現代のデータセンターでは、スピードが極めて重要です。人工知能（AI）が産業構造を変革し続ける中、テクノロジー企業は大規模なコンピューティングインフラを迅速に構築し、稼働させるというプレッシャーをかつてないほど強く受けています。最大のボトルネックの一つは、多数の光ファイバー接続を迅速かつ確実に設置することです。従来の光ファイバー接続は、塵埃などの異物の影響を受けやすく、作業負荷が大きくなりがちでした。3Mは、接続を簡素化するために設計された光ファイバー接続ソリューションであるエクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術で、この課題に取り組んでいます。

従来の光ファイバー接続の問題点

光ファイバーケーブルは、極めて微細な光路を通してデータを伝送します。従来のフィジカルコンタクトコネクタでは、信号性能を維持するために、接触点で非常に精密な位置合わせが必要です。さらに、多くの場合は表面を丁寧に研磨する必要があります。したがって、わずかな塵埃でも接続に支障が生じ、検査、クリーニング、再加工が必要になる可能性があります。

こうした高精度な接続を実現するためには、専門的な訓練を受けた技術者、慎重な取り扱い、そして頻繁な手直しが必要となり、これらすべてが時間とコストの増加につながります。AIインフラの早期立ち上げを急ぐハイパースケーラーやデータセンター事業者にとって、これは重大な運用上の課題となりえます。

光接続を変革するソリューション

3M独自のEBOフェルールは、レンズアレイを用いて光ビームを拡大します。接触点で光ビームを拡大することで、従来のコネクタで用いられていたようなファイバー同士のフィジカルコンタクトを不要にし、さらにファイバーの精密研磨工程を削減し、検査やクリーニングの手間を軽減します。その結果、位置ずれや塵埃の影響を受けにくく、耐久性に優れ、導入時間も大幅に短縮されたコネクタが実現しました。

3Mは2019年にEBOコンセプトを発表し、3つの優先事項に基づいて技術開発を進めました。1つ目は、要求の厳しいコンピューティング環境向けの高密度接続、2つ目は量産性、そして3つ目は、3Mがシングルモードのエクスパンデッド・ビームを大規模に実証する最初の企業となるのを後押しした、差別化された拡張ビーム方式です。

「3MのEBOフェルールは、ますます高密度化するコンピューティング環境において、光ファイバー接続をより簡単、より高速、かつ信頼性の高いものにするという、お客様が現場で直面する課題を解決するために設計・開発されました」と、3Mのデータセンター市場担当バイス・プレジデントであるアレックス・アン氏は述べています。「業界は長年にわたり、シングルモード接続におけるこの課題の解決に取り組んできましたが、3Mはこうした用途向けにエクスパンデッド・ビーム・オプティクスを大規模に実証した最初の企業です。これは、当社のチームが複数のテクノロジープラットフォームと専門分野を結集したアプローチで統合し、進化する市場と技術的要求に応えている好例です」

作業時間を数週間から数日に短縮

初期の顧客導入事例は、その効果をはっきりと示しています。3MのEBOフェルールを使用しているデータセンター事業者は、ネットワークの立ち上げ期間が大幅に短縮されたと報告しており、場合によっては、以前は数週間かかっていた作業がわずか数日に短縮されたケースもあります。また、塵埃や日常的な取り扱いが避けられない稼働環境においても、優れた信号性能が得られたと報告しています。

次世代AIモデルのトレーニングと展開をいち早く実現しようと競い合う世界最大手のテクノロジー企業にとって、こうした時間短縮は競争上の大きな優位性となります。試作段階では慎重だった顧客の中には、「これ以外のやり方は考えられない」と断言するようになった企業もあります。

コラボレーションに基づいたイノベーション

3Mのエクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術は、3Mの製品、研究室、マーケティング、製造、サプライチェーンの各チームが緊密に連携して開発したものであり、この開発モデルをさまざまな業界向けの取り組みに活かしています。このテクノロジーを実現可能にしたのは、3Mならではの組み合わせ、すなわち材料科学の専門知識、精密製造のノウハウ、そしてハイパースケーラーが必要とする量産規模に対応できる能力です。

3MのEBOは、光ファイバーネットワークにおける大きな進歩であり、シングルモードファイバー用途向けに大規模なエクスパンデッド・ビーム・オプティクスを実現するものだと開発チームは考えています。シングルモードファイバー用途とは、まさに現代のデータセンターやAIネットワークで使用されているものです。

そしてこれはデータセンター向けソリューションの第一歩に過ぎません。3MはEBOを、より広範なデータセンターソリューションのロードマップの基盤と位置付けており、今後さらなるイノベーションを見込んでいます。

FAQ

3Mのエクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術とは何ですか？

3Mのエクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術は、3Mが提供する光ファイバーコネクタ技術です。レンズアレイを用いて接続点における光ビームを拡大することで精密研磨を不要にし、接続部の塵埃の影響を受けにくくします。その結果、データセンターの設置作業をより迅速に、より簡便に、そして確実に進めることができます。

3Mのエクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術は、従来の光ファイバーコネクタとどのように異なるのですか？

従来のコネクタでは、光ファイバーを研磨された接点に正確に位置合わせする必要があり、熟練した作業者が必要になるだけでなく、塵埃などの異物の影響も受けやすいという課題がありました。3MのEBOフェルールは、接続部で光ビームを拡大することで、ファイバー同士を直接接触させる必要をなくし、USBケーブルを差し込むのと同じくらい簡単に接続できます。

この技術はなぜAIとデータセンターにとって重要なのでしょうか？

AIモデルの開発には、大規模で高密度なネットワークを備えたコンピューティングインフラが必要であり、それを短期間で構築・稼働させる必要があります。3Mのエクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術は、データセンターネットワークの立ち上げ期間を数週間から数日に短縮するのに役立ち、競争の激しい市場において事業者に大きなスピード上の優位性をもたらします。

3Mのデータセンター接続ソリューションは今後どのように展開していくのでしょうか？

3Mは、エクスパンデッド・ビーム・オプティカル（EBO）技術を、今後のデータセンターソリューション拡充に向けた重要な基盤技術と位置付けています。その対象は、建設や送電網からデータセンターのラックに至るまで幅広く及びます。今後も、ハイパースケーラーやAIインフラ事業者が直面する最も困難な課題に対処するソリューションの開発を継続していきます。

当資料は、3M社（本社：米国ミネソタ州、NYSE:MMM）が発表した資料を抄訳したものです。