Брэд Бут, генеральный директор NLM Photonics – Интервью

Брэд Бут является генеральным директором NLM Photonics и ветераном в области эволюции центров обработки данных, имеющим руководящие должности в Microsoft Azure, Meta, Dell и Intel. Основатель Консорциума для оптики на борту и участник разработки стандартов IEEE Ethernet, он давно соединяет потребности клиентов, отраслевые стандарты и инновационные решения.

NLM Photonics разрабатывает гибридные органические электро-оптические материалы, которые снижают потребление энергии сетью центров обработки данных на основе ИИ до 50%. Платформа Selerion-HTX компании обеспечивает большую пропускную способность при меньшем энергопотреблении, что позволяет создавать более компактные и эффективные фотонные схемы для устойчивых высокопроизводительных вычислений.

У вас была довольно интересная карьера – от Meta, Azure и Microsoft до основания Консорциума для оптики на борту, и теперь вы руководите NLM Photonics. Что лично мотивирует вас сосредоточиться на улучшении энергопотребления центров обработки данных?

Большая часть моей карьеры была сосредоточена на коммуникациях и подключении, от работы над телефонными аппаратами в Bell-Northern Research до работы над сетевыми архитектурами в Microsoft и запуском отраслевых консорциумов, таких как Ethernet Alliance, Консорциум для оптики на борту и Ultra Ethernet Consortium. Я видел лично, как современные вычисления зависят от того, как мы передаем данные.

Рост ИИ принес огромные возможности, но также увеличил объем передаваемых данных. Фотоника стала критически важной в современных центрах обработки данных и оказывает все большее влияние на процент энергопотребления внутри этих центров. То, что мотивирует меня, – это возможность фундаментально изменить траекторию развития фотоники, чтобы обеспечить лучшую производительность при меньшем энергопотреблении. Это привело меня к NLM Photonics. Мы не просто улучшаем энергоэффективность центров обработки данных; мы меняем то, что возможно на уровне материалов, чтобы снизить траекторию.

Мы слышали, что вы и ваша жена живете устойчиво – разводите скот и собираете дождевую воду, живя вне сети. Как эти ценности повлияли на ваше руководство и миссию в NLM?

Когда моя жена и я переехали обратно в Остин, штат Техас, в 2007 году, мы купили дом на 2,5 акрах, который был полностью зависим от системы сбора дождевой воды. Это стало катализатором для нас, чтобы стремиться к большей устойчивости. Мы решили завести молочных коз, кур и нанду, а также теплицу и сад, и я построил курятник и сарай для коз, которые были полностью автономными с собственной системой сбора воды. Мы также построили пристрой к дому, который получил рейтинг 5 звезд от Austin Energy. Это была отличная возможность узнать об устойчивости и том, как измеряется энергоэффективность. Мы использовали то, что узнали из этого, чтобы попытаться включить это в наши условия жизни. Это может быть сложно, но оно определенно привело к осознанию того, как даже один человек может иметь влияние.

Новые материалы NLM, как говорят, снижают энергопотребление сетью до 50% и обеспечивают намного большую пропускную способность. Можете ли вы объяснить, в простых терминах, как работает эта технология и почему это прорыв?

Традиционные модуляторы фотоники на основе кремния полагаются на так называемый эффект истощения носителей, чтобы изменить фазу или интенсивность света, проходящего через волновод модулятора. По мере увеличения скорости передачи данных необходимо больше мощности, но это также приводит к ухудшению качества сигнала. Выше 200 Гб/с традиционная фотоника на основе кремния больше не считается жизнеспособной из-за качества сигнала и требований к мощности.

В NLM мы разработали фундаментально другое решение. Мы заменяем диоксид кремния в волноводе нашими органическими электро-оптическими материалами; это позволяет модуляторам работать более эффективно и в меньшем размере, чем кремний в одиночку. Этот меньший размер и высокая электро-оптическая чувствительность материалов NLM переводятся в большую пропускную способность, меньшие напряжения управления и больше фотонных интегральных схем (ФИС) на кристалле, все это при сохранении стабильности при температурах выше 120°C.

Мы не просим производителей изменить всю свою инфраструктуру. Наш гибридный подход является пост-производственным шагом, который не нарушает стандартные потоки производства. Наша 1,6 Т DR8 ФИС, изготовленная на Advanced Micro Foundry (AMF), не требовала специального инструментария, а пост-процессинг NLM выполнила на нашей площадке. В конечном итоге пост-процессинг, выполняемый NLM, будет передан нашим партнерам для обеспечения высокообъемного производства. Цель NLM – обеспечить будущим фотонным устройствам возможность масштабировать свою производительность без превышения лимитов мощности.

NLM работает с рядом компаний по производству микрочипов и аппаратуры. С кем вы сейчас сотрудничаете, и как эти отношения помогают вам масштабироваться?

