CPOがオープン標準へ！Lightmatter、Dell、Qualcomm、GUC、FITなど19社が参画、OCP初の規格は2026年Q4に登場

AIチップの演算能力が向上し続ける中、データセンターの次の競争ポイントは「どれだけ速く計算できるか」から「データをどれだけ速く送れるか」へと広がっています。高速SerDesの伝送速度が448Gに近づくにつれ、銅線の有効伝送距離は数十センチメートルにまで短縮される可能性があり、共封裝光学（Co-Packaged Optics、CPO）も個別企業の技術競争から、複数サプライヤーにまたがるオープンなシステムアーキテクチャへと進化しています。

シリコンフォトニクスの新興企業Lightmatterは本日（14日）、『Open Silicon Photonics for AI Systems』（AIシステムのためのオープンシリコンフォトニクス）イニシアティブが、オープンコンピュートプロジェクト（Open Compute Project、OCP）の公式ワーキンググループとなったことを発表しました。参加企業はCelestica、Dell Technologies、Flex、Foxconn Interconnect Technology、Global Unichip Corporation（GUC）、Hefei Computer、Keysight Technologies、Lightmatter、Qualcomm、QCTなど19社に拡大しています。

この連合は同時に約300ページに及ぶ『Architecture Vision: Open Silicon Photonics for AI Systems』ホワイトペーパーを発表し、モジュラーハードウェアシステム（Modular Hardware System、MHS）およびOpen Rack v3（ORv3）仕様に準拠したAIコンピューティングクラスタが、72ノードから1,024ノード以上に拡張できる共通CPOアーキテクチャの設計図を提示しました。これにより、異なるサプライヤ間での相互運用性が維持されます。

注目すべき点は、参加メンバーには米国の半導体、サーバー、測定機器メーカーだけでなく、台湾サプライチェーンも含まれていることです。ASIC設計サービスを手がける創意電子（3443）、コネクタおよびインターリンク関連の鴻騰精密科技、サーバーメーカーの雲達科技などが参加しており、CPOのオープンアーキテクチャが単一の光学部品にとどまらず、チップ、インターリンク、AIサーバーシステムレベルまで広がっていることを示しています。

ただし、公式発表では参加企業のリストのみが公開されており、各社がワーキンググループ内でどのような技術分担を行うかは明かされていません。台湾企業が今後どの仕様策定に参加するかは、連合のさらなる発表を待つ必要があります。

AIクラスタが複数のラックにまたがる中、448Gで銅線の有効距離は数十センチに短縮される見込みです。19社がCPOのオープンアーキテクチャを共同推進する背景には、AIデータセンターが直面しているインターリンクのボトルネックがあります。AIアクセラレータの性能が向上し続ける中、データセンターは単一のGPUやASICの演算能力だけを見ることができなくなっています。数百から数千のAIアクセラレータが構成するスケールアップ型コンピューティングクラスタでは、多数のプロセッサが高速にデータを交換し、データ移動にかかるエネルギーを抑えることが、AIシステム全体の性能を左右する重要な要素となっています。

ホワイトペーパーに記載された技術的背景によると、スケールアップアーキテクチャが複数のラックにまたがる場合、SerDesの伝送速度が448Gに近づくにつれ、銅線の有効伝送距離は数十センチメートルにまで短縮される可能性があり、業界が全光インターリンクアーキテクチャへの移行を加速させています。

Lightmatterの創設者兼CEOであるNick Harris博士は、「AIインフラのパフォーマンスにおいて、インターリンク技術は演算性能と同等の重要性を持つようになった」と述べています。彼は、業界がシリコンフォトニクス技術に移行することで、最先端のAIモデルの能力がさらに発展すると考えています。

これは、AIハードウェアの競争の評価方法が変化していることを意味しています。過去には、市場の注目はGPUやASICの演算性能とメモリ帯域幅に集中していましたが、現在はAIクラスタがスケールアップするにつれ、スイッチ、SerDes、光インターリンクが多数のアクセラレータを効果的に協働させるかどうかが、高価なAIチップの実際の利用率に直接影響するようになっています。

CPOの次の戦いは、技術競争だけでなく、「異なるサプライヤの機器が使えるか」を解決することです。実際、シリコンフォトニクスとCPO自体は新しい技術概念ではありません。今回のOCPワーキンググループの注目点は、各社が個別に開発してきたCPO技術を、システムレベルでの共通アーキテクチャへと推進し、将来の異なるサプライヤの機器間での相互運用性を解決しようとしている点にあります。

今回発表された300ページのホワイトペーパーは、共通CPOアーキテクチャの設計図の基礎となります。現行の計画によると、このアーキテクチャはMHSおよびOpen Rack v3仕様と連携し、AIコンピューティングクラスタを72ノードから1,024ノード以上に拡張できるように設計されています。また、複数のサプライヤ間での相互運用性が設計に組み込まれています。

