Brad Booth, CEO i NLM Photonics – Intervju-serie

Brad Booth er CEO i NLM Photonics og en veteran innen datacenters utvikling, med lederroller i Microsoft Azure, Meta, Dell og Intel. Han er en av grunnleggerne av Consortium for On-Board Optics og bidragsyter til IEEE Ethernet-standarden, og har lenge brobygget mellom kundenes behov, industristandarder og innovative løsninger.

NLM Photonics utvikler hybrid organiske elektro-optiske materialer som kan kutte AI-datacenters nettverksforbruk med opptil 50%. Deres Selerion-HTX-plattform leverer mer båndbredde med mindre energi, og muliggjør mindre og mer effektive fotonsirkuitter for bærekraftig, høy-ytelses datamaskiner.

Hva har vært din reise – fra Meta, Azure og Microsoft til å grunnlegge Consortium for OnBoard Optics, og nå lede NLM Photonics? Hva motiverer deg personlig til å fokusere på å forbedre datacenters energiforbruk?

Størstedelen av min karriere har vært fokusert på kommunikasjon og tilkobling, fra å arbeide med telefonhåndsett på Bell-Northern Research til å arbeide med nettverksarkitektur på Microsoft og lansere industrisamanslutninger som Ethernet Alliance, Consortium for On-Board Optics og Ultra Ethernet Consortium. Jeg har sett hvordan moderne databehandling henger sammen med hvordan vi flytter data.

Oppblomstringen av AI har ført til enorme muligheter, men har også økt volumet av data som flyttes. Fotonsik er blitt kritisk viktig i dagens datacenter og har en økende innvirkning på prosentandelen av energi som brukes i datacenter. Det som motiverer meg er muligheten til å fundamentalt endre fotonsik-industriens retning for å levere bedre ytelse med mindre energiforbruk. Det er det som førte meg til NLM Photonics. Vi er ikke bare bedre på å forbedre datacenters energieffektivitet, men vi former også hva som er mulig på materiale-nivå for å jevne ut kurven.

Vi hørte at du og din kone bor bærekraftig – holder husdyr og samler regnvann utenfor nettet. Hvordan har disse verdiene formet din ledelse og misjonen i NLM?

Når min kone og jeg flyttet tilbake til Austin, TX i 2007, kjøpte vi et hjem på 2,5 acres som var 100% avhengig av et regnvannssamlingssystem. Det var katalysatoren for oss til å søke større bærekraft. Vi bestemte oss for å ha melkegeiter, kyllinger og perlehøns, samt en drivhus og hage, og jeg bygde kuene og geitehuset for å være helt utenfor nettet med sitt eget vannsamlingssystem. Vi bygde også en tilbygning til huset som oppnådde en Austin Energy 5-stjerners rating. Det var en flott mulighet til å lære om bærekraft og hvordan energieffektivitet måles. Vi har brukt det vi har lært fra det til å forsøke å inkorporere det i hvor vi bor. Det kan være utfordrende, men det har absolutt ført til en bevissthet om hvordan en person kan ha en innvirkning.

NLMs nye materialer skal kutte nettverksenergiforbruk med opptil 50% og levere mye mer båndbredde. Kan du forklare, på enkle ord, hvordan denne teknologien fungerer og hvorfor det er et gjennombrudd?

Tradisjonell silisiumfotonsik-modulatorer avhenger av det som kalles en carrier-depletion-effekt for å endre fasen eller intensiteten av lyset som passerer gjennom modulatoren. Når datahastigheter øker, kreves det mer kraft, men det resulterer også i signal kvalitetsnedgradering. Over 200 Gb/s er tradisjonell silisiumfotonsik ikke lenger betraktet som viable på grunn av signal kvalitet og kraftkrav.

Ved NLM har vi utviklet en fundamentalt annen løsning. Vi erstatter silisiumoksidet i bølgelederen med våre organiske elektro-optiske materialer; dette tillater modulatorer å fungere mer effektivt og i en mindre fotavtrykk enn silisium alene. Den mindre fotavtrykket og den høye elektro-optiske responsiviteten til NLMs materialer oversetter til høyere båndbredde, lavere drive-spenninger og flere fotonsik-integrerte kretser per vafre, samtidig som stabiliteten opprettholdes ved temperaturer over 120°C.

Vi beriker ikke fabrikkene om å endre hele deres infrastruktur. Vår hybridtilnærming er en post-manufacturing-trinn som ikke forstyrer standard produksjonsflyter. Vår 1,6T DR8 PIC, som ble produsert på Advanced Micro Foundry (AMF), krevde ingen spesialverktøy, og NLM utførte post-prosesseringen på vårt eget anlegg. Til slutt vil post-prosesseringen NLM utfører bli overført til våre partnere for å muliggjøre høy-volum produksjon. NLMs mål er å muliggjøre fremtidige fotonsik-enheter å skalerer ytelsen uten å øke kraftforbruket.

NLM samarbeider med en rekke chip-produsenter og hardware-selskaper. Hvem samarbeider du med nå, og hvordan hjelper disse relasjonene deg å skalerer?

