Brad Booth, CEO NLM Photonics – Wywiad z serii

Brad Booth jest CEO NLM Photonics i weteranem w dziedzinie ewolucji centrów danych, z rolami kierowniczymi w Microsoft Azure, Meta, Dell i Intel. Założyciel Konsorcjum dla Optyki na Pokładzie i współtwórca standardów IEEE Ethernet, przez długi czas łączył potrzeby klientów, normy branżowe i innowacyjne rozwiązania.

NLM Photonics rozwija hybrydowe organiczne materiały elektro-optyczne, które redukują zużycie energii w sieciach centrów danych AI o nawet 50%. Ich platforma Selerion-HTX dostarcza większą przepustowość z mniejszym zużyciem energii, umożliwiając mniejsze, bardziej wydajne obwody fotoniczne dla zrównoważonej, wysokowydajnej informatyki.

Miałeś niezwykłą karierę – od Meta, Azure i Microsoftu do założenia Konsorcjum dla Optyki na Pokładzie, a teraz kierujesz NLM Photonics. Co osobiste motywuje Cię do poprawy zużycia energii w centrach danych?

Większość mojej kariery koncentrowała się na komunikacji i łączności, od pracy nad telefonami komórkowymi w Bell-Northern Research do pracy nad architekturą sieci w Microsoft i uruchamiania konsorcjów przemysłowych, takich jak Ethernet Alliance, Konsorcjum dla Optyki na Pokładzie i Ultra Ethernet Consortium. Zobaczyłem na własne oczy, jak nowoczesne obliczenia zależą od tego, jak poruszamy dane.

Wzrost AI przyniósł ogromne możliwości, ale również zwiększył objętość danych, które są przesyłane. Optyka stała się krytycznie ważna w dzisiejszych centrach danych i ma coraz większy wpływ na procent energii zużywanej w tych centrach. To, co mnie motywuje, to możliwość podstawowej zmiany trajektorii branży optycznej, aby dostarczyć lepszą wydajność z mniejszym zużyciem energii. To właśnie przyciągnęło mnie do NLM Photonics. Nie tylko poprawiamy efektywność energetyczną centrum danych; zmieniamy to, co jest możliwe na poziomie materiałowym, aby spłaszczyć trajektorię.

Słyszeliśmy, że Ty i Twoja żona żyjecie w zgodzie z zasadami zrównoważonego rozwoju – hodujecie zwierzęta i zbieracie deszczówkę poza siecią. Jak te wartości ukształtowały Twoje przywództwo i misję w NLM?

Gdy moja żona i ja wróciliśmy do Austin w Teksasie w 2007 roku, kupiliśmy dom na 2,5 hektarach, który był całkowicie uzależniony od systemu zbierania deszczówki. Był to katalizator, który skłonił nas do dążenia do większej zrównoważoności. Postanowiliśmy mieć kozę mleczną, kurczaki i perliczki, a także szklarnię i ogród, i zbudowałem kurnik i budę dla kóz, aby były całkowicie poza siecią z własnym systemem zbierania wody. Zbudowaliśmy również dodatek do domu, który uzyskał ocenę 5 gwiazdek Austin Energy. Była to wspaniała okazja, aby nauczyć się o zrównoważonym rozwoju i jak mierzy się efektywność energetyczną. Wykorzystaliśmy to, czego nauczyliśmy się, aby włączyć to do miejsca, w którym żyjemy. Może to być wyzwaniem, ale na pewno przyniosło świadomość, jak jeden człowiek może mieć wpływ.

Nowe materiały NLM mają zmniejszyć zużycie energii w sieciach centrów danych AI o nawet 50% i dostarczyć znacznie większą przepustowość. Czy możesz wyjaśnić w prosty sposób, jak działa ta technologia i dlaczego jest to przełom?

