コヒーレント、テキサス州で工場拡張に着工—AIの光バックボーンを拡大

コヒーレント社は本日、テキサス州シャーマンにて、AIインフラに不可欠なリン化インジウムウェハーと光コンポーネントの生産を拡大するため、製造施設の拡張工事に着工しました。エヌビディアの創業者兼CEOであるジェンスン・フアン氏とコヒーレントCEOのジム・アンダーソン氏が式典に出席し、シャーマン市長のショーン・テマン氏とテキサス州経済開発・観光局長のアドリアナ・クルーズ氏も挨拶を行いました。

拡張建屋では、チップ間、サーバー間、データセンター間で光速でデータを運ぶ同一のリン化インジウムウェハーの生産を拡大します。これは現代のAIインフラの光バックボーンであり、米国における先端半導体製造の拡大における具体的な一歩です。

フアン氏は「AIは究極の汎用技術です。情報処理、推論、問題解決といった知能は基礎的であり、あらゆる産業に影響を与えます」と述べました。

CHIPS法などの公的プログラムは約500億ドルの資金を投入し、半導体製造を米国に戻すことを目的としています。今回のイベントの一環として、コヒーレントは拡張施設の資金調達のためにCHIPS法に基づく5000万ドルの助成金を発表しました。これに先立ち、テキサスCHIPSプログラムとシャーマン経済開発公社から約1700万ドルの支援を受けています。エヌビディアも、アリゾナ州とテキサス州の新拠点を含む業界パートナーシップを通じて、米国で最大5000億ドルのAIインフラを生産するコミットメントを表明しており、民間セクターの勢いをさらに加速しています。

フアン氏はアンダーソン氏との対談で、「コヒーレントはワールドクラスの企業であり、皆さんの仕事は我々の未来、人工知能の未来、そして米国の再工業化にとって極めて重要です」と述べました。

リン化インジウムやガリウムヒ素などの化合物半導体は、現代のAIが依存する高速ネットワーキングと光インターコネクトの基盤材料ですが、ロジックチップほどの注目を集めていません。しかし、これらの国内サプライチェーンは長年にわたり脆弱でした。本日のイベントは、そのギャップが縮まりつつあることを示しています。

576基のGPUが8つのラックにまたがり、単一システムとして動作する場合—エヌビディアVera Rubin Ultra NVL576では、8台のNVLinkラックに72基のRubin Ultra GPUを接続し、576基のGPUドメインを構成—銅線ではその距離にわたって信号を伝送できません。フアン氏は、データセンター内で数百フィートから数千フィート離れた数十万のプロセッサを接続するには、シリコンフォトニクスが唯一の解決策であると説明しました。信号速度が上がるにつれて金属配線の到達距離は短くなり、銅線で8つのラックを接続すると、リタイマや信号調整に電力を消費し、本来計算に使える電力を浪費します。光は電気から光への変換に一度だけコストがかかりますが、一度変換すれば距離はほぼ無料で、NVL576規模では光が最も電力効率の良い選択肢です。

エヌビディアとコヒーレントは新しい関係ではなく、約20年にわたる協力関係があります。今年3月には、関係を複数年にわたる戦略的パートナーシップに深化させました。エヌビディアはコヒーレントに20億ドルを投資し、研究開発、将来の生産能力、米国ベースの製造を支援するとともに、高度なレーザーおよび光ネットワーキング製品に対する数十億ドル規模の購入コミットメントを行っています。

人口約4万5000人、ダラスから北へ1時間のシャーマン市は、AI時代の最新の舞台となり、ソフトウェアだけでなく、ツール、製造力、筋肉に支えられたブームの象徴となっています。アンダーソン氏は「フル稼働になれば、この施設は550人以上の直接雇用を支え、直接的・間接的に数千の雇用を創出します」と述べました。

工場が出荷するのは、単一の製品が単一のスロットに収まるものではありません。それは、エヌビディアネットワーキング全体でデータを移動するレーザー、トランシーバ、プラガブル光モジュールであり、それぞれがシステムの異なる部分を可能にします。アンダーソン氏は「AIシステムがより大きく、より強力になるにつれて、接続性は計算と同様に重要です。AIは計算で動きますが、接続性でスケールします—そしてシャーマンはその接続組織が構築される場所です」と述べました。

本日のイベントでそれが可視化されました。地鎮祭の前に、参加者は既存の工場を見学し、拡張建屋が稼働した際に導入される機器をプレビューしました。エヌビディアのラックが工場フロアに立っており、見学ツアーの6つの停留所の1つとなりました。見学後にはフアン氏とアンダーソン氏の炉辺談話が行われ、両CEOはパートナーシップと、国内の光製造の拡大が今後のAI構築に意味するものについて議論しました。

アンダーソン氏は「今日は重要なマイルストーンです—コヒーレントだけでなく、アメリカの製造業とAIインフラの未来にとっても」と述べました。

半導体レーザーは米国の研究所で生まれました—ベル研究所が1970年に室温動作版を実証—その後、技術と製造は大部分が海外に移行しました。アンダーソン氏は「当社は1971年に製造会社として設立され、常に米国の製造会社でした—そして50年後、世界で最も先進的な6インチリン化インジウムラインがここシャーマンにあります」と述べました。

この製造ギャップはウェハー自体に現れています。シリコン工場は12インチウェハーを使用するのに対し、世界のInP生産のほとんどは3インチおよび4インチウェハーに留まっており、歩留まりも低く、ロットあたりのコンポーネント数もはるかに少ないのです。6インチウェハーへの移行により、3インチウェハーの有効面積は約4倍（面積は直径の2乗でスケール）になり、コストを削減し、AI構築に必要な量を確保できます。フアン氏によると、最初のライン構築に50年かかりましたが、1年で4倍に拡大しました。これは加速コンピューティングへの需要の証です。

内部では、コアプロセスはリソグラフィ、フォトレジスト、材料の堆積とエッチング、層ごとの積層など、おなじみのものです。違いは材料です。InP基板上で、エンジニアはエキゾチックな化合物半導体層を成長させ、正確な光学特性に調整します—これはチップが光を放出し変調する物理です。現在、そのInPはコヒーレントのプラガブル光デバイス内部にあり、USBスティックほどの大きさのトランシーバがエヌビディアネットワーキングスイッチの前面に差し込まれ、データセンター内で銅線が届かないラック間のデータを移動します。各モジュールにはリン化インジウムレーザーが搭載されています。これらの同じモジュールは現在、エヌビディアのSpectrum-X PhotonicsおよびQuantum-X Photonicsスイッチを共パッケージ光学で実現するのに役立っています。コヒーレントはスイッチの前面パネルに差し込む外部レーザーモジュールを供給します。そして、エヌビディアが光を次のボトルネックにしないよう取り組む中、これらのレーザーへの需要はますます高まっています。

フアン氏は「10年後、AIが持続可能なエネルギーへの投資、電力網のアップグレード、労働力の再構成を可能にしたと振り返るでしょう。経済には情報ワーカーだけでなく、建設者も必要です。今後10年でコミュニティを再形成し、よりバランスの取れたものにする機会があります」と述べました。