Μπραντ Μπουθ, Διευθύνων Σύμβουλος της NLM Photonics – Σειρά Συνεντεύξεων

Μπραντ Μπουθ είναι ο Διευθύνων Σύμβουλος της NLM Photonics και βετεράνος στην εξέλιξη κέντρων δεδομένων, με ηγετικούς ρόλους στις Microsoft Azure, Meta, Dell και Intel. Ιδρυτής της Consortium for On-Board Optics και συνεισφέρων στα πρότυπα IEEE Ethernet, έχει εδώ και καιρό γεφυρώσει τις ανάγκες των πελατών, τα βιομηχανικά πρότυπα και τις καινοτόμες λύσεις.

NLM Φωτονική αναπτύσσει υβριδικά οργανικά ηλεκτροοπτικά υλικά που μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας του δικτύου κέντρων δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης έως και 50%. Η πλατφόρμα Selerion-HTX προσφέρει μεγαλύτερο εύρος ζώνης με λιγότερη ενέργεια, επιτρέποντας μικρότερα, πιο αποδοτικά φωτονικά κυκλώματα για βιώσιμη υπολογιστική τεχνολογία υψηλής απόδοσης.

Έχετε διανύσει ένα αρκετά μεγάλο ταξίδι—από την Meta, την Azure και τη Microsoft μέχρι την ίδρυση της Κοινοπραξίας για την OnBoard Optics και τώρα ηγείστε της NLM Photonics. Τι σας παρακινεί προσωπικά να επικεντρωθείτε στη βελτίωση της χρήσης ενέργειας στο κέντρο δεδομένων;

Το μεγαλύτερο μέρος της καριέρας μου επικεντρώθηκε στις επικοινωνίες και τη συνδεσιμότητα, από την εργασία μου σε τηλεφωνικές συσκευές στην Bell-Northern Research μέχρι την εργασία μου σε αρχιτεκτονικές δικτύου στη Microsoft και την ίδρυση κοινοπραξιών του κλάδου όπως η Ethernet Alliance, η Consortium for On-Board Optics και η Ultra Ethernet Consortium. Έχω δει από πρώτο χέρι πώς η σύγχρονη πληροφορική εξαρτάται από τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρουμε δεδομένα.

Η άνοδος της Τεχνητής Νοημοσύνης έχει φέρει τεράστιες δυνατότητες, αλλά έχει επίσης αυξήσει τον όγκο των δεδομένων που διακινούνται. Η φωτονική έχει αποκτήσει κρίσιμη σημασία στα σημερινά κέντρα δεδομένων και έχει αυξανόμενο αντίκτυπο στο ποσοστό ενέργειας που χρησιμοποιείται σε αυτά τα κέντρα δεδομένων. Αυτό που με παρακινεί είναι η ευκαιρία να αλλάξω ριζικά την πορεία της βιομηχανίας φωτονικής για να προσφέρει καλύτερη απόδοση με λιγότερη κατανάλωση ενέργειας. Αυτό με τράβηξε στην NLM Photonics. Δεν βελτιώνουμε απλώς την ενεργειακή απόδοση ενός κέντρου δεδομένων. Αναδιαμορφώνουμε ό,τι είναι δυνατό σε επίπεδο υλικού για να εξομαλύνουμε την πορεία.

Ακούσαμε ότι εσείς και η σύζυγός σας ζείτε με βιώσιμο τρόπο—εκτρέφοντας ζώα και συλλέγοντας νερό της βροχής από το δίκτυο ηλεκτρισμού. Πώς έχουν διαμορφώσει αυτές οι αξίες την ηγεσία σας και την αποστολή σας στην NLM;

Όταν η σύζυγός μου κι εγώ επιστρέψαμε στο Ώστιν του Τέξας το 2007, αγοράσαμε ένα σπίτι σε 2.5 στρέμματα που εξαρτιόταν 100% από ένα σύστημα συλλογής όμβριων υδάτων. Αυτό ήταν ο καταλύτης για εμάς να επιδιώξουμε μεγαλύτερη βιωσιμότητα. Αποφασίσαμε να έχουμε γαλακτοπαραγωγές κατσίκες, κοτόπουλα και φραγκόκοτες, καθώς και ένα θερμοκήπιο και έναν κήπο, και εγώ έχτισα το κοτέτσι και το υπόστεγο κατσικιών έτσι ώστε να είναι εντελώς αυτόνομα στο δίκτυο, με το δικό του σύστημα συλλογής νερού. Κατασκευάσαμε επίσης μια προσθήκη στο σπίτι που πέτυχε βαθμολογία 5 αστέρων από την Austin Energy. Ήταν μια εξαιρετική ευκαιρία να μάθουμε για τη βιωσιμότητα και πώς μετριέται η ενεργειακή απόδοση. Χρησιμοποιήσαμε όσα μάθαμε από αυτό για να προσπαθήσουμε να τα ενσωματώσουμε σε όποιο μέρος ζούμε. Μπορεί να είναι δύσκολο, αλλά σίγουρα μας έκανε να συνειδητοποιήσουμε πώς ακόμη και ένα άτομο μπορεί να έχει αντίκτυπο.

