光インターコネクトとは　データセンターの配線を光に、グーグルの光スイッチは費用の5%未満

データセンターの中では、膨大な数のGPUやサーバーが互いにデータをやりとりします。距離が数メートルを超えると、銅の線では信号が弱まり、電力も増えます。そこで電気の信号を光に変えて送るのが光インターコネクトです。光ファイバは長い距離でも信号が弱まりにくく、1本で大量のデータを運べます。

電気を光に、光を電気に

送る側では、レーザーの光を、データに合わせて点滅させたり強弱をつけたりします（変調）。光は光ファイバを通って相手に届き、受ける側の受光の素子が電気の信号に戻します。間には、信号の乱れを整える信号処理のチップ（DSP）が入ります。

光に変える部品をどこに置くかで、形が分かれます。

光インターコネクトの主な形

形	中身	主な使われ方
差し込み式の光トランシーバー	スイッチやサーバーの差し込み口に挿す部品で電気と光を変換	ラックとラックの間。今の主流
ケーブル一体型（AOC）	両端に変換部品を固定した光ケーブル	数メートル〜数十メートル
CPO	スイッチのチップと同じパッケージに光部品を載せる	2025年から製品化
光スイッチ（OCS）	光を電気に戻さず、鏡などで経路を切り替える	グーグルのTPUの塊の組み替えなど

グーグルは光で経路を組み替える

グーグルの研究者は2023年4月の論文で、TPU v4のスーパーコンピューターの中身を示しました。4,096個のTPUをつなぎ、つなぎ方を光スイッチで切り替えられるようにしています。光スイッチと光部品は、システムの費用の5%未満、電力の3%未満でした。論文は、InfiniBandより安く、電力が少なく、速いとしています。故障したラックを外して組み直すなど、使える割合を高める効果も挙げました。

光スイッチは部品の会社の売上にも表れています。光部品の米ルメンタムの2026年7〜9月期は、光スイッチを含むシステム部門の売上が5億840万ドルで、前年同期比228.8%増でした。

エヌビディアはスイッチに光を組み込む

エヌビディアは2025年3月18日、光部品をスイッチのチップと一体にしたネットワーク機器を発表しました。従来の方式に比べ、電力の効率は3.5倍、レーザーの数は4分の1、故障への強さは10倍としています。イーサネットの機種は最大で毎秒400テラビット（800ギガビットの口を512個）です。InfiniBandの機種は2025年中、イーサネットの機種は2026年に出す計画を示しました。

この製品の部品の協力企業として、TSMC、米コヒレント、ルメンタム、米コーニング、住友電気工業などの名前が並びます。コヒレントの7〜9月期のデータセンター・通信部門の売上は19億5,170万ドルで79%増えました。光ファイバのケーブルを作るフジクラは、2026年4〜9月期の情報通信事業の売上高が5,815億円で、91.6%増えています。

関連する用語

• 光トランシーバー：電気と光を変換する差し込み式の部品。
• CPO（光電融合）：光部品をチップと同じパッケージに載せる方式。
• シリコンフォトニクス：半導体の工場で光の回路を作る技術。
• OCS（光回線スイッチ）：光のまま経路を切り替える装置。

グーグルの論文によると、TPU v4はエヌビディアのA100と比べて1.2〜1.7倍速く、電力は1.3〜1.9分の1でした。