Vi samarbeider med et stort nettverk av partnere over hele fotonsik- og halvleder-økosystemet. Offentlig har vi diskutert vårt samarbeid med AMF, Enosemi og Centera på vår 1,6T DR8 PIC, men vi har også samarbeidet med våre investorer og andre i industrien. Disse samarbeidene hjelper til å validere vår teknologi gjennom tredjeparter i sanntids-systemer og akselererer vår vei til skalerbar produksjon. Etterhvert som vi gjør fremgang med våre partnere, planlegger vi å dele flere resultater med industrien.

AI-datacenter bruker en enorm mengde energi – spesielt for nettverk. Hvis NLMs teknologi blir vidt utbredt, hva slags reell innvirkning kan det ha?

Hvis det blir deployert i stor skala, kan vår teknologi kutte nettverkskraftforbruk i AI-datacenter med opptil 50%. Det er massivt når du tar i betraktning at fotonsik kan stå for 20-40% av et datacenters totale kraftforbruk. I et AI-datacenter kan vår teknologi redusere datacenters totale kraftkrav med opptil 15%.

Som datacenter-tilbydere og hyperscalers ser på å skalerer og vokse, enten for å støtte AI eller ikke, kan reduksjonen av kraftforbruket til fotonsik i datacenter muliggjøre dem å utvide kapasiteten i eksisterende anlegg, og sakte ned behovet for å bygge nye anlegg. Det er en vei til bærekraftig vekst på en tid når energi har blitt en avgrensning.

Hvordan passer din teknologi inn i neste generasjons hardware som brukes i AI-systemer? Er du designet for eksisterende utstyr eller for nye typer systemer som ennå ikke er kommet?

Begge deler. NLMs løsninger passer inn i neste generasjons AI- og datacenter-hardware, startende med 200Gb/s per bølge og skalerer til 400Gb/s per bølge med våre silisium-organiske hybrid (SOH) PICs. NLM har også levert teknologi for plasmoniske organiske hybrid (POH) PICs som de som er utviklet av Polariton Technologies. Disse PICs har oppnådd rekord elektro-optisk responsivitet for applikasjoner som krever frekvenser i terahertz-området. NLM arbeider også med en kunde i kvantecomputing-området, fordi vår teknologi kan justeres for lavere tap.

Ser du din teknologi som nyttig utenfor AI – som i fremtidig kvantecomputing eller rom-basert kommunikasjon?

Absolutt. Vi har allerede sett løftende resultater i kvant-applikasjoner med vår kvant-kunde hvor våre materialer leverer rene, stabile signaler selv ved kryogene temperaturer. NLMs løsninger er godt egnet for satellitt- og rom-baserte systemer hvor størrelse, vekt og kraft er kritisk. NLM har hatt statlige bevilgninger fra NASA og Air Force (AFWERX) på grunn av fordelene med vår teknologi. Fleksibiliteten til vår teknologi åpner mange grenser.

Hva er neste skritt for din produktlinje, Selerion? Er du arbeider med versjoner tilpasset spesifikke industrier som telekommunikasjon eller edge-computing?

Vi har nettopp annonsert Selerion-BHX, designet spesifikt for ultra-høy båndbredde og små formfaktor-applikasjoner som optisk I/O og satellittkommunikasjon. Det leverer rekord-brytende modulasjons-effektivitet og åpner døren for systemer som opererer på 400Gbps og utover. Vi har evnen til å tilpasse våre materialer for spesifikke vertikaler, fra telekommunikasjon til forsvar, fordi en størrelse ikke passer alle. Vi har også ikke-kryss-tilkoblede teknologi som vi selger til forsknings- og akademiske institusjoner.

Er du arbeider med forskere fra universiteter som UW og ETH Zurich. Hva er i pipeline, og kan du dele noen spennende utviklinger vi bør se etter?

Vi bygger på tiårs grunnleggende arbeid ved University of Washington, og vårt team har samarbeidet med verdensklasse-laboratorier og forskningsinstitusjoner. Noen av de mest spennende utviklingene involverer nye generasjoner av våre elektro-optiske materialer som presser enda lenger på hastighet, stabilitet og kraft-effektivitet. Vi vil gjerne dele mer når vi kan offentliggjøre det.

Du har hjulpet å forme viktige tekniske standarder tidligere. Hvor viktig er det for nye materialer som dine å passe inn i globale industristandarder?

Det er kritisk. Adopsjon henger sammen med kompatibilitet, og industrien må stole på at nye materialer vil passe inn i eksisterende økosystemer. Derfor fokuserer vi på kompatibilitet med standard silisium-fabrikker og derfor engasjerer vi oss med standardiseringsorganer. Vårt mål er å gjøre det enkelt for partnere å adoptere vår teknologi uten å måtte ombygge hele prosessen.

Hva råd ville du gi til unge ingeniører eller startup-grunnleggere som ønsker å arbeide med bærekraftige, høy-impakt-teknologier?

Ikke være redd for å utfordre status quo. Mange gjennombrudd kommer fra å re-evaluere antakelser – enten det er om materialer, systemer, kraft eller skala. Og husk: du trenger ikke å bygge alt selv. Finn gode mentorer og partnere i industrien for å hjelpe deg å navigere utfordringene. Samarbeid, iterer og fokus på å løse sanntids-utfordringer. Verden trenger teknologi som ikke bare fungerer, men også bærekraftig.

Takk for det flotte intervjuet og for å arbeide med bærekraft og datacenter, lesere som ønsker å lære mer bør besøke NLM Photonics.