IOWN（アイオン又はアイウォン）は、NTTが2019年に打ち出した次世代の通信・情報処理基盤の構想です。

AIやデータ量の爆発で消費電力が増え続ける中、光を最大限に使うことで、桁違いの省電力・大容量・低遅延を実現しようという壮大なビジョンです。

そして、このIOWNの「省電力」を技術的に支える中核デバイスこそが光電融合です。

この記事では、IOWNとは何か・3つの構成要素・3つの目標・光電融合との関係・世界のCPO競争との位置づけ・ロードマップまでを、半導体メディアの視点でわかりやすく整理します。

Contents
  1. IOWNとは？
  2. IOWNの3つの構成要素
  3. APN（オールフォトニクス・ネットワーク）とは
  4. IOWNの3つの目標（2030年）
  5. IOWNと光電融合の関係 ―― ビジョンとデバイス
  6. IOWNと世界のCPO競争の関係
  7. IOWNのロードマップ
  8. IOWNの主な用途
  9. IOWN Global Forum
  10. 課題と正直な見方
  11. よくある質問（FAQ）
  12. まとめ

IOWNとは？

IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）とは、NTTが提唱する、ネットワークから情報処理基盤までを「光」を中心に作り変える次世代構想です。2030年ごろの実現を見据え、従来の電気（エレクトロニクス）中心の仕組みを、光（フォトニクス）中心へと転換することをめざしています。

背景にあるのは、データ量の急増と消費電力の限界、そして半導体の微細化の限界です。電気だけでは性能と電力の両立が難しくなる中で、光を使って突破口を開こうという発想がIOWNです。

IOWNの3つの構成要素

構成要素内容
APN（オールフォトニクス・ネットワーク）端末からネットワークまで、すべてに光技術を導入する基盤。IOWNの中核
DTC（デジタルツインコンピューティング）現実世界をデジタル空間に再現し、未来予測などを可能にする
CF（コグニティブ・ファウンデーション）あらゆるICTリソースを最適に組み合わせ・制御する基盤

この中で、新しい通信と情報処理の土台になるのがAPNです。そして、APNを実際のデバイスとして成立させるのが光電融合技術です。

APN（オールフォトニクス・ネットワーク）とは

APNは、情報の伝送と中継処理をできるだけ光のまま行うネットワークです。現在の通信では、途中で何度も光信号と電気信号の変換（O/E/O変換）が発生し、そのたびに電力と遅延が生じます。APNは、この変換を極力なくし、端から端まで光の波長パスでつなぐことをめざします。

サービスごとに異なる波長を割り当てられるため、たとえば8K・120Pの高精細映像を大量に流しながら、自動運転や遠隔手術のようなミッションクリティカルな通信を、同時かつ超低遅延で提供できます。ベストエフォートのインターネットとは違い、帯域保証された超低遅延サービスが実現できる点が大きな特徴です。

IOWNの3つの目標（2030年）

目標内容
電力効率 100倍主に光電融合技術の導入によって実現をめざす
伝送容量 125倍マルチコアファイバやコヒーレント技術（COSA）などで実現をめざす
エンド・ツー・エンド遅延 1/200データを圧縮せず光のまま流すことで遅延を削減

注目すべきは、電力効率100倍という目標が、光電融合技術にかかっている点です。IOWNの省電力性は、光電融合デバイスなしには成り立ちません。ここにIOWNと光電融合の深い関係があります。

IOWNと光電融合の関係 ―― ビジョンとデバイス

IOWNと光電融合は、しばしば混同されますが、関係を整理するとシンプルです。

  • IOWN：光を中心に通信・情報処理基盤を作り変える「構想・ビジョン」
  • 光電融合：そのビジョンを実現する「中核デバイス技術」

NTTは、IOWNを支える光電融合デバイスとして、電子回路（EIC）と光回路（PIC）を高密度に集積した光チップレット、半導体レーザを薄膜状に作るメンブレン化合物半導体技術、光の位相まで扱うデジタルコヒーレント信号処理、コヒーレント用光送受信器COSAなどを開発しています。2023年には事業化を担うNTTイノベーティブデバイスを設立しました。

NTTは光電融合デバイスを段階的に進化させ、ボード間 → パッケージ間 → チップ内へと光を近づけていく計画です。2025年の大阪・関西万博のNTTパビリオンでは、光電融合デバイスを応用して消費電力を約8分の1に抑えたコンピュータが示されました。「IOWNという目的地に、光電融合という乗り物で向かう」——そんな関係といえます。

