Brad Booth, CEO της NLM Photonics – Σειρά Συνεντεύξεων

Ο Brad Booth είναι ο CEO της NLM Photonics και βετεράνος στην εξέλιξη των data center, με ηγετικές θέσεις στη Microsoft Azure, Meta, Dell και Intel. Ιδρυτής του Consortium for On-Board Optics και συνεισφέρων στις προδιαγραφές IEEE Ethernet, έχει γεφυρώσει τις ανάγκες των πελατών, τις βιομηχανικές προδιαγραφές και τις καινοτόμες λύσεις για πολλά χρόνια.

Η NLM Photonics αναπτύσσει υβριδικά οργανικά ηλεκτρο-οπτικά υλικά που μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας των δικτύων των data center που βασίζονται σε AI έως και 50%. Η πλατφόρμα Selerion-HTX της παρέχει περισσότερο εύρος ζώνης με λιγότερη ενέργεια, επιτρέποντας μικρότερες και πιο αποτελεσματικές φωτονικές κυκλώματα για βιώσιμη, υψηλής απόδοσης υπολογιστική.

Έχετε μια αξιοσημείωτη πορεία – από τη Meta, Azure και Microsoft έως την ίδρυση του Consortium for OnBoard Optics και τώρα την ηγεσία της NLM Photonics. Τι σας мотивεί προσωπικά να εστιάσετε στην βελτίωση της κατανάλωσης ενέργειας των data center;

Το μεγαλύτερο μέρος της καριέρας μου έχει επικεντρωθεί στις επικοινωνίες και τη συνδεσιμότητα, από την εργασία σε τηλεφωνικές συσκευές στο Bell-Northern Research έως την εργασία σε αρχιτεκτονικές δικτύων στη Microsoft και την εκκίνηση βιομηχανικών συνεταιρισμών όπως η Ethernet Alliance, Consortium for On-Board Optics και Ultra Ethernet Consortium. Έχω δει από πρώτο χέρι πώς η σύγχρονη υπολογιστική εξαρτάται από το πώς μετακινούμε τα δεδομένα.

Η άνοδος της AI έχει φέρει τεράστια ικανότητα αλλά έχει επίσης αυξήσει τον όγκο των δεδομένων που μετακινούνται. Η φωτονική έχει γίνει κρίσιμα σημαντική στα σημερινά data center και έχει αυξήσει την επίδρασή της στο ποσοστό ενέργειας που χρησιμοποιείται μέσα στα data center. Αυτό που με мотιβάρει είναι η ευκαιρία να μετατοπίσω θεμελιωδώς την πορεία της βιομηχανίας της φωτονικής για να παρέχει καλύτερη απόδοση με λιγότερη κατανάλωση ενέργειας. Αυτό με οδήγησε στην NLM Photonics. Δεν βελτιώνουμε μόνο την ενεργειακή απόδοση ενός data center· επαναδιαμορφώνουμε το τι είναι δυνατό στο επίπεδο του υλικού για να ισιώσουμε την πορεία.

Ακούσαμε ότι εσείς και η σύζυγός σας ζείτε με βιώσιμο τρόπο – εκτρέφοντας ζώα και συλλέγοντας βρόχινο νερό εκτός δικτύου. Πώς έχουν διαμορφώσει αυτές οι αξίες την ηγεσία σας και την αποστολή της NLM;

Όταν επιστρέψαμε με τη σύζυγό μου στο Ώστιν του Τέξας το 2007, αγοράσαμε ένα σπίτι σε έκταση 2,5 στρεμμάτων που εξαρτιόταν πλήρως από σύστημα συλλογής βρόχινου νερού. Αυτό μας ώθησε να επιδιώξουμε μεγαλύτερη βιωσιμότητα. Αποφασίσαμε να εκτρέφουμε κατσίκες, κότες και φραγκόκοτες, να δημιουργήσουμε θερμοκήπιο και κήπο, ενώ κατασκεύασα κοτέτσι και στάβλο πλήρως αυτόνομα, με δικό τους σύστημα συλλογής νερού. Προσθέσαμε επίσης μια επέκταση στο σπίτι που έλαβε βαθμολογία πέντε αστέρων από την Austin Energy. Ήταν μια εξαιρετική ευκαιρία να μάθουμε για τη βιωσιμότητα και τη μέτρηση της ενεργειακής απόδοσης. Από τότε προσπαθούμε να εφαρμόζουμε όσα μάθαμε όπου κι αν ζούμε. Δεν είναι πάντα εύκολο, αλλά μας έκανε να συνειδητοποιήσουμε πόσο αντίκτυπο μπορεί να έχει ακόμη και ένας άνθρωπος.

