SPECIAL TOPICスケールアクロス支える「AIのためのWAN」　2Dデザインの新型CPOでDC内も変革

2026.04.23

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データ保管庫／クラウド基盤からAIインフラへとデータセンター（DC）の位置付けが変化するなか、DCネットワークも変革を迫られている。離れた拠点をつなぐDC間接続には、「スケールアクロス」という新たな概念が登場。ハイパースケーラーでは、数十～数百km離れたDCをまたいでAIクラスターを実現する「AIのためのWAN」構築が加速している。

150kmをアンプ無しで接続　東京−大阪でAIクラスター構築も?

この超広帯域・高品質なWANをいかに整備するのか──。これは、ハイパースケーラーがしのぎを削る北米特有の課題ではない。日本国内のAIインフラを整備するに当たっても、DCの供給電力や収容能力が制約となることは目に見えている。政府もDC分散化を推進しており、「AIのためのWAN」の整備は、国を挙げて取り組まなければならない課題だ。

では、スケールアクロスに対応するWANを具体的にどう作るのか。

今井氏によれば、現時点ではキャンパス（20Km以下）に加えて、近距離と中距離2つのモデルが構築・展開されている。「近距離シングルスパン」モデルは伝送距離が150km以下。１波800Gbpsの超大容量伝送をコヒーレントプラガブルトランシーバでサポートし、「中継光アンプなしのシンプルな構成」が可能な反面、地理的な分散度は低く、土地と電力の確保は難しい。

日本での活用を想定すれば、例えば、DC銀座と呼ばれる千葉県印西市と、都心や関東圏のAI-DCを連携させるといった使い方になるだろう。

もう1つの「中距離マルチスパン」は、光アンプ中継を用いることで150km以上の大容量伝送が可能だ。日本なら東名阪をつなぐような「500kmを超える接続も可能」（今井氏）という。

ただし、この場合は中継機を設置・運用するためのスペースと電力の確保が課題となる。この点でもシエナは抜かりなく解決策を準備中だ。「Hyper-Rail」ソリューションである。

これは、複数の光ファイバーペア（Rail）を束ねて高密度化するもので、装置あたりの容量を飛躍的に拡張できる。スケールアクロスの中継局でこれを利用することで、スペースおよび電力消費を集約したかたちで超大容量のDCIを実装することが可能だ。

加えて、シエナは量子鍵配送（QKD）や耐量子計算機暗号（PQC）等の量子セキュア通信ネットワーク、通信遅延を約3割低減できるホローコアファイバーの有用性の実証評価等、将来を見据えたAIインフラへの対応を進めている。

最先端の光電融合パッケージでCPOの実装密度を5～10倍に

AI時代に変革を迫られるのは、DCIだけではない。DC内ネットワークにも革新的な光技術が導入されている。

中でも注目が集まっているのがCPO（Co-Packaged Optics）だ。光学部品を半導体チップと同じパッケージ内に組み込んで、光をデータ送受信に使う光電融合技術の１つで、スイッチングASICのすぐ隣に配置することで集積度を飛躍的に高め、消費電力を低減する。シエナはこの分野でも先端を走っている。

シエナが2025年に買収したNubis Communicationsは、従来のCPOが抱えていた課題を解決する技術を持つ。

1つが、電気／光接続の実装密度を劇的に向上させる「2Dデザイン」コンセプトだ。図表2のように、接続部分を2Dアレイ化（面実装）。半導体パッケージ基板に横から差し込む（1D）のではなく、上から被せるかたちで実装することで、実装密度が5～10倍に向上する。

図表2　2Dデザインによる実装密度向上（左）とソケット化

図表2　2Dデザインによる実装密度向上（左）とソケット化

もう1つが「プラガブル対応」だ。実装面をソケット化することで、故障した部分のみの交換が可能になる。

シエナは2026年2月にこの最先端の光電融合パッケージ「Vesta 200 6.4T CPX」を発表。AIインフラにかつてない省電力化と高密度接続をもたらそうとしている。「通信レーン速度が224Gbps、448Gbpsへと高速化する一方、消費電力の増大はより深刻化する。解決策として、ハイパースケーラーはCPOへ大きな期待を寄せている」と今井氏。このソケット型CPXを普及推進するため、マーベルやコヒーレント、モレックス、サムテック等と共に「Open CPX MSA」も立ち上げている。

CPO技術の最初の広範な導入は、2026年後半にハイパースケーラーのスケールアウト型ネットワークで行われる見込みだが、将来的には「今後1～3年でCPOの導入範囲は急速に拡大しスケールアップへと広がっていく可能性が高い」と同氏。スケールアップでは通常、スケールアウトの10倍のポート数を有するため、CPOがスケールアップ分野に進出するにつれて、導入規模は膨大なものになると予想される。

ハイパースケーラーの間で注目を集めているもう1つのソリューションが、メタと共同開発した「DCOM」（Data Center Out-of-band Management）だ。

従来のDCでは機器の監視や管理のために大量の銅線ケーブルが張り巡らされ、スペース、重量、運用上の複雑さの点で大きな課題が生じていた。DCOMはこれをPONベースのアーキテクチャに置き換え、光ファイバーと無電源のパッシブスプリッターを使用することで貴重なスペースを確保できるほか、電力および冷却要件を削減しインフラ全体の負荷を軽減する。消費電力を約30%削減、スペース節約効果は実に99.8%にも達するという。

今井氏によれば、メタのハイパースケールDCではDCOMが標準設備として導入が進められており、「他のハイパースケーラーも強い関心を示している」。OCPなどの標準化団体を通じた普及も見込まれており、CPOとともに日本国内でも関心が高まりそうだ。

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日本シエナコミュニケーションズ
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