NLM Photonics 首席执行官 Brad Booth – 采访系列

Brad Booth 是 NLM Photonics 的首席执行官，也是数据中心演进的资深专家，曾在 Microsoft Azure、Meta、Dell 和 Intel 担任领导职务。他是 On-Board Optics 联盟的创始人，并为 IEEE Ethernet 标准做出了贡献，长期以来一直致力于满足客户需求、行业标准和创新解决方案的桥梁建设。

NLM Photonics 开发了混合有机电光材料，可以将 AI 数据中心网络的能耗降低多达 50%。其 Selerion-HTX 平台提供了更多的带宽和更低的能耗，实现了更小、更高效的光子集成电路，适用于可持续的高性能计算。

您有着非常丰富的经历，从 Meta、Azure 和 Microsoft 到创立 OnBoard Optics 联盟，现在又领导 NLM Photonics。是什么个人动机驱使您专注于改善数据中心的能耗使用？

我大部分的职业生涯都专注于通信和连接，从在 Bell-Northern Research 工作的电话手柄到在 Microsoft 工作的网络架构，并且发起了像 Ethernet Alliance、On-Board Optics 联盟和 Ultra Ethernet 联盟这样的行业联盟。我亲眼见证了现代计算如何依赖于我们如何移动数据。

AI 的崛起带来了巨大的能力，但也增加了移动的数据量。光子学已经在今天的数据中心中变得至关重要，并且对数据中心中使用的能量百分比的影响越来越大。我的动机是希望从根本上改变光子学行业的轨迹，以提供更好的性能和更低的能耗。这就是为什么我加入 NLM Photonics。我们不仅仅是在改善数据中心的能效，我们还在材料层面上重新定义了什么是可能的，以使轨迹变得更平缓。

我们听说您和您的妻子过着可持续的生活，养殖牲畜和收集雨水，脱离电网。这些价值观如何影响您的领导和 NLM 的使命？

当我的妻子和我在 2007 年回到德克萨斯州奥斯汀时，我们购买了一栋占地 2.5 英亩的房子，完全依赖雨水收集系统。这促使我们追求更大的可持续性。我们决定养殖奶山羊、鸡和鹌鹑，并建造了一个温室和花园，我还建造了一个完全脱离电网的鸡舍和山羊圈，拥有自己的雨水收集系统。我们还建造了一个房子的附属建筑，获得了奥斯汀能源 5 星级评级。这是一个很好的机会，让我们学习可持续性和如何衡量能效。我们利用这些知识来尝试将其融入我们的生活，无论我们住在哪里。这可能会很有挑战性，但它确实让我们意识到，即使一个人也可以产生影响。

NLM 的新材料据说可以将网络能耗降低多达 50%，并提供更多的带宽。您能用简单的语言解释一下这项技术如何工作以及为什么它是一个突破吗？

传统的硅光子调制器依赖于载流子耗尽效应来改变调制器波导中的光的相位或强度。随着数据速率的增加，调制所需的功率也会增加，但也会导致信号质量恶化。在 200Gb/s 以上，传统的硅光子学不再被认为是可行的，因为信号质量和功率要求的问题。

在 NLM，我们开发了一种根本不同的解决方案。我们用我们的有机电光材料替换波导中的硅氧化物，这使得调制器能够更高效地工作，并且比硅材料小得多。这种更小的尺寸和 NLM 材料的高电光响应性转化为更高的带宽、更低的驱动电压和每个晶圆上更多的光子集成电路，同时保持 120°C 以上的温度稳定性。

我们不要求晶圆厂改变他们的整个基础设施。我们的混合方法是一种后制造步骤，不会破坏标准制造流程。我们的 1.6T DR8 PIC 由 Advanced Micro Foundry (AMF) 制造，需要没有特殊工具，NLM 在我们的设施中进行了后处理。最终，NLM 将执行的后处理将转移到我们的合作伙伴那里，以实现大规模制造。NLM 的目标是使未来光子设备能够在不超过功率预算的情况下提高其性能。

