IOWN
機能と特性
ネットワーク＆コンピュータの光化と方式刷新
IOWNでは、Well-beingを感じられる世界を持続可能な方法で実現するという難題に挑戦しています。その手段として軸となるのが光技術の導入です。電気に対してエネルギー効率が高く、性能向上と持続可能の両立に重要な要素になると見込まれています。電気は、データの伝送容量（周波数）の上昇に伴って、短区間の伝送でも多大なエネルギーを消費します(図1)。昨今は大容量化が進み、例えば隣接するコンピュータ間、コンピュータ内部のデータ転送でさえも、電気を光に見直すことに価値が生じるようになってきました。
図1：光の低消費電力性
さて、単に電気を光に置き換えるだけでは、IOWNの高い目標を実現できません。ネットワークとコンピュータの方式も含めて見直しが進められています。既存の方式には、エネルギー効率の観点で改善できるポイントがたくさん存在しています。
例えば現在主流のネットワーク方式であるパケット通信（TCP/IPプロトコル）では、必ずデータをパケットに分割し、宛先を各パケットに付け加えて送ります。ネットワークの各ポイント(ルータ)では、毎回パケットの宛先を確認します。これは伝送に光ファイバーを使っている場合であっても、一旦電気に戻す必要があります。これを見直して通信の端から端までを一度も電気に戻すこと無く光の通信のみで完結させるのが、IOWNのAll-Photonics Network (APN)です。データ分割や電気変換の必要性を無くしたことで、超低遅延なネットワークを実現することができます。
コンピュータの方式についても、エネルギー効率の観点で改善できるポイントが存在します。
IOWN時代のコンピューティングインフラであるAIコンピューティング基盤（AICP）※では2つのアプローチで電力消費を下げることができます。1つはディスアグリゲーテッドコンピューティングです。サーバは1つの箱でできています。その中には部品がたくさん入っていますが、このコンピュータの中の構成部品を細分化して共用する仕組みになります。これによってCPUやメモリといった部品を必要なだけ組み合わせて利用することができるようになります。また、使わない部品の電源はオフにして消費電力を下げることもできます。一度、分解して、その部品ごとに整理をし直すような考え方となります。もう1つは光電融合技術（PEC）です。つまり、電気信号を扱う電子回路を光の導波路に置き換えていくことで、電気配線で消費していた電力を削減することができます。
- ※従来、Data Centric Infrastructure (DCI)と表現
光電融合デバイスとIOWNロードマップ
光電融合デバイスについては、そのイノベーションにより幾段かの跳躍を期待しています。IOWN1.0ではAPN（All-Photonics Network）サービスを開始し、遅延の目標値1/200を達成しました（図2）。IOWN2.0はボード接続型の光電融合デバイスにより、IOWNはコンピュータの領域へ進展していきます。従来よりも柔軟にパーツを組み上げることが可能であり、かつエネルギー効率の高いコンピュータを実現します。IOWN3.0で容量の目標値125倍を、IOWN4.0は電力効率の目標値100倍の実現をめざします。（図2,3）
図2：IOWNの目標性能
図3：IOWNロードマップ