Tradycyjne modulatory fotoniczne oparte na krzemie polegają na tzw. efekcie wyczerpania nośników, aby zmienić fazę lub intensywność światła przechodzącego przez falowód modulatora. Im wyższe są prędkości danych, tym większa jest potrzeba mocy, ale również następuje degradacja jakości sygnału. Powyżej 200 Gb/s tradycyjna fotoniczna krzemowa nie jest już uważana za wykonalną ze względu na jakość sygnału i wymagania mocy.

W NLM opracowaliśmy fundamentalnie inne rozwiązanie. Zastępujemy tlenek krzemu w falowodzie naszymi organicznymi materiałami elektro-optycznymi; pozwala to modulatorom działać bardziej wydajnie i w mniejszej przestrzeni niż krzem samodzielnie. Ta mniejsza przestrzeń i wysoka elektro-optyczna odpowiedzialność materiałów NLM przekłada się na większą przepustowość, mniejsze napięcia zasilające i więcej obwodów fotonicznych na wafer, przy utrzymaniu stabilności w temperaturach powyżej 120°C.

Nie prosimy fabryk o zmianę całej infrastruktury. Nasze hybrydowe podejście jest etapem po produkcji, który nie zakłóca standardowych przepływów produkcyjnych. Nasz 1,6T DR8 PIC wyprodukowany w Advanced Micro Foundry (AMF) nie wymagał specjalistycznych narzędzi, a NLM wykonał przetwarzanie po produkcyjne w naszym zakładzie. Ostatecznie przetwarzanie po produkcyjne, które wykonuje NLM, zostanie przeniesione do naszych partnerów w celu umożliwienia produkcji na dużą skalę. Celem NLM jest umożliwienie przyszłym urządzeniom fotonicznym zwiększania wydajności bez przekraczania budżetów mocy.

NLM współpracuje z zakresiem firm produkujących chipy i sprzęt. Z kim współpracujesz obecnie, i jak te relacje pomagają Ci skalować?

Współpracujemy z wspaniałą siecią partnerów w ekosystemie fotonicznym i półprzewodnikowym. Publicznie omawialiśmy naszą współpracę z AMF, Enosemi i Centera nad naszym 1,6T DR8 PIC, ale również współpracowaliśmy z naszymi inwestorami i innymi firmami w branży. Te współprace pomagają nam zwalidować naszą technologię za pomocą stron trzecich w systemach świata rzeczywistego i przyspieszają naszą drogę do produkcji na dużą skalę. Im będziemy robić postępy z naszymi partnerami, planujemy udostępnić więcej wyników branży.

Centra danych AI zużywają ogromne ilości energii – zwłaszcza do sieci. Jeśli technologia NLM zostanie szeroko przyjęta, jaki może być realny wpływ?

Jeśli zostanie wdrożona na dużą skalę, nasza technologia może zmniejszyć zużycie energii w sieciach centrów danych AI o nawet 50%. To ogromne, biorąc pod uwagę, że fotoniczna może stanowić 20-40% całkowitego zużycia energii w centrum danych. W centrum danych AI nasza technologia może zmniejszyć ogólne wymagania mocy o nawet 15%.

Podczas gdy dostawcy centrów danych i hyperscalers starają się skalować i rozwijać, niezależnie od tego, czy wspierają AI, redukcja zużycia energii przez fotoniczną w centrach danych może pozwolić im na zwiększenie pojemności w istniejących obiektach, spowalniając potrzebę budowy nowych obiektów. To droga do zrównoważonego wzrostu w czasie, gdy energia stała się czynnikiem ograniczającym.

Jak Twoja technologia pasuje do następnej generacji sprzętu używanego w systemach AI? Czy projektujesz dla istniejącego sprzętu, czy dla nowych rodzajów systemów, które jeszcze nie istnieją?

Obydwa. Rozwiązania NLM pasują do następnej generacji AI i sprzętu centrów danych, zaczynając od 200 Gb/s na długość fali i skalując do 400 Gb/s na długość fali z naszymi hybrydowymi organiczno-krzemowymi (SOH) PIC. NLM również dostarczył technologię dla plazmonowych organicznych hybrydowych (POH) PIC, takich jak te opracowane przez Polariton Technologies. Te PIC osiągnęły rekordową elektro-optyczną odpowiedzialność dla aplikacji, które wymagają częstotliwości w zakresie teraherców. NLM również współpracuje z klientem w dziedzinie komputingu kwantowego, ponieważ nasza technologia może być dostosowana do niższych strat.