言い換えれば、CPOが今後AIデータセンターに大規模に導入される場合、業界が解決すべき問題は「光をチップにどれだけ近づけるか」だけでなく、異なる世代のXPU、スイッチ、光学部品、サーバーシステムが、データセンターのライフサイクルやサプライヤが異なる状況下でどのように共同運用されるかという点です。

Harris氏は、19社がシステムレベルのアーキテクチャビジョンで合意を得ることは簡単ではないと認めています。このホワイトペーパーはあくまで基礎であり、今後OCPコミュニティはこれをもとにMHSベースの共通CPOラックアーキテクチャを開発し、ハイパースケーラーの導入プロセスに統合していく必要があります。

彼はさらに、「真の仕事は、今まさに始まったばかりだ」と述べています。

単一の光学技術に依存せず、10万XPUクラスタを想定した設計も注目点です。OCPが今回オープンアーキテクチャを特定の光学技術に縛っていない点も注目されます。現行のアーキテクチャビジョンでは、「technology-agnostic（技術中立）」の設計理念を採用しており、シリコンフォトニクスに加えて、VCSEL（垂直共振腔面射型レーザー）、Micro LED（マイクロ発光ダイオード）など、異なるフォトニクステクノロジーもサポートしています。

さらに重要なのは、このリファレンスアーキテクチャが現在の単一世代のAIアクセラレータにのみ対応するのではなく、複数のSerDes世代や異なるスイッチ、XPUの製品設計サイクルをまたがって対応することを目指している点です。複数のサプライヤによるサプライチェーンを構築することで、アーキテクチャの拡張性を高めます。

規模から見ると、連合の目標は現在の数百または数千のAIアクセラレータにとどまりません。公式によると、関連アーキテクチャは最大10万XPUのコンピューティングクラスタに必要な性能と消費電力の要件に対応する予定です。

これはCPOの標準化の重要性を浮き彫りにしています。AIクラスタの規模が拡大し続ける中、異なるチップ、スイッチ、光学機器、ラックシステムがそれぞれ閉じた技術アーキテクチャを採用している場合、データセンターのアップグレード、拡張、異なるサプライヤの機器導入の複雑さも同時に高まります。OCPが今回試みようとしている共通フレームワークの目的の一つは、将来の大規模展開時の相互運用のハードルを下げることです。

IDC：銅線の物理的限界がAIアクセラレータの利用率を圧迫

Lightmatter以外にも、市場調査機関IDCは、インターリンクをAIインフラの次の重要なボトルネックとしています。IDCのグローバルコンピューティングインフラおよびテクノロジー担当副社長であるJeff Janukowicz氏は、AIシステムの拡張ニーズが加速する中、「AIシステムのエネルギー効率とデータ伝送速度の最適化は、元の演算能力と同等の重要性を持つようになった」と指摘しています。

さらに、銅線の物理的限界が、大規模AIコンピューティングクラスタのシステム拡張能力とアクセラレータの使用率をますます制限していると述べています。そして、新型AIアクセラレータが登場するたびに、このギャップはさらに広がっていくと予測しています。

Janukowicz氏は、「Open Silicon Photonics for AI Systems」が構築するサプライヤ中立のアーキテクチャが、エコシステムの協力を加速させ、共封裝光学を現在の初期導入段階から、将来的な主流のAIインフラへと導くと述べています。

300ページのホワイトペーパーは出発点にすぎず、初のOCP規格は2026年Q4に登場します。したがって、19社が300ページのホワイトペーパーを発表したことは、CPOオープンアーキテクチャが「業界の合意」から「実際の標準」へと移行する第一歩と見なすことができます。真に注目すべきタイミングは、今年の第4四半期に訪れます。現行の計画によると、ワーキンググループは初の仕様書を提出する予定であり、2026年第4四半期に完了する見込みです。

今後の鍵は、OCPが19社が現在得ているシステムアーキテクチャの合意を、実際に展開可能な技術仕様に変換できるかどうか、そしてさらに多くの半導体、スイッチ、光通信、サーバー企業を参加させられるかどうかにかかっています。

AIデータセンターが千、万、さらには10万XPU規模へと進化し続ける中、CPOの競争は単に「誰の光エンジンの帯域が広く、消費電力が低いか」ではなく、さらに「誰が複数のサプライヤ、複数の世代にまたがり、規模展開可能なシステムエコシステムを構築できるか」という段階へと進む可能性があります。GUC、FIT、QCTなどすでにこのイニシアティブに参加している台湾サプライチェーンにとって、OCPの第4四半期の初規格がどのように定義されるかは、次世代AI光インターリンクアーキテクチャへの参入を判断する重要な指標となります。