Fotonische netwerken waarbij data via lichtsignalen in plaats van elektriciteit door kabels heen gaan, kunnen het acute energieprobleem van datacenters en ai oplossen. Ze kunnen er bovendien voor zorgen dat de enorme datastromen snel en veilig in de datacentra terecht komen en na verwerking weer bij de gebruikers belanden. Kenmerk is een zeer korte responstijd. Ai geeft een enorme impuls aan de groei van de bandbreedte waarin optische netwerken kunnen voorzien.
Dit bleek donderdag tijdens Futures Amsterdam, een internationaal forum van het IOWN (Innovative Optical and Wireless Network); een initiatief van het Japanse NTT waarachter 180 grote bedrijven zich hebben geschaard. Centraal thema tijdens de conferentie is de bouw van een Europese ai-infrastructuur en connectiviteit. Soevereiniteit is nodig om minder afhankelijk te worden van Amerikaanse partijen die gigantische bedragen in nieuwe capaciteit steken. Hoewel ai nog maar in de kinderschoenen staat, is de netwerkcapaciteit in de EU nu al een belemmering. Dat probleem wordt alleen maar groter als ai verder groeit en nog veel meer data moeten worden uitgewisseld. Fotonica maakt deze netwerken niet alleen veel sneller maar ook energiezuiniger; een belangrijke reden waarom deze techniek nu volop aandacht krijgt.
De conferentie in Amsterdam is erop gericht deze netwerken interoperabel te maken en sneller uit te rollen. Dr. Katsuhiko Kawazoe, voorzitter van het IOWN Global Forum en topman van de Japanse telecomgigant NTT, ziet de behoefte aan dit soort zeer snelle netwerken het eerst ontstaan in de financiële wereld, bij omroepen en in de bouw voor het op afstand besturen van robots. Ook de mijnbouw en de grondstoffensector zitten te springen om infrastructuur voor robotic ai.
Ian Redpath, directeur onderzoek bij marktvorser Omdia, zegt: ‘De datacenters die verrijzen om de ai-wereld te bedienen zijn van een aanzienlijk grotere schaal dan voor de ai-revolutie. Voorheen reikte de capaciteit tot 100 MW. Nu is dat 1 GW.’ Stargate, een 500 miljard dollar groot Amerikaanse initiatief voor publiek-private ai-infrastructuur, bouwt in Texas een campus die op den duur een capaciteit van 9,2 GW moet krijgen: dus bijna 10 keer zo veel als de huidige grootste datacenters. De omvang van dit soort ‘rekenfabrieken’ werd vroeger gemeten in vierkante meters. In Texas, waar nog veel ruimte en energie beschikbaar zijn, wordt thans in vierkante kilometers gedacht. De investeringen zijn bovendien vertienvoudigd.
Omdat traditionele hyperscalers als AWS en Azure niet snel genoeg kunnen uitbreiden, worden zogenoemde neo clouds gebouwd; een gespecialiseerde cloud-infrastructuur die voor de verwerking van ai-workloads gigantische computerkracht biedt. De Europese Commissie vindt dat de EU zelf ook deze ai-infrastructuur moet ontwikkelen. Voor zeven ai datacenters is een fonds van 30 miljard euro opgezet. De enorme hausse bij ai-infrastructuur heeft tot gevolg dat de markt voor optische netwerken wereldwijd de sterkste stijging in 25 jaar vertoont. Glasvezel wordt in een ongekend hoog tempo uitgerold, aldus Ian Redpath. Dat geldt met name voor de VS, maar ook in India en Zuidoost Azië gaat het snel. Tegelijk gaat de optische innovatie door.
Stijn Grove, directeur van de Dutch Datacenter Association (DDA), zei dat de datacenters in Nederland ‘uitverkocht’ zijn. En als er geen capaciteit over is, stopt de hele ai-sector, waarschuwt hij. De EU moet de capaciteit verdrievoudigen, willen we bij de ai-ontwikkelingen kunnen aanhaken en minder afhankelijk worden van anderen. Volgens Grove is zijn sector qua investeringen de grootste in Nederland. Maar wil dat in de toekomst zo blijven dan moet daarvoor wel ruimte blijven. Op Europese schaal zijn de ambities groot, maar in Nederland gaat het op lokaal niveau vaak mis. Vooral gemeentebesturen zijn traag. En waar vroeger binnen een jaar een vergunning kon worden verkregen, is nu 5 jaar nodig. En op een aansluiting op het elektriciteitsnet moet je thans 10 jaar wachten. De uitvoering van plannen stokt op ‘uitdagingen in de regelgeving’. Grove concludeerde dat beschikbaarheid van stroom uiteindelijk bepaalt waar nieuwe datacenters worden gevestigd. En de uitbouw van het elektriciteitsnet en de snelheid waarmee vergunningen worden afgegeven, bepalen of de EU zijn ambities tot verdrievoudiging van datacenter-capaciteit kan waarmaken.
Binnen het Nationaal Groeifondsprogramma voor 6G in Nederland speelt fotonica een sleutelrol bij het realiseren van de benodigde terahertz-communicatie en ultrasnelle mobiele netwerken. Het Belgische onderzoekscentrum IMEC in Leuven ziet de ontwikkeling van fotonica als een van de grootste technische uitdagingen waaraan wordt gewerkt. Door ultrasnelle gegevensuitwisseling over korte afstanden mogelijk te maken, vormt deze hoeksteentechnologie de ruggengraat van grootschalige, energiezuinige computersystemen.
Het IOWN Global Forum telt 180 leden waaronder Accenture, Nvidia, Microsoft, IBM, Oracle, HPE, NTT, Red Hat en Sony.
