NTTが2030年代の情報通信基盤を塗り替えようと一丸となって取り組む「IOWN（アイオン）」構想。その第1弾となる「IOWN1.0」が23年3月に商用サービス開始となる。超大容量かつ超低遅延の通信基盤となる「APN（オールフォトニクス・ネットワーク）」を使ったサービスだ。IOWN1.0として登場するAPN、そしてその後も続くIOWNの進化は、情報通信市場にどのようなインパクトを与えるのか。その実力に迫る。

「23年3月にIOWN1.0としてAPNサービスを商用化する。従来の200分の1まで遅延を抑えられる。これだけ低遅延なサービスを展開するのは世界で初めてでエポックメーキングだ」――。

NTT社長の島田明氏は11月14日に開催した説明会でこのように力を込めた。

IOWN構想とはNTTが19年に公表した次世代情報通信基盤構想のこと。低消費エネルギーという特徴を持つ光技術を、コンピューティング基盤から通信に至るまで活用し、世界の情報通信基盤を根本から変えていこうという壮大な構想だ。目標とする電力効率は現在の100倍、伝送容量は同125倍、エンド・ツー・エンドの遅延は同200分の1と野心的な目標を掲げる。

今回商用サービスを開始するAPNとは、IOWN構想の主要な構成要素の1つであり、超大容量かつ低遅延を実現する通信基盤である。

現在、都市間を結ぶような中継系のコアや都市内を巡らせるメトロネットワークに使われる光伝送技術を末端となるエンドユーザー近くにまで拡張。「1人1波長」のように超大容量の光のパスを用途ごとに柔軟に構成できるようにした。オンデマンドで1対1の光の専用線を張るようなイメージだ。

23年3月にIOWN1.0として開始するAPNサービスは、企業ユーザー向けに100ギガビット毎秒の専用線サービスとして提供する。利用者はエンド・ツー・エンドで光の波長を専有できる。途中にルーターなどの機器を挟まないため、従来の200分の1という超低遅延を実現した。当初は県内サービスとしてNTT東日本とNTT西日本がそれぞれサービスを提供する。

島田氏は「遅延は従来の200分の1まで抑えられる。既にIOWNが目指す遅延性能の目標をクリアした。遅延の揺らぎがなくなることで、遠隔地をつなぐ様々なサービスへの応用が可能になる」と語った。

APNサービスのユースケースとして島田氏は、遠隔医療やゲーム対戦競技「eスポーツ」、データセンター間接続などを挙げた。

11月16日からオンライン開催が始まった研究開発イベント「NTT R&Dフォーラム - Road to IOWN 2022」の報道機関向け内覧会では、医療機器開発のメディカロイド（神戸市）と共同で、同社の手術支援ロボット「hinotori（ヒノトリ）サージカルロボットシステム」と使い、遠隔地からAPNサービス経由で遠隔手術をするデモをNTT武蔵野研究開発センタ（東京都武蔵野市）で見せた。

hinotoriは、4本のアームを使って実際に手術を行う「オペレーションユニット」と、医師が高精細な患部の映像を見ながらアームを操作する「サージョンコクピット」で構成する。

通常は同じ手術室内に置く2つのユニットを、APNサービスを使って約120キロメートル離れた環境から操作する実証環境を用意し、違和感なく遠隔から手術できるような様子を見せた。約120キロメートルの伝送となるが、遅延は1ミリ秒以内に抑えられているという。

IOWN1.0となるAPNサービスの料金について島田氏は、「基本的には相対料金。現状でも100ギガビット毎秒の高速大容量サービスを提供しているが、今のサービスよりも圧倒的に遅延を抑えられるために、それより料金を上乗せさせていただくことになる」とした。

APNサービスの商用化に向けて、NECと富士通、光ネットワーク機器大手の米シエナの3社が、APN対応の光伝送装置を用意した。まずはこの3社の製品を使って、APNサービスを展開するという。

