Как голод по мощности ИИ становится кризисом, NTT Research делает ставку на свет

Переход руководства в лаборатории физики и информатики NTT Research, объявленный сегодня, 15 апреля 2026 года, происходит в момент, когда дело за фотонную вычислительную технику никогда не было более срочным.

NTT Research – исследовательское подразделение японского телекоммуникационного гиганта NTT, базирующееся в Кремниевой долине, – объявило, что доктор Тецуоми Согава станет новым директором лаборатории физики и информатики (PHI) с 1 мая, сменив основателя и директора доктора Ёсихису Ямамото, который уходит на пенсию после того, как построил лабораторию в Саннивейле, Калифорния, в одну из самых авторитетных исследовательских центров фотонных вычислений в мире.

Объявление было сделано на конференции Upgrade 2026, ежегодном исследовательском и инновационном саммите NTT, который проходит 15-16 апреля в Кремниевой долине.

«Исследования PHI Lab, которые приобрели хорошую динамику за последние семь лет, будут продолжаться в том же направлении с макроперспективы. С сильным опытом Согавы в управлении исследованиями, я надеюсь, что исследования PHI Lab будут ускорены под новым руководством», – сказал президент и генеральный директор NTT Research Кадзу Гоми на пресс-конференции Upgrade 2026.

Назначение происходит на фоне углубляющегося энергетического кризиса в индустрии ИИ. Международное энергетическое агентство теперь прогнозирует, что потребление электроэнергии глобальными центрами обработки данных к концу 2026 года превысит 1 000 ТВтч – количество, эквивалентное годовому потреблению электроэнергии Японии.

«Фокус PHI Lab – использовать физику для замены цифровой вычислительной платформы, которую все знают, на новые физические вычислительные платформы. Одним из простейших примеров может служить оптико-физический квантовый компьютер», – добавил Гоми.

Центры обработки данных США alone потребили 183 тераватт-часа электроэнергии в 2024 году, что составляет более 4% от общего потребления электроэнергии страны – примерно эквивалент годовому потреблению электроэнергии всего Пакистана – и это число, как прогнозируется, увеличится на 133% к 2030 году.

В этот кризис вступает Согава, ученый, который провел более трех десятилетий в центральной исследовательской лаборатории NTT, помогая разработать оптические технологии, которые, по мнению NTT, могут служить структурной альтернативой энергозатратным вычислениям на основе кремния.

Эра основания подходит к концу

Ямамото – не обычный уходящий директор; он был пионером исследований когерентных оптических связей и оптических усилителей-повторителей в конце 1970-х и начале 1980-х годов, и позже стал пионером в разработке машины Коэрентного Айзинга (CIM) – специального оптического компьютера, предназначенного для решения сложных комбинаторных задач оптимизации. Его карьера фактически отражает историю современной фотоники, и лаборатория, которую он построил, отражает эту глубину.

Помимо этого, уходящий директор имеет в своем активе такие награды, как медаль Чарльза Харда Таунса, премия IEEE за квантовую электронику, премия Окавы и медаль Почета с фиолетовой лентой от правительства Японии.

С 2019 года PHI Lab опубликовал более 150 статей, пять из которых были опубликованы в журнале Nature, одна – в журнале Science, и двадцать – в журналах Nature. Это замечательный рекорд публикаций для любой исследовательской организации, тем более корпоративной.

Энергетический барьер

Чтобы понять, почему это назначение имеет значение за пределами исследовательского сообщества, нужно посмотреть, что инфраструктура ИИ на основе кремния сделала с глобальными энергосетями за несколько лет.

К концу 2025 года центры обработки данных ИИ использовали примерно 29,6 гигаватт электроэнергии в мире – эквивалент пиковому потреблению электроэнергии штата Нью-Йорк. Тем временем, отчет Stanford University AI Index 2026 гласит, что глобальная вычислительная мощность ИИ увеличилась примерно в 3,3 раза в год, что заставляет правительства и технологические компании спешно искать новые источники энергии.

