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AI・テクノロジー

光で計算するAIチップ:フォトニックコンピューティングが切り拓くポスト・ムーアの未来

はじめに — AIの電力危機と「光」という答え 2023年のGPT-4リリース以降、AIモデルの規模は想像を絶するスピードで拡大し続けている。GPT-4の学習には20,000個以上のNVIDIA GPUが必要とされ、後継モデルの要求はさらに桁違いになると予想されている。しかし、この「スケールアップ」の陰に、深刻な壁が立ちはだかっている。電力である。 一つの大規模言語モデルを学習させるには、数千戸の家庭が消費する年間電力に匹敵するエネルギーが必要だと言われている。実際、ChatGPTを稼働させるだけでも、毎日数十万キロワット時の電力が消費されていると試算されている。OpenAIのSam Altmanが最大7兆ドル(約1,000兆円)規模の資金調達で半導体供給拡大を目指し、OpenAIとMicrosoftが「Stargate」計画として1,000億ドル(約15兆円)規模のデータセンター建設を進めている事実は、事態の深刻さを象徴している。AIの進化を支えるインフラそのものが、電力という物理的な制約に直面しているのだ。 さらに根底にあるのは、ムーアの法則の終焉という構造的な問題である。半
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AI・テクノロジー

光で計算するAIチップ:フォトニックプロセッサが切り拓くポスト・ムーア時代のコンピューティング

はじめに — AIの電力危機と「光」という答え 2026年、世界中のデータセンターが直面している問題は「計算力」ではなく「電力」だ。 ChatGPTの登場以降、生成AIの利用は爆発的に増加している。GPT-4クラスのモデルを訓練するには数ギガワット時の電力が必要とされ、国際エネルギー機関(IEA)の予測では、データセンターの世界電力消費は2026年までに1,000TWhに達する可能性があるという。これは日本の年間発電量の約4分の1に相当する規模だ。 問題は、AIの進化スピードに対して半導体の進化が追いつかなくなっていることにある。長らくテクノロジー産業を牽引してきた「ムーアの法則」——トランジスタの集積度は18〜24ヶ月で倍増するという経験則——は、物理的な限界に達しつつある。微細化はすでに原子レベルに迫り、これ以上の集積密度向上は困難になりつつある。 つまり、これまで「半導体を小さくすれば速くて省電力になる」という前提で成り立っていた計算のパラダイムが、終わりを迎えようとしているのだ。 この壁を突破するアプローチとして、世界中の研究者と企業が注目しているのが「光コンピューテ
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