インテルは来年、スーパーコンピューターで光パルスを使って超高速でデータを移動させ始める予定で、これにより高性能コンピューティングに大きな進歩がもたらされる可能性がある。
コンピューティングユニットとストレージユニットを接続する際に、従来の銅線よりも高速な光ケーブルを使用することで、データ転送速度が向上します。これにより、システム全体のパフォーマンスが向上します。
「すべてのコンピューティングノードがフォトニクス経由で接続されていれば、アプリケーションのパフォーマンスは確かに変わり始める」とインテルのワークステーションおよび高性能コンピューティング部門の副社長兼ゼネラルマネージャー、チャーリー・ウィシュパード氏は語る。
光パルスは、通信ネットワーク上での電力効率の高い高速データ転送に既に利用されており、PCやデータセンターでも活用が進んでいます。IntelのThunderboltテクノロジーは、光を利用してコンピューターと外付けハードドライブなどの周辺機器を約20Gbpsで接続します。Intelはまた、サーバー間で最大1.6Tbpsの速度でデータを転送できるMXCと呼ばれる光コネクタも開発しました。
インサイト64の主席アナリスト、ネイサン・ブルックウッド氏は、光学技術は消費電力を削減しながらパフォーマンスの向上をもたらすだろうと述べた。
スーパーコンピュータには、多数のキャビネット、処理ユニット、ストレージユニット、ラックがあり、すべてのユニット間で信号を移動すると、処理自体よりも多くの電力が消費されます。
ブルックウッド氏は、光技術では「任意の距離に信号を送るのに必要な電力は大幅に少なくて済む」と語る。
一つの課題は光インターフェースを適正なコストで構築することだったが、インテルは送信機と受信機をシステムに接続するためのコスト効率の高い方法を見つけたとブルックウッド氏は語った。
「シリコンフォトニクスは、これから登場する技術だ」とブルックウッド氏は語った。
インテルにとって、光学技術はエクサスケール・コンピューティングというマイルストーンを突破する上でも重要な鍵となります。エクサスケール・コンピューティングとは、スーパーコンピュータの性能が1エクサフロップス（1秒あたり100万兆回の計算）を超えることを意味します。インテルは、2020年から2022年までに、20メガワットのデータセンターに収容可能な1エクサフロップスのスーパーコンピュータを開発したいと考えています。世界最速のコンピュータである天河2号は、ピーク性能33.86ペタフロップスを誇ります。
インテルは10年以上にわたりシリコンフォトニクスの研究を行ってきました。この光接続技術は、インテルのOmni-Pathネットワークプラットフォームの一部となり、銅線接続の代替として利用可能になります。この技術は、来年スーパーコンピュータに搭載されるインテルのKnights Landingスーパーコンピューティングチップに搭載される予定です。このチップには、DDR4 DRAMや新しい積層型HMC（ハイブリッドメモリキューブ）メモリなどの追加技術が搭載されており、スーパーコンピューティングの性能を向上させます。
インテルは、光データ転送に使用されるプロトコルについて、これ以上の詳細は明らかにしなかった。ウィシュパード氏は、詳細は後日発表されると述べた。Omni-PathはInfinibandベースではなく、インテルはイーサネットかPCI-Expressのどちらをベースとするかについては言及していない。
他の企業も光技術に注目しています。IBMはトランジスタ間のオンチップ通信のための光学技術を研究していますが、これはインテルがまだ実証も発表もしていない技術です。