Τα νέα υλικά της NLM λέγεται ότι μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας των δικτύων έως και 50% και παρέχουν πολύ περισσότερο εύρος ζώνης. Μπορείτε να εξηγήσετε, με απλά λόγια, πώς λειτουργεί αυτή η τεχνολογία και γιατί είναι μια επαναστατική καινοτομία;

Οι παραδοσιακές φωτονικές διατάξεις silicon βασίζονται σε αυτό που ονομάζεται εφέ εξάντλησης φορέων για να αλλάξουν τη φάση ή την ένταση του φωτός που διέρχεται από το waveguide της διατάξης. Όσο αυξάνονται οι ταχύτητες δεδομένων, η ικανότητα να modulate απαιτεί περισσότερη ενέργεια αλλά cũng οδηγεί σε υποβάθμιση της ποιότητας του σήματος. πάνω από 200 Gb/s, οι παραδοσιακές φωτονικές διατάξεις silicon δεν θεωρούνται πλέον βιώσιμες λόγω της ποιότητας του σήματος και των απαιτήσεων ενέργειας.

Στην NLM, έχουμε αναπτύξει μια θεμελιωδώς διαφορετική λύση. Αντικαθιστούμε το silicon oxide στο waveguide με τα οργανικά ηλεκτρο-οπτικά υλικά μας· αυτό επιτρέπει στις διατάξεις να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά και σε μικρότερο χώρο από το silicon μόνο. Αυτός ο μικρότερος χώρος και η υψηλή ηλεκτρο-οπτική ευαισθησία των υλικών της NLM μεταφράζεται σε μεγαλύτερο εύρος ζώνης, χαμηλότερες τάσεις και περισσότερα φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (PICs) ανά wafer, όλα αυτά διατηρώντας τη σταθερότητα σε θερμοκρασίες πάνω από 120°C.

Δεν ζητάμε από τις fab να αλλάξουν ολόκληρη την υποδομή τους. Η υβριδική μας προσέγγιση είναι ένα βήμα μετά την κατασκευή που δεν διαταράσσει τις τυπικές ροές κατασκευής. Το 1.6T DR8 PIC που κατασκευάστηκε στο Advanced Micro Foundry (AMF) δεν απαιτούσε ειδικά εργαλεία, και η NLM εκτέλεσε την επεξεργασία μετά την κατασκευή στο δικό μας χώρο. Τελικά, η επεξεργασία μετά την κατασκευή που εκτελεί η NLM θα μεταφερθεί στους συνεργάτες μας για να ενεργοποιήσει την υψηλή παραγωγή. Ο στόχος της NLM είναι να επιτρέψει σε μελλοντικές φωτονικές συσκευές να αυξήσουν την απόδοσή τους χωρίς να ξεπεράσουν τα προϋπολογισμένα όρια ενέργειας.

Η NLM συνεργάζεται με eine σειρά από εταιρείες κατασκευής chip και υλικού. Με ποιους συνεργάζεστε αυτή τη στιγμή, και πώς σας βοηθούν αυτές οι σχέσεις να επεκτείνετε;

Συνεργαζόμαστε με ένα εξαιρετικό δίκτυο συνεργατών σε ολόκληρη την οικογένεια της φωτονικής και της ημιαγωγικής. Δημόσια, abbiamo συζητήσει τη συνεργασία μας με το AMF, Enosemi και Centera στο 1.6T DR8 PIC, αλλά έχουμε επίσης συνεργαστεί με τους επενδυτές μας και άλλους στην βιομηχανία. Αυτές οι συνεργασίες βοηθούν να επικυρώσουν την τεχνολογία μας μέσω τρίτων μερών σε πραγματικά συστήματα και να επιταχύνουν τον δρόμο μας προς την κλιμάκωση της παραγωγής. Όσο προχωράμε με τους συνεργάτες μας, σχεδιάζουμε να μοιραστούμε περισσότερα αποτελέσματα με την βιομηχανία.