Мы работаем с отличной сетью партнеров по всей экосистеме фотоники и полупроводников. Публично мы обсуждали наше сотрудничество с AMF, Enosemi и Centera по нашей 1,6 Т DR8 ФИС, но мы также сотрудничаем с нашими инвесторами и другими компаниями отрасли. Эти сотрудничества помогают нам проверить нашу технологию через третьих лиц в реальных системах и ускорить наш путь к масштабированию производства. По мере того, как мы добиваемся прогресса с нашими партнерами, мы планируем поделиться более подробными результатами с отраслью.

Центры обработки данных на основе ИИ используют огромное количество энергии – особенно для сетей. Если технология NLM будет широко принята, какой реальный эффект она может оказать?

Если технология будет внедрена в крупном масштабе, она может снизить энергопотребление сетью в центрах обработки данных на основе ИИ до 50%. Это огромно, когда вы учитываете, что фотоника может составлять 20-40% от общего энергопотребления центра обработки данных. В центре обработки данных на основе ИИ наша технология может снизить общее энергопотребление центра обработки данных до 15%.

По мере того, как провайдеры центров обработки данных и гиперскелеры стремятся масштабироваться и расти, будь то для поддержки ИИ или нет, снижение энергопотребления фотоники в центрах обработки данных может позволить им расширить емкость в существующих объектах, замедляя необходимость строительства новых объектов. Это путь к устойчивому росту в то время, когда энергия стала ограничивающим фактором.

Как ваша технология вписывается в следующее поколение аппаратуры, используемой в системах ИИ? Вы проектируете для существующего оборудования или для новых типов систем, которые еще только появляются?

И то, и другое. Решения NLM подходят для следующего поколения аппаратуры ИИ и центров обработки данных, начиная с 200 Гб/с на длину волны и масштабируясь до 400 Гб/с на длину волны с нашими гибридными органическими ФИС (SOH). NLM также предоставила технологию для плазмонных органических гибридных ФИС (POH), таких как те, которые были разработаны компанией Polariton Technologies. Эти ФИС достигли рекордной электро-оптической чувствительности для приложений, требующих частот в терагерцевом диапазоне. NLM также работает с клиентом в области квантовых вычислений, поскольку наша технология может быть настроена для меньших потерь.

Вы видите свою технологию полезной за пределами ИИ – например, в будущих квантовых вычислениях или космической связи?

Определенно. Мы уже видели перспективные результаты в квантовых приложениях с нашим квантовым клиентом, где наши материалы обеспечивают чистые, стабильные сигналы даже при криогенных температурах. Решения NLM хорошо подходят для спутниковых и космических систем, где размер, вес и мощность являются критическими. NLM получила гранты от NASA и ВВС (AFWERX) из-за преимуществ нашей технологии. Универсальность нашей технологии открывает многие горизонты.

Что дальше для вашей линейки продуктов, Selerion? Вы работаете над версиями, адаптированными для конкретных отраслей, таких как телекоммуникации или вычисления на краю сети?

Мы только что объявили о Selerion-BHX, разработанном специально для сверхвысокой пропускной способности и компактных приложений, таких как оптический ввод/вывод и спутниковая связь. Он обеспечивает рекордную эффективность модуляции и открывает двери для систем, работающих на 400 Гб/с и выше. У нас есть возможность адаптировать наши материалы для конкретных вертикальных рынков, от телекоммуникаций до обороны, поскольку один размер не подходит всем. У нас также есть не-кросс-связанная технология, которую мы продаем исследовательским и академическим учреждениям.

Вы работаете с исследователями из университетов, таких как UW и ETH Zurich. Что в процессе, и можете ли вы поделиться какими-либо интересными разработками, за которыми стоит следить?

Мы строим на десятилетиях фундаментальной работы в Университете Вашингтона, и наша команда сотрудничает с мировыми лабораториями и исследовательскими учреждениями. Некоторые из наиболее интересных разработок включают новые поколения наших электро-оптических материалов, которые еще больше продвигаются на скорость, стабильность и энергоэффективность. Мы с радостью поделимся более подробными результатами, когда сможем раскрыть их публично.

Вы помогли сформировать важные технологические стандарты в прошлом. Насколько важно, чтобы новые материалы, такие как ваши, соответствовали глобальным отраслевым стандартам?

Это критически важно. Принятие зависит от совместимости, и отрасли необходимо доверять, что новые материалы будут соответствовать существующим экосистемам. Поэтому мы фокусируемся на совместимости со стандартными заводами по производству кремния и участвуем в разработке стандартов. Наша цель – сделать так, чтобы партнерам было легко принять нашу технологию без переоснащения всего процесса.

Какой совет вы дадите молодым инженерам или основателям стартапов, которые хотят работать над устойчивыми, высокоэффективными технологиями?

Не бойтесь бросать вызов статус-кво. Многие прорывы приходят от переосмысления предположений – будь то материалы, системы, мощность или масштаб. И помните: вам не нужно строить все самостоятельно. Найдите хороших наставников и партнеров в отрасли, чтобы помочь вам преодолеть сложности. Сотрудничайте, итерируйте и сосредоточьтесь на решении реальных проблем. Миру нужна технология, которая не только работает, но и устойчива.

Спасибо за отличное интервью и за работу над устойчивостью и центрами обработки данных. Читателям, которые хотят узнать больше, следует посетить NLM Photonics.