IOWNと世界のCPO競争の関係

同じ光電融合の潮流の中で、世界ではCPO（コパッケージドオプティクス）の開発競争が進んでいます。NVIDIAやBroadcomがスイッチやプロセッサの光化を進める一方、NTTのIOWNは通信ネットワーク全体を光化しようとしています。両者は競合というより、適用範囲が異なる補完的な動きです。

狙う領域主な担い手
IOWN通信ネットワーク全体（端末〜網）NTT（と国際フォーラム）
CPO・光チップレットデータセンター内のスイッチ・プロセッサNVIDIA・Broadcom・Ayar Labs など

IOWNは「ネットワークの未来像」、CPOは「装置・チップの実装技術」。どちらも光電融合という同じ大きな流れの上にあり、IOWNはその構想の中で光電融合デバイスを位置づけている、と捉えると分かりやすいです。

IOWNのロードマップ

  • IOWN 1.0：光電融合技術を活用した商用サービスの開始。データセンター間を光で直結するAPNの基本機能を提供。2025年の大阪・関西万博で実証
  • IOWN 2.0：APNの適用範囲を拡大し、より広域で高速・大容量通信を実現
  • IOWN 3.0：光中心の情報処理基盤が社会に普及し、あらゆる計算リソースを光で接続する世界をめざす

APNの実力は着実に示されつつあります。NTTは2023年に、敷設済みの商用光ファイバーを使って1波長1.2Tbpsで世界最長336kmの伝送に成功。さらに、1本のファイバーに多数のコアを並べたマルチコアファイバーなどで、ファイバー当たり1Pbps（ペタビット毎秒）級の伝送をめざしています。

IOWNの主な用途

  • データセンター間接続（DCI）：離れたデータセンターを低遅延で一体運用
  • 遠隔医療・遠隔手術：帯域保証・超低遅延を生かす
  • 自動運転・デジタルツイン：大量データのリアルタイム処理
  • 8K/高精細放送：大容量映像の伝送
  • 光ファイバーセンシング：通信用ファイバーをセンサーとして活用し、交通流モニタリングなどに応用

IOWN Global Forum

IOWNは、NTT単独の取り組みではありません。NTT・インテル・ソニーが中心となって2020年に設立した国際団体「IOWN Global Forum」には、世界中から多数の企業・研究機関が参加し、IOWNの仕様策定や普及を進めています。日本発の構想を、国際標準・国際エコシステムへ広げようとしています。

課題と正直な見方

IOWNは魅力的なビジョンですが、実現は2030年代を見据えた長期の取り組みであり、全体像が広いぶん「何を指すのか分かりにくい」という指摘もあります。日本は光・電子・材料の各技術に強みを持つ一方、光電融合デバイスを大量に採用するユーザーが国内に乏しいという課題も抱えています。グローバルのCPO競争と歩調を合わせつつ、ビジョンを着実に実装に落とし込めるかが問われています。

よくある質問（FAQ）

Q. IOWNと光電融合は何が違いますか？

IOWNは光を中心に通信・情報処理を作り変える「構想（ビジョン）」、光電融合はそれを実現する「デバイス技術」です。IOWNの省電力目標（電力効率100倍）は、光電融合技術が支えています。

Q. IOWNとCPOの関係は？

どちらも光電融合の潮流にありますが、IOWNは通信ネットワーク全体、CPOはデータセンター内のスイッチ・プロセッサを光化する技術で、適用範囲が異なる補完的な関係です。

Q. IOWNはいつ実現しますか？

IOWN 1.0の商用サービスはすでに始まっており、2025年の大阪・関西万博で実証されました。フル機能の実現は2030年ごろを見据えた段階的なロードマップで進められています。

まとめ

  • IOWNは、NTTが2019年に打ち出した、光を中心に通信・情報処理を作り変える次世代構想。
  • 3要素はAPN・DTC・CFで、中核はオールフォトニクス・ネットワーク（APN）。
  • 2030年の目標は電力効率100倍・伝送容量125倍・遅延1/200。とくに電力効率100倍は光電融合が鍵。
  • IOWN＝ビジョン／光電融合＝それを実現するデバイス技術、という関係。
  • 世界のCPO競争（NVIDIA・Broadcom）とは補完的で、IOWNは通信網全体、CPOはスイッチ・プロセッサを光化する。

IOWNを理解する鍵は、その省電力を支える光電融合にあります。光電融合・CPO・光チップレットの全体像については、関連記事もあわせてご覧ください。

参考：NTT・IOWN Global Forumの公開資料、業界報道（2023〜2026年）。目標値はNTTの公表値で、研究・実証段階の数値を含みます。

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semi-connect編集室
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