ファブリックを拡張することを目指しています。これらの動きは、AIインフラにおけるデータ転送のボトルネックを解消する鍵となります。

技術・臨床詳細

CPOは、電気的なスイッチングチップと光トランシーバーを単一のパッケージ内に密結合させることで、電気信号の伝送距離を劇的に短縮し、結果として帯域幅の向上、遅延の削減、そして消費電力の劇的な低減を実現します。IntelのOCIは、この統合をさらに進め、III-V族化合物半導体であるInP製のレーザーを、CMOS製造プロセスで広く利用されるシリコンフォトニクスウェハー上に異種統合（heterogeneously integrated）することで、高度に集積された光エンジンを実現しています。これにより、チップレベルでの光インターコネクトが可能となり、従来のプラガブル光モジュールが抱える課題を解決します。Ayar Labsのアプローチは、TeraPHY光I/OチップレットとSuperNova多波長光源を組み合わせることで、GPU、CPU、メモリなどの計算要素間のデータ転送速度を向上させます。彼らのプラットフォームは、オープンかつプロトコルに依存しない設計であるため、NVIDIAのNVLinkやPCIeのような既存の電気的ファブリックを光化し、その到達距離と性能を拡張することが可能です。また、NVIDIA Quantum-X Photonics、Marvell/Celestial Photonic Fabric、Broadcom TH5/TH6といった主要なCPOスイッチソリューションも、それぞれ独自の技術でデータセンターのインターコネクト性能を向上させ、次世代AIインフラの基盤を築いています。

背景・業界文脈

AIモデルの規模と複雑性が増大するにつれて、データセンター内のサーバーやGPU間のデータ転送量が爆発的に増加しています。従来の銅線ベースのインターコネクトは、224Gbps以上の高速データ伝送において、信号損失、消費電力、電磁干渉、そして物理的な取り回しの問題に直面しており、帯域幅、遅延、電力効率のボトルネックとなっています。特にGPU間接続では、NVLinkのように非常に高い帯域幅が要求されるため、銅線の限界は顕著です。CPOは、これらの課題を克服するための最も有望な技術の一つとして浮上しており、光エンジンを計算チップのより近くに配置することで、これらの物理的制約を緩和します。これにより、AIスーパーコンピューターや大規模なハイパースケールデータセンターは、より高密度で電力効率の高い設計が可能となり、AI計算能力のさらなる進化が期待されます。

今後の展望

IntelとAyar Labsをはじめとする主要ベンダーによるCPO技術の進展は、AIインフラの将来を大きく左右するでしょう。特に、224Gbps+のスケールアップ能力は、今後のAIワークロードの要求を満たす上で不可欠です。CPOの普及は、光モジュール市場、半導体製造、パッケージング技術といった広範なサプライチェーンに大きな影響を与え、新たな技術革新とビジネスモデルの創出を促します。オープンなプラットフォーム戦略は、ベンダー間の互換性を高め、CPOエコシステムの発展を加速させる鍵となります。最終的には、CPOがデータセンターおよびAI計算のアーキテクチャに革命をもたらし、電力効率の大幅な向上と、実質的に無限の帯域幅への道を開くことで、AIのさらなる進化と社会実装を強力に推進すると期待されます。

元記事: https://www.siliconcodesign.com/p/co-packaged-optics-for-224gbps-scale

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