IOWN1.0であるAPNサービスは、遅延性能こそ200分の1に達成したものの、高速・大容量については「現行の光トランシーバーを利用しているため、従来の1.2倍にとどまる」（島田氏）という。専用線サービスとして提供するために、エリアを面的に広げる計画も今のところ未定である。

このためIOWN1.0の段階では、市場に与えるインパクトは限定的になりそうだ。島田氏も「まずはサービスを出すことで、このような利用形態があるのではないかなど、リクエストが来ることを望んでいる」と話す。IOWN1.0は商用開始とはいえ、PoC（概念実証）に近い取り組みといえる。

だがIOWNはこれで完成ではない。今後も段階的に進化していく。この日、島田氏は30年代に向けてIOWN1.0からIOWN4.0へと進化していく詳細なロードマップを公表した。

島田氏が「IOWNの最大の特徴は電力効率の向上」と指摘するように、IOWNの肝となるのが光技術と電子技術を融合した「光電融合デバイス」だ。低消費電力性に優れた光技術を、光電融合技術によってネットワークからコンピューティングまで適用していくことで、今後はより広い情報通信産業にインパクトを与える可能性がある。

まずは23年度に、ネットワーク機器への適用を対象にした小型化/低消費電力化した光電融合デバイスを商用化する。複数パッケージを組み合わせていた従来の構成を一体化することで、大幅な小型化/低消費電力化を図るという。

23年度に400ギガビット毎秒、2025年度には800ギガビット毎秒に対応したデバイスを商用化する。NTTグループのNTTエレクトロニクス（NEL、横浜市）が開発・製造する。光電融合デバイスの進化によって、APNサービスも段階的に大容量/低消費電力化を図れる。

25年度にはボード間接続用の光電融合デバイスを商用化する。これにより、ネットワークに加えてサーバーなどコンピューティング分野にも光電融合デバイスを活用し、低消費電力化を図れるようになる。

29年度にはチップ間接続用の光電融合デバイスを商用化し、サーバーの超低消費電力化の実現を目指す。最終的には30年度以降にCPU（中央演算処理装置）などチップ内にも光電融合デバイスを適用できるようにしていく。

このような光電融合デバイスの進化に伴って、IOWN自体もIOWN2.0からIOWN4.0へと段階的に進化していく。

25年度の商用展開を目指すIOWN2.0では、ボード間光電融合デバイスを用いることで、APNの電力効率を従来の13倍、サーバー部分の電力効率を同8倍に高める。大容量化については従来の6倍以上とする。

29年度の商用展開をめどとするIOWN3.0ではチップ間の光電融合デバイスを用い、サーバー部分の電力効率を従来の20倍以上に、大容量化については同125倍に高める。

そして最終形態のIOWN4.0は30年度以降の商用展開を計画し、電力効率は従来の100倍という、当初掲げたIOWNの性能目標達成を目指す。

島田氏は25年度の商用展開を目指すIOWN2.0について「25年国際博覧会（大阪・関西万博）に合わせて商用化を発表したい。ぜひ期待してほしい」と語った。

IOWN2.0によってサーバーなどに光電融合デバイスが適用されていくことで、IOWNがもたらすインパクトは本格的に広がっていきそうだ。この時期には、NTTグループがIOWN構想の一環として取り組むサーバーアーキテクチャーの革新である「ディスアグリゲーテッド・コンピューティング」の初期タイプが登場する可能性がある。

光電融合デバイスはNTTが開発するものの、実際のサーバーなどに組み込んでもらうには協業先の開拓が必要だ。島田氏は「データセンター事業者やサーバーベンダーなどパートナーを発掘していくことが重要になる。これからの検討になるが、我々のブランドとして（サーバーなどを）出していくこともあるかもしれない」と語った。

構想発表から3年以上が経過し、いよいよ商用導入のロードマップが明らかになったNTTのIOWN。構想から現実へ、世に問う新たなフェーズへと突入する。

（日経クロステック　堀越功）