中国、米国のNvidia向け輸出規制への対抗策として新「メテオア-1」チップをアピール

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Enacy Mapakame 3分で読了公開 24月 2025日

中国の科学者らが、Nvidiaの最高級GPUに匹敵する「Meteor-1」を公開したと報じられている。
この開発は、米国の輸出制限への対抗策として中国が模索している最中に行われたものだ。
Meteor-1は、50GHzの光速度で2,560TOPSを達成。

中国の科学者たちは、「メテオア-1」を開発しました。これは同国の初となる高度な並列処理対応光コンピューティングチップと報じられており、巨大な並列ワークロードを処理するために光ベースのハードウェアを使用するという点で重要な飛躍を意味します。

このイニシアチブは、高度なAI技術の輸出規制に伴い、米国製技術からの脱却を図っている時期に発生しています。中国の地元メディアによると、これは現在、上昇する計算需要に苦しんでいるAIおよびデータセンターのハードウェアアクセラレーションにつながると予想されています。

中国の新チップはNvidiaの最上位GPUと競合

上海光機電研究所（SIOM）と南洋理工大学のチームによって設計されたこのデバイスは、50GHzの光クロックで理論上のピーク性能2,560 TOPS（1秒あたりのテラ演算）を誇ると報じられています。

これはNvidiaの最高性能GPUと同程度の性能を示し、膨張する計算需要と米国の半導体規制の中で、AIやデータセンターのタスクを加速するための独自ソリューションを提供しています。

歴史的に、光コンピューティングの取り組みは、計算を行う内部行列の寸法を拡大することに重点を置いてきました。

より大きな行列は理論的にはより多くのデータを並列で処理できますが、実際には、工学上の制約、複雑なチップレイアウト、光導波路の整列における極度の精度の必要性、そして高額な製造コストという壁に直面します。

南華早報（SCMP）によると、TSMCやカリフォルニア工科大学（Caltech）などの学術グループによる取り組みは実験環境で有望な結果を示しているものの、それらのプロトタイプは商業グレードのソリューションへと移行させることに苦戦しています。

別の戦略としては、光自体の振動数を高めることが挙げられます。より高い光周波数はより高速な計算を実現できますが、同時に信号損失を増幅し、熱ノイズを悪化させ、部品の許容公差の基準を引き上げます。

これまで、どのチームも、現実的な性能を損なう severe なトレードオフの天井にぶつかることなく、大規模な行列スケールと超高速光学技術を1つのシステムで組み合わせることに成功していませんでした。

メテオア-1は複雑なタスクを処理し、米国の制裁に対する回答となる

メテオア-1は異なるアプローチを採用し、個々の部品を拡大するのではなく、同時実行可能なタスクの数を増やすことで対応します。6月17日付の学術誌『eLight』に掲載されたXie Peng、Han Xilin、Hu Guangweiによる論文は、このチップが1つのフォトニックプラットフォーム内に100以上の異なる周波数チャネルを組み込んでいる方法を明らかにしています。

この高次並列処理により、チップのフットプリントを増やすことなく「光計算能力」が100倍以上（それ以上）増加し、次世代の光駆動プロセッサの実用的な道筋を提供します。

米国の輸出規制により、NvidiaのRTX 4090（1,321 TOPS）およびRTX 5090（3,352 TOPS）が事実上中国への輸出禁止となっている中、メテオア-1の開発は重要な局面に差し掛かっています。

従来の電子半導体は、放熱、量子トンネリング効果、持続不可能な電力消費といった根本的な限界に達しつつあります。一方、光チップはこれらの障壁の多くを回避し、超高速、広帯域、低消費電力、最小限のレイテンシを提供します。

メテオア-1のアーキテクチャは完全に国内設計です。そのオンチップ光源は、80nm以上のスペクトルをカバーし、200以上の波長に及ぶマイクロキャビティ光周波数コムを使用しています。この革新により、数百個の個別レーザーを置き換えることができ、システムの複雑さ、電力要件、コストを大幅に削減します。

コア計算ダイ自体は40nm以上の伝送帯域幅を提供し、低レイテンシかつ大規模並列処理を可能にします。256以上のチャネルを備えた信号変調用の専用ドライバーボードと組み合わせることで、システムは50GHzのクロックでベンチマークテストにおいて100以上の同時タスクを実行し、2,560 TOPSを達成しました。

Han Xilin氏はDeepTechに対し、メテオア-1のコストパフォーマンス指標は間もなく電子GPUと肩を並べる可能性があると語りました。マサチューセッツ工科大学（MIT）の博士号を取得し、オックスフォード大学や南洋理工大学（NTU）で研究を行った主任研究者のXie Peng氏は、急速な進歩の要因を、中国科学院の下にあるSIOMのモジュラーなチーム構造に帰しています。