Τα νέα υλικά της NLM λέγεται ότι μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας δικτύου έως και 50% και προσφέρουν πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης. Μπορείτε να εξηγήσετε, με απλά λόγια, πώς λειτουργεί αυτή η τεχνολογία και γιατί αποτελεί τόσο σημαντική καινοτομία;

Οι παραδοσιακοί διαμορφωτές φωτονικής πυριτίου βασίζονται σε αυτό που είναι γνωστό ως φαινόμενο εξάντλησης φορέα για να αλλάξουν τη φάση ή την ένταση του φωτός που διέρχεται από τον κυματοδηγό του διαμορφωτή. Καθώς αυξάνονται οι ρυθμοί δεδομένων, η δυνατότητα διαμόρφωσης απαιτεί μεγαλύτερη ισχύ, αλλά έχει επίσης ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση της ποιότητας του σήματος. Πάνω από 200 Gb/s, οι παραδοσιακές φωτονικές πυριτίου δεν θεωρούνται πλέον βιώσιμες λόγω της ποιότητας του σήματος και των απαιτήσεων ισχύος.

Στην NLM, έχουμε αναπτύξει μια θεμελιωδώς διαφορετική λύση. Αντικαθιστούμε το οξείδιο του πυριτίου στον κυματοδηγό με τα οργανικά ηλεκτροοπτικά υλικά μας. Αυτό επιτρέπει στους διαμορφωτές να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά και με μικρότερο αποτύπωμα από το μόνο του πυριτίου. Αυτό το μικρότερο αποτύπωμα και η υψηλή ηλεκτροοπτική απόκριση των υλικών της NLM μεταφράζονται σε υψηλότερο εύρος ζώνης, χαμηλότερες τάσεις οδήγησης και περισσότερα φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (PIC) ανά πλακίδιο, διατηρώντας παράλληλα τη σταθερότητα σε θερμοκρασίες άνω των 120°C.

Δεν ζητάμε από τα εργοστάσια να αλλάξουν ολόκληρη την υποδομή τους. Η υβριδική μας προσέγγιση είναι ένα βήμα μετά την κατασκευή που δεν διαταράσσει τις τυπικές ροές παραγωγής. Ο PIC 1.6T DR8 που κατασκευάστηκε στο Advanced Micro Foundry (AMF) δεν απαιτούσε ειδικά εργαλεία και η NLM πραγματοποίησε την μετεπεξεργασία στις εγκαταστάσεις μας. Τελικά, οι εκτελέσεις της μετεπεξεργασίας της NLM θα μεταφερθούν στους συνεργάτες μας για να καταστεί δυνατή η κατασκευή μεγάλου όγκου. Στόχος της NLM είναι να επιτρέψει στις μελλοντικές φωτονικές συσκευές να κλιμακώσουν την απόδοσή τους χωρίς να υπερβαίνουν τους προϋπολογισμούς ισχύος.

Η NLM συνεργάζεται με μια σειρά από εταιρείες κατασκευής τσιπ και υλικού. Με ποιους συνεργάζεστε αυτή τη στιγμή και πώς αυτές οι σχέσεις σας βοηθούν να επεκταθείτε;

Συνεργαζόμαστε με ένα εξαιρετικό δίκτυο συνεργατών σε όλο το οικοσύστημα φωτονικής και ημιαγωγών. Έχουμε συζητήσει δημόσια η συνεργασία μας με τις AMF, Enosemi και Centera στον κινητήρα 1.6T DR8 PIC, αλλά συνεργαζόμαστε επίσης με τους επενδυτές μας και άλλους στον κλάδο. Αυτές οι συνεργασίες βοηθούν στην επικύρωση της τεχνολογίας μας μέσω τρίτων σε συστήματα πραγματικού κόσμου και επιταχύνουν την πορεία μας προς την κλιμακωτή κατασκευή. Καθώς σημειώνουμε πρόοδο με τους συνεργάτες μας, σχεδιάζουμε να μοιραστούμε περισσότερα αποτελέσματα με τον κλάδο.

