本組合は研究開発活動を終了し、解散しました。本組合のこれまでの研究開発を以下に紹介します。
- 異種材料集積光エレクトロニクスを用いた高効率・高速処理分散コンピューティングシステム技術開発
地域的に離れ相互に接続されたコンピューティング拠点同士で、その状況に応じて計算資源を分かち合い、かつ低い伝送エネルギーで計算処理が可能な高速分散コンピューティングの実現を目的とします。
具体的には、サーバー間接続の伝送ボトルネックを解消するため、10 Tbps級低消費電力光トランシーバ技術（<10 pJ/bit）、そのコア部品である異種半導体材料接合を利用した光集積回路技術、および多方路エラスティックネット技術（アーキテクチャ、分散コンピューティングミドルウェア）の技術開発を行います。- 実施期間：2021年7月～2026年3月
- 研究開発責任者：西山 伸彦（PETRA）
- 委託元：国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
- 共同事業実施者※1：株式会社ノーチラス・テクノロジーズ、日本電気株式会社
- PETRA再委託先：国立研究開発法人産業技術総合研究所
- 共同研究実施先※2：国立大学法人東京科学大学、国立大学法人東京大学、学校法人慶應義塾大学、
- 国立大学法人北海道大学、国立大学法人大阪大学、
- 国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学、学校法人法政大学 ※1 PETRA以外の本プロジェクトNEDO直接委託先 ※2 PETRA、日本電気株式会社からの共同研究実施先を纏めて記載
〈PETRA Channel〉
PETRA Channel：https://www.youtube.com/@PETRAChannel-qj8nh
- ディスアグリゲーション型次世代データセンタに適用する光電ハイブリッドスイッチを用いた高速低電力データ伝送システムの研究開発
プロセッサ、メモリなどの機能を分離したディスアグリゲーション型次世代データセンタにおいて、光電ハイブリッドスイッチシステムを導入することにより、分離した機能を結ぶ超広帯域ネットワークの消費電力を大幅に低減することを目的として、研究開発を進めました。
具体的には、光/電気スイッチを組み合わせた制御システム、バースト多値プロセッサを組み込んだ断続的なバースト状の光信号の送受信が可能な光波長送受信器等からなる光ToRスイッチ、光コアスイッチ等の要素技術・部品の開発を行い、これらを用いた光電ハイブリッドスイッチシステムのシステム実証を行いました。
- 実施期間：2018年9月～2023年3月
- 研究開発責任者：鈴木 賢哉（PETRA）
- 委託元：国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
- 再委託先：国立大学法人名古屋大学、国立研究開発法人産業技術総合研究所
- 超低消費電力型光エレクトロニクス実装システム技術開発
電気回路と光回路の特徴を活かした要素技術を実装・集積化することにより、情報機器の小型化および低消費電力化を実現することを目的とし実施しました。
具体的には、新たなデバイス構造に基づく、超低消費電力型の光エレクトロニクス実装基盤技術と、それらの要素技術を統合したシステム化技術の開発を行いました。省電力化、高速化、小型化が可能となる光エレクトロニクス技術を実現することにより、今後電力消費が急増すると予想される電子機器の消費電力を大幅に（サーバの場合は30％）削減しました。
- 実施期間：2012年9月～2022年2月
- プロジェクトリーダー：荒川 泰彦（東京大学 特任教授）
- 委託元：2012年度 経済産業省
2013年度～ 国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） - 共同研究実施先：国立大学法人東京大学、国立大学法人京都大学
国立大学法人東京工業大学、国立大学法人横浜国立大学
学校法人早稲田大学
- 光I/Oコア量産化技術研究
「超低消費電力型光エレクトロニクス実装システム技術開発」において開発した光電子融合デバイスである小型光トランシーバ（光I/Oコア）の製造再現性の確立、信頼性の高い設計・プロセス技術を確立しました。
- 実施期間：2017年4月～2021年3月
- 委託元：自主事業
- フォトニクス・エレクトロニクス融合システム基盤技術開発
フォトニクス集積回路と電子型LSIを融合し、帯域容量・集積度・消費電力・排熱能力等の限界を超えた技術の実現を目指しました。