NLM 正在与一系列芯片制造和硬件公司合作。您目前正在与谁合作，这些关系如何帮助您扩大规模？

我们正在与整个光子学和半导体生态系统中的合作伙伴网络合作。公开来说，我们已经讨论了与 AMF、Enosemi 和 Centera 合作的 1.6T DR8 PIC，但我们也与投资者和行业中的其他人合作。这些合作帮助我们通过第三方在现实世界系统中验证我们的技术，并加速我们走向可扩展制造的道路。随着我们与合作伙伴取得进展，我们计划与行业分享更多结果。

AI 数据中心使用了大量的能量，尤其是用于网络。 如果 NLM 的技术被广泛采用，它可能会产生什么样的实际影响？

如果在大规模上部署，我们的技术可以将 AI 数据中心的网络能耗降低多达 50%。这在数据中心的总能耗中是一个巨大的降低，因为光子学可以占到 20-40%。在 AI 数据中心，我们的技术可以将整体数据中心的能耗降低多达 15%。

当数据中心提供商和超大规模数据中心寻求扩大和增长时，无论是否支持 AI，减少数据中心中光子学的能耗都可以让他们在现有设施中扩大容量，减缓建设新设施的需要。这是一条在能源成为限制因素的时代实现可持续增长的途径。

您的技术如何融入下一代 AI 系统中使用的硬件？您是否正在为现有设备设计，还是为尚未出现的新系统设计？

两者都是。NLM 的解决方案适用于下一代 AI 和数据中心硬件，起始于每个波长 200Gb/s，扩展到每个波长 400Gb/s，使用我们的硅有机混合 (SOH) PICs。NLM 还为像 Polariton Technologies 开发的等离子有机混合 (POH) PICs 提供了技术，这些 PICs 已经实现了应用于特拉赫兹范围内频率的记录破坏的电光响应性。NLM 正在与一个量子计算领域的客户合作，因为我们的技术可以针对较低的损失进行调整。

您是否认为您的技术除了 AI 之外还可以在其他领域发挥作用，例如未来量子计算或基于空间的通信？

绝对如此。我们已经在量子应用中看到了一些有希望的结果，我们的材料即使在低温下也能提供干净、稳定的信号。NLM 的解决方案非常适合卫星和基于空间的系统，在这些系统中，尺寸、重量和功率至关重要。NLM 已经获得了 NASA 和空军 (AFWERX) 的政府补助金，因为我们的技术具有益处。我们的技术的多功能性开启了许多新的领域。

您产品线 Selerion 的下一步是什么？您是否正在为特定行业（如电信或边缘计算）开发定制版本？

我们刚刚宣布了 Selerion-BHX，它专门为超高带宽和小型应用设计，如光学 I/O 和卫星通信。它提供了创纪录的调制效率，并为 400Gbps 及以上的系统开启了大门。我们有能力根据特定的垂直行业（从电信到国防）定制我们的材料，因为一刀切的方法并不适用于所有人。我们还有一种非交联技术，我们将其出售给研究和学术机构。

您正在与华盛顿大学和苏黎世联邦理工大学等大学的研究人员合作。有什么令人兴奋的发展可以期待吗？

我们正在华盛顿大学几十年的基础工作之上继续发展，我们的团队一直与世界一流的实验室和研究机构合作。一些最令人兴奋的发展涉及我们电光材料的新一代，它们在速度、稳定性和功率效率方面推动了更远的发展。我们将在能够公开披露时分享更多信息。

您过去帮助塑造了重要的技术标准。对于像您这样的新材料来说，融入全球行业标准的重要性如何？

这是至关重要的。采用取决于互操作性，行业需要相信新材料将融入现有的生态系统。这就是为什么我们专注于与标准硅晶圆厂的兼容性，以及为什么我们与标准化机构接触。我们的目标是使合作伙伴能够在不重新工具化整个流程的情况下轻松采用我们的技术。

您会给年轻的工程师或创业者什么建议，他们希望从事可持续的、高影响力的技术？

不要害怕挑战现状。许多突破来自于重新审视假设，无论是关于材料、系统、功率还是规模。并且记住：您不需要自己构建一切。找到行业中好的导师和合作伙伴来帮助您应对挑战。合作、迭代，并专注于解决现实世界的瓶颈。世界需要不仅仅是高性能的技术，还需要可持续的技术。

感谢您接受这次精彩的采访，并致力于数据中心和可持续性的工作，希望了解更多的读者可以访问 NLM Photonics。