PRESS RELEASE (技術)
2008-0027
2008年2月15日
富士通株式会社
株式会社富士通研究所
次世代スーパーコンピュータ向け超小型光リンクモジュール技術を開発
～業界標準製品の10分の1に小型化～
今回開発した技術は、国立大学法人 九州大学、財団法人 福岡県産業・科学技術振興財団、財団法人 九州システム情報技術研究所と富士通株式会社が、2005年度より共同で進めている文部科学省科学技術試験研究委託事業「ペタスケール・システムインターコネクト技術の開発」 (代表 九州大学 村上和彰教授) の成果にもとづいており、2月18日に東京で開催される「PSIシンポジウム2008」で発表します。
開発の背景
次世代のペタフロップス級スーパーコンピュータシステムの実現には、数千～数十万規模の高速計算ノードを相互接続し、テラビット級のデータ伝送が必要になります。
従来の電気ケーブル接続技術でテラビット級のデータ伝送を実現しようとすると、計算ノードを構成する各「ボード」上に並ぶケーブルコネクターの総幅が、標準的なボードの幅（約40cm）を大きく超えてしまうというスペースの問題がありました。これを解決するために、光インターコネクト技術の導入が期待されています。
課題
テラビット級のデータ伝送を標準サイズのボードで実現するためには、ケーブルコネクターの役割を果たす光リンクモジュールに対して、毎秒40ギガビット(以下、Gbps)（10Gbps×4チャネル集積）の伝送速度と幅10mm以下の小型化が求められます。さらに、ボードに占める光リンクモジュールの面積を小さくし、ボードとボードの積層間隔を狭くするためには、光リンクモジュールの幅だけではなく、長さや厚さを小さくすることも求められています。
しかし、従来の多チャンネル集積光リンクモジュールでは、光素子(注7)と送受信ICを同一平面上に配置していたため（図1［a］）、あるいは、ミラーを介して光ファイバーと光素子を結合していたため（図1［b］）、小型化が容易ではありませんでした。光リンクモジュールを小型化するためには、光ファイバーと光素子を「直接」光結合させること、および、光素子とICの電気配線を微小空間で90度に曲げる構成が有効と考えられます（図2）。
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開発した技術
今回、これらの課題を解決するために、光ファイバーと光素子の「直接」結合、および光素子とICを微小空間内部で接続する「屈曲電気配線」を実現する技術を開発しました（図3）。
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効果
今回開発した技術を用いて、長さ9mm×幅8mm×高さ4mmの40Gbps（10Gbps×4チャネル集積）超小型光リンクモジュールを試作（図4）し、現在、業界標準品では最小となるSFP+モジュールに比べて10分の1以下のサイズに小型化できることを検証しました。
これにより、テラビット級のデータ伝送で必要とされる、ボード上への光リンクモジュールの高密度実装が可能になり、次世代スーパーコンピュータシステムの省スペース化への貢献が期待されます。
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今後
次世代スーパーコンピュータシステムへの適用をめざし、低コスト化などの研究・開発を行います。
以上
注釈
- 注1 株式会社富士通研究所：
- 代表取締役社長：村野和雄、本社：神奈川県川崎市。
- 注2 ペタフロップス：
- 1ペタフロップスは、1秒間に1,000兆回の浮動小数点演算が可能な計算能力。
- 注3 計算ノード：
- 相互接続することで、スーパーコンピュータを構成することが可能な演算装置。
- 注4 10ギガビットイーサネット：
- 通信速度が毎秒10ギガ（100億）ビットのネットワークの標準規格。
- 注5 SFP+：
- 8.5 and 10 Gigabit/s Small Form Factor Pluggableの略称。10ギガビットイーサネット準拠のMSA（Multi-Source Agreement）光モジュールのひとつ。
- 注6 テラビット級のデータ伝送：
- 通信速度が毎秒1テラ（1兆）ビット級のデータ伝送であり、10ギガビットイーサネットの100倍に相当する。
- 注7 光素子：
- 半導体レーザー（発光素子：電気を光に変換する素子）やフォトダイオード（受光素子：光を電気に変換する素子）の総称。
関連リンク
本件に関するお問い合わせ
株式会社富士通研究所
ネットワークシステム研究所 光モジュール研究部
電話： 046-250-8219（直通）
E-mail： xqa@ml.labs.fujitsu.com
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