Τα data center της AI χρησιμοποιούν τεράστια ποσά ενέργειας – ειδικά για δίκτυα. Αν η τεχνολογία της NLM υιοθετηθεί ευρέως, ποια μπορεί να είναι η πραγματική επίδραση;

Αν αναπτυχθεί σε κλίμακα, η τεχνολογία μας θα μπορούσε να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας των δικτύων στα data center της AI έως και 50%. Αυτό είναι τεράστιο όταν λάβουμε υπόψη ότι η φωτονική μπορεί να αντιπροσωπεύει το 20-40% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας ενός data center. Σε ένα data center της AI, η τεχνολογία μας θα μπορούσε να μειώσει τις συνολικές απαιτήσεις ενέργειας του data center έως και 15%.

Όσο οι παρόχοι data center και οι hyperscalers κοιτάζουν να επεκτείνουν και να αυξήσουν, είτε για να υποστηρίξουν την AI είτε όχι, η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας της φωτονικής στα data center μπορεί να τους επιτρέψει να επεκτείνουν την ικανότητά τους σε υφιστάμενα εγκαταστάσεις, καθυστερώντας την ανάγκη να χτίσουν νέες εγκαταστάσεις. Αυτό είναι ένας δρόμος για βιώσιμη ανάπτυξη σε μια εποχή που η ενέργεια έχει γίνει ο περιοριστικός παράγοντας.

Πώς ταιριάζει η τεχνολογία σας στην επόμενη γενιά του υλικού που χρησιμοποιείται στα συστήματα AI;

Και τα δύο. Οι λύσεις της NLM ταιριάζουν στην επόμενη γενιά του υλικού AI και data center, ξεκινώντας από 200Gb/s ανά μήκος κύματος και κλιμακώνοντας έως 400Gb/s ανά μήκος κύματος με τα silicon-οργανικά υβριδικά PICs (SOH). Η NLM έχει επίσης παρέχει τεχνολογία για πλασμονικές οργανικές υβριδικές PICs (POH) όπως αυτές που αναπτύχθηκαν από την Polariton Technologies. Αυτά τα PICs έχουν επιτύχει ρεκόρ ηλεκτρο-οπτικής ευαισθησίας για εφαρμογές που απαιτούν συχνότητες στο εύρος του terahertz. Η NLM εργάζεται επίσης με έναν πελάτη στον χώρο της κβαντικής υπολογιστικής, επειδή η τεχνολογία μας μπορεί να ρυθμιστεί για χαμηλότερη απώλεια.

Βλέπετε την τεχνολογία σας να είναι χρήσιμη πέρα από την AI – chẳng hạn σε μελλοντικές κβαντικές υπολογιστικές ή διαστημικές επικοινωνίες;

Απολύτως. Έχουμε ήδη δει υποσχόμενες επιτυχίες σε κβαντικές εφαρμογές με τον κβαντικό πελάτη μας, όπου τα υλικά μας παρέχουν καθαρά, σταθερά σήματα ακόμη και σε κρυογενικές θερμοκρασίες. Οι λύσεις της NLM είναι κατάλληλες 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 τον Αεροπορικό Στόχο (AFWERX) λόγω των οφελών της τεχνολογίας μας. Η πολυμορφία της τεχνολογίας μας ανοίγει πολλά σύνορα.