デバイスの基盤技術の研究開発を推進し、フォトニクスとエレクトロニクスを融合させた、現状のデバイスよりも飛躍的に高い情報処理・伝送能力を持つ技術を開発しました。
詳細はこちらをご覧下さい。
- 実施期間：2010年3月～2014年3月
- 中心研究者：荒川 泰彦（東京大学 教授）
- 委託元：日本学術振興会「最先端研究開発支援プログラム」
- 共同研究実施先：独立行政法人産業技術総合研究所、国立大学法人東京大学
国立大学法人京都大学、国立大学法人東京工業大学
国立大学法人横浜国立大学、カリフォルニア大学ダンタバーバラ校
ミュンヘン工科大学
- 次世代高効率ネットワークデバイス技術開発
ネットワークの情報通信機器向けに、超高速・低消費電力の化合物光半導体デバイスと超高速Si-CMOSデバイス技術の基盤技術開発を推進してきました。また、これらのデバイスを用いたモジュール技術およびシステム化技術の開発を進め、大規模エッジルータのバックパネル光配線や超高速光LAN/SANにおいてシステム実証を行いました。
本開発成果を以下にまとめます。
- OTDM LAN-SAN System for Ultra-high Definition TV Distribution in Broadcasting Station
- 40GbE Serial and 40G VSR Compact Optical Transceiver
- High-speed Directly Modulated Lasers and Highly Efficient Semiconductor Optical Amplifiers
- 40G LAN-WAN and I/F conversion technologies
- Wide dynamic range wavelength converter
- 100Gb/s Micro-Optical-Module for High-Density Optical Backplane
- Key Device Technologies for 100Gb/s Micro-Optical Module
- High-Definition Video Transmission Demo
- 実施期間：2007年～2011年度
- プロジェクトリーダー：浅見 徹（東京大学 教授）
- 委託元：独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
- 共同研究実施先：PETRA (独立行政法人産業技術総合研究所、株式会社日立製作所
富士通株式会社、三菱電機株式会社、日本電気株式会社
日本電信電話株式会社、一般財団法人光産業技術振興協会）
アラクサラネットワークス株式会社
公益財団法人 国際超電導産業技術研究センター
国立大学法人東京大学、日本放送協会
本事業は、「高効率・高速処理を可能とするAIチップ・次世代コンピューティングの技術開発／研究開発項目②：次世代コンピューティング技術の開発」の一部です。
また、本プロジェクトは名古屋大学 佐藤 健一教授の提案により、平成27～29年度にNEDO「エネルギー・環境新技術先導プログラム」において光産業技術振興協会等が実施した先導研究に基づいたものです。
詳細は以下の資料を参照ください。
「ディスアグリゲーション型次世代データセンタに適用する光電ハイブリッドスイッチを用いた高速低電力データ伝送システムの研究開発」
成果報告書（2023年3月）
1. 研究開発の成果と達成状況-
1.1 要約
1.2 本文
1.2.1 光電ハイブリッドスイッチシステムの研究開発について
1.2.2 研究開発項目①-1「光電ハイブリッドスイッチ制御技術」
1.2.3 研究開発項目①-2 「光電ハイブリッドスイッチ制御アルゴリズム」
1.2.4 研究開発項目①-3「光スイッチネットワークアーキテクチャの最適化の研究開発」
1.2.4.1 研究開発項目①-3-1「光スイッチネットワークアーキテクチャの研究開発」
1.2.4.2 研究開発項目①-3-2「光スイッチ要素機能部品・システム高性能化の研究開発」
1.2.5 研究開発項目②「光ToRスイッチの研究開発」および②-1「光波長送受信器の研究開発」
1.2.6 研究開発項目②-2「バースト多値プロセッサの研究開発」
1.2.9 研究開発項目⑤「光電ハイブリッドスイッチシステム実証」
詳細は以下の資料を参照ください。
・光エレ実装プロジェクト概要
・デバイス・実装技術
・光電子融合サーバボード
・ラックスケール並列分散システム
・情報通信システム
・革新デバイス技術