Τα κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης χρησιμοποιούν τεράστια ποσότητα ενέργειας —ειδικά για δικτύωση. Εάν η τεχνολογία της NLM υιοθετηθεί ευρέως, τι είδους αντίκτυπο θα μπορούσε να έχει στον πραγματικό κόσμο;

Εάν αναπτυχθεί σε μεγάλη κλίμακα, η τεχνολογία μας θα μπορούσε να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας δικτύου σε κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης έως και 50%. Αυτό είναι τεράστιο ποσό αν σκεφτεί κανείς ότι η φωτονική μπορεί να αντιπροσωπεύει το 20-40% της συνολικής ισχύος ενός κέντρου δεδομένων. Σε ένα κέντρο δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης, η τεχνολογία μας θα μπορούσε να μειώσει τις συνολικές απαιτήσεις ισχύος του κέντρου δεδομένων έως και 15%.

Καθώς οι πάροχοι κέντρων δεδομένων και οι υπερεπεκτατικοί κατασκευαστές επιδιώκουν την κλιμάκωση και την ανάπτυξη, είτε υποστηρίζουν την Τεχνητή Νοημοσύνη είτε όχι, η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας της φωτονικής στα κέντρα δεδομένων μπορεί να τους επιτρέψει να επεκτείνουν τη χωρητικότητα στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις, επιβραδύνοντας την ανάγκη κατασκευής νέων εγκαταστάσεων. Είναι μια πορεία προς τη βιώσιμη ανάπτυξη σε μια εποχή που η ενέργεια έχει γίνει ο παράγοντας που την εμποδίζει να αξιοποιήσει.

Πώς εντάσσεται η τεχνολογία σας στην επόμενη γενιά υλικού που χρησιμοποιείται σε συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης; Σχεδιάζετε για υπάρχοντα εξοπλισμό ή για νέα είδη συστημάτων που εξακολουθούν να αναδύονται;

Και οι δύο. Οι λύσεις της NLM ταιριάζουν στην τεχνητή νοημοσύνη επόμενης γενιάς και στο υλικό κέντρων δεδομένων, ξεκινώντας από 200Gb/s ανά μήκος κύματος και κλιμακώνοντας έως 400Gb/s ανά μήκος κύματος με τους PIC οργανικού υβριδικού πυριτίου (SOH) μας. Η NLM έχει επίσης παράσχει τεχνολογία για PIC πλασμονικού οργανικού υβριδικού (POH) όπως αυτούς που αναπτύχθηκαν από την Polariton Technologies. Αυτοί οι PIC έχουν πέτυχε ρεκόρ ηλεκτροοπτικής απόκρισης για εφαρμογές που απαιτούν συχνότητες στην περιοχή των τεραχέρτζ. Η NLM συνεργάζεται επίσης με έναν πελάτη στον χώρο της κβαντικής υπολογιστικής, επειδή η τεχνολογία μας μπορεί να ρυθμιστεί για χαμηλότερες απώλειες.

Θεωρείτε ότι η τεχνολογία σας θα είναι χρήσιμη πέρα από την Τεχνητή Νοημοσύνη — όπως στον κβαντικό υπολογισμό του μέλλοντος ή στις διαστημικές επικοινωνίες;

Απολύτως. Έχουμε ήδη δει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα σε κβαντικές εφαρμογές με τον κβαντικό πελάτη μας, όπου τα υλικά μας παρέχουν καθαρά, σταθερά σήματα ακόμη και σε κρυογονικές θερμοκρασίες. Οι λύσεις της NLM είναι ιδανικές για δορυφορικά και διαστημικά συστήματα όπου το μέγεθος, το βάρος και η ισχύς είναι κρίσιμα. Η NLM έχει λάβει κυβερνητικές επιχορηγήσεις από τη NASA και την Πολεμική Αεροπορία (AFWERX) λόγω των πλεονεκτημάτων της τεχνολογίας μας. Η ευελιξία της τεχνολογίας μας ανοίγει πολλά σύνορα.

