光I/Oはいつ必須になるのか――CPOの省電力と保守性の綱引き

AIクラスターでは、演算器の台数だけでなく、全ノードを一つの計算機として動かす通信能力が性能を制約する。リンク速度が上がるほど、基板上の電気信号は損失補償に大きな電力を使い、コネクター、リタイマー、冷却の負担が増える。光変換をスイッチASICへ近づけるCPOは、この電気距離を短くする。

従来の光トランシーバーは前面から交換できる。故障したモジュールだけを抜き、スイッチ本体を止めずに保守できる。この交換性は、数万台を運用する現場では単なる便利機能ではなく、平均修復時間、予備在庫、技術者配置を左右する。

CPOの経済性が最も高いのは、帯域密度が高く、リンクが常時高利用率で、装置構成が標準化され、保守を冗長化で吸収できる領域である。大規模AIファブリックの中核スイッチは条件に合う。一方、低利用率のエンタープライズ設備や短距離接続では、プラガブルや銅が残りやすい。

CPOの価値配分は、光源、変調器、受光器、ドライバー、ファイバー接続、インターポーザー、先端パッケージ、検査へ広がる。光部品の売上だけを見ても、システムのボトルネックは把握できない。特に歩留まりとテスト時間は、光と電子を組み合わせた段階で急に重要になる。

今後見るべき指標は、ポート当たり消費電力だけでなく、現場交換単位、レーザーの配置、光エンジンの歩留まり、標準準拠、故障率である。CPOが必須になる境界は技術ロードマップ上の速度ではなく、電力節約額が保守性の損失を上回る地点にある。