バンド幅のボトルネックを解消する光伝送の技術革新

バンド幅の制限に思い煩わされることのない開発環境、アルテラはその実現に向けて考えてきました。

アルテラの FPGA は、超広帯域幅を要求される様々なアプリケーションのデータパスとして使われていることから、私たちは常に高いバンド幅を実現するデバイスの開発に邁進してきました。またアルテラは、お客様の抱える課題を聞き取り、そのソリューションを共に考えてきたことから、バンド幅のボトルネックを予見する絶好のポジションにいます。

バンド幅のニーズが継続的に高まる中、従来の銅配線接続では 28 Gbps 以上のデータ・レートに対応することが困難なことから、銅配線インターコネクトは近い将来、バンド幅を阻むバリケードとなってしまうでしょう。

【ビデオ】  銅配線のその先へ : オプティカル FPGA による帯域幅の限界の克服

チップ間、チップ - バックプレーン間、そしてカード間のバンド幅のボトルネックを解消できるソリューションはどのようなものになるでしょう。 
アルテラは、光インタフェースをデータパス全般で利用する未来像を思い描いています。
アルテラの考える、光で相互接続可能なプログラマブル・デバイスは、以下のことを実現させます。

  • ネットワーク・バンド幅とポート密度の大幅な拡大
  • システムの複雑度と、コスト、消費電力の低減

この技術に関する詳細情報は、ホワイトペーパー 「FPGA とマルチチャネル光モジュールの組み合わせによる高速データの長距離伝送 (日本語版・PDF)」 および 「光インタフェースによる銅配線技術の限界の克服(日本語版・PDF)」 をご参照下さい。


高いバンド幅のニーズを牽引するストリーミング・ビデオ

消費者は、自分のパソコンやモバイル機器、あるいはインターネット接続されたテレビから高精細 (HD) ビデオを直ちに閲覧したいと考えています。また、クラウドに保存されたコンテンツに直ぐにアクセスし、3D ゲームでは美しい映像をスムーズな操作性で楽しみたいと望んでいます。

これらはバンド幅を大量に必要とする数あるアプリケーションのいくつかの例です。アルテラではこれらのニーズに応えるべく、実質的に性能ボトルネックに達している従来の技術に置き換わる新しい技術や技法を探求してきました。


8G データ・レートで限界に近づく銅配線接続

28G データ・レートは、銅配線でそれに対応できるかを検証し始める転換点となりました。しかし、FPGA パッケージの側面に光ファイバーを接続することで、チップ対チップそしてチップ対バックプレーンに、ほぼ無制限のバンド幅を提供することが可能となります。

またバンド幅ばかりでなく、以下のような利点も提供できます。

  • 並外れた接続性と拡張性
  • FPGA をボードのどこに置くことも可能
  • BOM コストの削減

光接続は、将来に対応したバックプレーンを実現します。さらに、特に高いバンド幅で課題となる銅配線におけるコストの増大と、シグナル・インテグリティの問題も排除します。

今日のデータ・センターの装置における、ボックス内の Inter-chassis (筐体間) 接続のような例を考えてみましょう。プラグ脱着式の光学部品を光インタフェースに置き換えることで、最大 80% のラインカードの消費電力を低減することができます。


光接続を可能にするトランシーバ技術

トランシーバは、FPGA デバイス・パッケージ内に光インタフェースを接続する上で不可欠です。 アルテラは、最高水準のトランシーバ技術を長年開発してきた経験を生かし、その技術的専門知識に裏付けられた、強固な光接続ソリューションを実現します。

オンチップの電気/光信号インタフェース上でのトランシーバのシグナル・スピードと品質は、高品質な光伝送能力に直接影響します。 アルテラのトランシーバは、高いシグナル・インテグリティを実現しながら、広範なプロトコルをサポートする業界最高のデータ・レートを提供してきた長年の実績があります。


無限の創造力を

バンド幅がアプリケーションを開発する際の制約にならない未来はもうすぐそこまで来ています。 そしてあなたの創造力も無限に広がります。


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