Ποιο είναι το επόμενο βήμα για τη σειρά προϊόντων σας, Selerion; Εργάζεστε σε εκδόσεις προσαρμοσμένες σε συγκεκριμένους κλάδους, όπως οι τηλεπικοινωνίες ή η edge computing;

Μόλις ανακοινώσαμε το Selerion-BHX, το οποίο έχει σχεδιαστεί ειδικά για εφαρμογές εξαιρετικά υψηλού εύρους ζώνης και μικρού μεγέθους, όπως οπτικές εισόδους/εξόδους και δορυφορικές επικοινωνίες. Προσφέρει πρωτοφανή απόδοση διαμόρφωσης και ανοίγει τον δρόμο για συστήματα που λειτουργούν στα 400Gbps και άνω. Έχουμε τη δυνατότητα να προσαρμόζουμε τα υλικά μας σε συγκεκριμένους τομείς, από τις τηλεπικοινωνίες έως την άμυνα, επειδή ένα μέγεθος δεν ταιριάζει σε όλους. Διαθέτουμε επίσης μη διασυνδεδεμένη τεχνολογία που πουλάμε σε ερευνητικά και ακαδημαϊκά ιδρύματα.

Συνεργάζεστε με ερευνητές από πανεπιστήμια όπως το UW και το ETH Zurich. Τι ετοιμάζεται και μπορείτε να μοιραστείτε τυχόν συναρπαστικές εξελίξεις που πρέπει να παρακολουθούμε;

Βασιζόμαστε σε δεκαετίες θεμελιώδους εργασίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον και η ομάδα μας συνεργάζεται με εργαστήρια και ερευνητικά ιδρύματα παγκόσμιας κλάσης. Μερικές από τις πιο συναρπαστικές εξελίξεις αφορούν νέες γενιές ηλεκτροοπτικών υλικών μας που προωθούν ακόμη περισσότερο την ταχύτητα, τη σταθερότητα και την ενεργειακή απόδοση. Θα χαρούμε να μοιραστούμε περισσότερα όταν μπορέσουμε να τα αποκαλύψουμε δημόσια.

Έχετε βοηθήσει στη διαμόρφωση σημαντικών τεχνολογικών προτύπων στο παρελθόν. Πόσο σημαντικό είναι τα νέα υλικά όπως το δικό σας να ενταχθούν στα παγκόσμια βιομηχανικά πρότυπα;

Είναι κρίσιμο. Η υιοθέτηση εξαρτάται από τη διαλειτουργικότητα και η βιομηχανία πρέπει να εμπιστευτεί ότι τα νέα υλικά θα ενταχθούν στα υπάρχοντα οικοσυστήματα. Γι' αυτό εστιάζουμε στη συμβατότητα με τα τυπικά εργοστάσια πυριτίου και συνεργαζόμαστε με φορείς τυποποίησης. Στόχος μας είναι να διευκολύνουμε τους συνεργάτες να υιοθετήσουν την τεχνολογία μας χωρίς να αναδιαμορφώσουν ολόκληρη τη διαδικασία τους.

Τι συμβουλή θα δίνατε σε νέους μηχανικούς ή ιδρυτές νεοσύστατων επιχειρήσεων που θέλουν να εργαστούν σε βιώσιμες τεχνολογίες υψηλού αντίκτυπου;

Μην φοβάστε να αμφισβητήσετε το status quo. Πολλές ανακαλύψεις προέρχονται από την επανεξέταση υποθέσεων — είτε πρόκειται για υλικά, συστήματα, ισχύ ή κλίμακα. Και να θυμάστε: δεν χρειάζεται να κατασκευάσετε τα πάντα μόνοι σας. Βρείτε καλούς μέντορες και συνεργάτες στον κλάδο που θα σας βοηθήσουν να αντιμετωπίσετε τις προκλήσεις. Συνεργαστείτε, επαναλάβετε και επικεντρωθείτε στην επίλυση των πραγματικών σημείων συμφόρησης. Ο κόσμος χρειάζεται τεχνολογία που όχι μόνο να αποδίδει αλλά και να διατηρεί τη βιωσιμότητά της.

Σας ευχαριστώ για την υπέροχη συνέντευξη και για την εργασία σας στη βιωσιμότητα και τα κέντρα δεδομένων. Οι αναγνώστες που επιθυμούν να μάθουν περισσότερα θα πρέπει να επισκεφθούν το NLM Φωτονική.