Τι είναι το επόμενο για την προϊόντα σας, Selerion; Εργάζεστε σε εκδόσεις που προορίζονται για συγκεκριμένες βιομηχανίες όπως τηλεπικοινωνίες ή edge computing;

Μόλις ανακοινώσαμε το Selerion-BHX, σχεδιασμένο ειδικά για υπερ-υψηλό εύρος ζώνης και μικρές εφαρμογές μορφής όπως οπτικές εισόδου/εξόδου και δορυφορικές επικοινωνίες. Παρέχει ρεκόρ-σπάσιμο αποτελεσματικότητας modуляции και ανοίγει την πόρτα για συστήματα που λειτουργούν σε 400Gbps και πέρα. Έχουμε την ικανότητα να προσαρμόσουμε τα υλικά μας για συγκεκριμένες καταертиές, από τηλεπικοινωνίες έως άμυνα, επειδή το ένα μέγεθος δεν ταιριάζει σε όλα. Έχουμε επίσης μη-διασταυρούμενη τεχνολογία που πουλάμε σε ερευνητικά και ακαδημαϊκά ιδρύματα.

Εργάζεστε με ερευνητές από πανεπιστήμια όπως το UW και το ETH Zurich. Τι είναι στη διαδικασία, και μπορείτε να μοιραστείτε κάποιες ενθουσιαστικές εξελίξεις που πρέπει να παρακολουθήσουμε;

Κτίζουμε πάνω σε δεκαετίες θεμελιώδους εργασίας στο Πανεπιστήμιο του Washington, και η ομάδα μας έχει συνεργαστεί με παγκόσμιες εργασίες και ερευνητικά ιδρύματα. Μερικές από τις πιο ενθουσιαστικές εξελίξεις περιλαμβάνουν νέες γενιές των ηλεκτρο-οπτικών υλικών μας που πιέζουν ακόμη περισσότερο την ταχύτητα, τη σταθερότητα και την ενεργειακή απόδοση. Θα μοιραστούμε περισσότερα όταν θα είμαστε σε θέση να τα ανακοινώσουμε δημόσια.

Έχετε βοηθήσει να διαμορφώσετε σημαντικές τεχνολογικές προδιαγραφές στο παρελθόν. Πόσο σημαντικό είναι για νέα υλικά όπως τα δικά σας να ταιριάζουν σε παγκόσμιες βιομηχανικές προδιαγραφές;

Είναι κρίσιμο. Η υιοθέτηση εξαρτάται από την διαλειτουργικότητα, και η βιομηχανία χρειάζεται να εμπιστευτεί ότι τα νέα υλικά θα ταιριάζουν στις υφιστάμενες οικοσυστήματα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο επικεντρωνόμαστε στην συμβατότητα με τυποποιημένες silicon fab και για τον οποίο ασχολούμαστε με τις προδιαγραφές. Ο στόχος μας είναι να κάνουμε εύκολη την υιοθέτηση της τεχνολογίας μας από τους συνεργάτες μας χωρίς να ανακατασκευάσουν ολόκληρη τη διαδικασία τους.

Τι συμβουλή θα δίνατε σε νέους μηχανικούς ή ιδρυτές εταιρειών που θέλουν να εργαστούν σε βιώσιμες, υψηλής επίδρασης τεχνολογίες;

Μη φοβάστε να αμφισβητήσετε το κατεστημένο. Πολλές καινοτομίες προκύπτουν από την επανεξέταση βασικών παραδοχών, είτε αφορούν υλικά, συστήματα, ενέργεια ή κλίμακα. Και να θυμάστε ότι δεν χρειάζεται να τα δημιουργήσετε όλα μόνοι σας. Βρείτε καλούς μέντορες και συνεργάτες στον κλάδο για να σας βοηθήσουν να αντιμετωπίσετε τις προκλήσεις. Συνεργαστείτε, επαναλάβετε και επικεντρωθείτε στην επίλυση πραγματικών προβλημάτων. Ο κόσμος χρειάζεται τεχνολογία που όχι μόνο αποδίδει, αλλά και διατηρεί τους πόρους. Ευχαριστώ για την εξαιρετική συνέντευξη και για το έργο σας στη βιωσιμότητα και τα κέντρα δεδομένων. Οι αναγνώστες που θέλουν να μάθουν περισσότερα μπορούν να επισκεφθούν NLM Photonics.