Как сообщает Tech Insider, Microsoft подписал соглашение о поставке 2 ГВт ядерной энергии; Amazon обеспечил крупномасштабную солнечную энергию в Техасе; и, тем не менее, операторы энергосетей Вирджинии – дома для крупнейшего рынка центров обработки данных в мире – выпустили официальные предупреждения о емкости до 2028 года, и Северная Вирджиния фактически прекратила выдачу новых разрешений на строительство центров обработки данных.

Основная проблема заключается в самом оборудовании: между 2021 и 2024 годами средняя плотность мощности стеллажей центров обработки данных более чем удвоилась. И с 2025 года коммерческое внедрение ускорителей ИИ, таких как NVIDIA GB200 Superchip, привело к увеличению плотности стеллажей до 50 кВт и более, что делает традиционное воздушное охлаждение устаревшим и требует перехода к энергозатратным жидкостным системам охлаждения.

В целом, традиционные вычисления на основе кремния достигли предела масштабирования и испытывают трудности с удовлетворением этих огромных требований в углеродно-устойчивом виде, что подчеркивает необходимость альтернативного оборудования. Фотонные вычисления, однако, появились как перспективная альтернатива благодаря своим энергоэффективным вычислительным возможностям в оптическом домене, согласно исследователям Nature.

Что на самом деле делает лаборатория PHI

Работа лаборатории PHI находится на пересечении квантовой информационной науки, нейробиологии и фотоники – необычном сочетании, отражающем убеждение, что следующий парадигм вычислений не будет похож на текущий.

Две нити исследований особенно важны для идентичности и коммерческой значимости лаборатории: CIM и тонкопленочный ниобат лития (TFLN).

Вместо решения проблем по одному, как современные компьютеры, CIM использует сеть оптических параметрических осцилляторов для решения всех проблем одновременно, что делает его хорошо подходящим для вычислений с большим количеством переменных – тех, которые лежат в основе открытия лекарств, оптимизации логистики и финансового моделирования.

Исследования показали, что экспериментальный CIM достиг целевого показателя сложных задач оптимизации за 70 микросекунд, в то время как современный ЦП требовал 2,1 миллисекунды для достижения того же показателя – примерно 30-кратное преимущество в скорости, без доли энергопотребления.

Носитель факела

Согава присоединился к базовой исследовательской лаборатории NTT в 1991 году, работая над квантовыми наноструктурами полупроводников, и последовательно повышался по служебной лестнице – был назначен директором NTT-BRL в 2013 году, затем директором группы научно-технической лаборатории NTT в 2018 году, той самой лаборатории, где были разработаны многие фундаментальные технологии IOWN.

IOWN – это долгосрочная ставка NTT на то, что будущая коммуникационная инфраструктура будет оптической, а не электронной. NTT говорит, что ее платформа IOWN может снизить потребление энергии телекоммуникационных сетей до одной сотой части текущего уровня, одновременно увеличивая емкость данных и снижая задержку.

Большая игра Японии

Назначение Согавы также вписывается в более широкую геополитическую картину. Япония продвигает стратегию квантовых вычислений при комнатной температуре на основе света, а не электричества – позиционируя ее как более простой и энергоэффективный путь, в то время как США и Китай строят все более сложное оборудование, зависящее от глубокого криогенного охлаждения и экзотических материалов.

NTT, работающая с разработчиком квантовых технологий OptQC, позиционирует фотонные квантовые технологии как путь к коммерчески жизнеспособным квантовым платформам, которые могут масштабироваться без тяжелой инфраструктуры текущих систем.

Что дальше?

Немедленная задача Согавы – углубить изучение линейных и нелинейных фотонных устройств, одновременно увеличивая сотрудничество во всем глобальном сети исследований и разработок NTT, чтобы продвинуть фундаментальные исследования к реальному внедрению.

В эпоху, когда компании ИИ заключают ядерные сделки, чтобы просто поддерживать работу своих центров обработки данных, предложение от оптических вычислений – быстрее, прохладнее, радикально более энергоэффективное – переместилось от академического любопытства к настоящей промышленной срочности.

Лаборатория PHI под руководством Ямамото построила научную репутацию. Под руководством Согавы давление на то, чтобы превратить ее в нечто, что мир может действительно использовать, увеличивается.