Czy widzisz swoją technologię jako przydatną poza AI – na przykład w przyszłym komputingu kwantowym lub łączności satelitarnej?

Zdecydowanie. Już widzieliśmy obiecujące wyniki w aplikacjach kwantowych z naszym klientem kwantowym, gdzie nasze materiały dostarczają czyste, stabilne sygnały nawet w temperaturach kriogenicznych. Rozwiązania NLM są dobrze przystosowane do systemów satelitarnych i łączności satelitarnej, gdzie rozmiar, waga i moc są kluczowe. NLM otrzymał dotacje rządowe od NASA i Sił Powietrznych (AFWERX) ze względu na korzyści naszej technologii. Uniwersalność naszej technologii otwiera wiele granic.

Co jest następne dla Twojej linii produktów, Selerion? Czy pracujesz nad wersjami dostosowanymi do konkretnych branż, takich jak telekomunikacja czy komputing brzegowy?

Właśnie ogłosiliśmy Selerion-BHX, zaprojektowany specjalnie dla ultra-wysokiej przepustowości i aplikacji o małych rozmiarach, takich jak wyjścia optyczne i łączność satelitarna. Dostarcza rekordową wydajność modulacji i otwiera drzwi dla systemów działających na 400 Gbps i więcej. Mamy możliwość dostosowania naszych materiałów do konkretnych pionów, od telekomunikacji do obrony, ponieważ jeden rozmiar nie pasuje do wszystkich. Mamy również niekrzyżującą się technologię, którą sprzedajemy instytucjom badawczym i akademickim.

Współpracujesz z badaczami z uniwersytetów, takich jak UW i ETH Zurich. Co jest w toku, i czy możesz podzielić się jakimiś ekscytującymi rozwojami, na które powinniśmy zwrócić uwagę?

Budujemy na dziesięcioleciach podstawowych prac w University of Washington, a nasz zespół współpracuje z najlepszymi laboratoriami i instytucjami badawczymi. Niektóre z najbardziej ekscytujących rozwojów dotyczą nowych generacji naszych materiałów elektro-optycznych, które jeszcze bardziej zwiększają prędkość, stabilność i efektywność energetyczną. Będziemy chcieli podzielić się więcej, gdy będziemy mogli ujawnić publicznie.

Pomogłeś kształtować ważne standardy technologiczne w przeszłości. Jak ważne jest to, aby nowe materiały, takie jak Twoje, pasowały do globalnych standardów branżowych?

Jest to kluczowe. Przyjęcie zależy od interoperacyjności, a branża musi ufać, że nowe materiały będą pasować do istniejących ekosystemów. Dlatego koncentrujemy się na zgodności ze standardowymi fabrykami krzemowymi i dlatego angażujemy się w standardy branżowe. Naszym celem jest uczynienie łatwym dla partnerów przyjęcie naszej technologii bez konieczności przebudowywania całego procesu.

Jakie porady dasz młodym inżynierom lub założycielom startupów, którzy chcą pracować nad zrównoważonymi, wysokowydajnymi technologiami?

Nie bój się wyzwania status quo. Wiele przełomów pochodzi z ponownego rozważenia założeń – czy to dotyczących materiałów, systemów, mocy czy skali. I pamiętaj: nie musisz budować wszystkiego samodzielnie. Znajdź dobrych mentorów i partnerów w branży, aby pomóc Ci nawigować w wyzwaniach. Współpracuj, iteruj i koncentruj się na rozwiązywaniu realnych problemów. Świat potrzebuje technologii, która nie tylko działa, ale również jest zrównoważona.

Dziękujemy za wspaniały wywiad i za pracę nad zrównoważonymi centrami danych, czytelnikom, którzy chcą dowiedzieć się więcej, polecamy odwiedzić NLM Photonics.