800 Gigabit Ethernet (2024年策定)（エイトハンドレッドギガビットイーサネット）
800 Gigabit Ethernetは2024年IEEE 802.3df承認の800Gbps Ethernet規格で8レーン×100Gbps PAM4採用しOSFP/QSFP-DD800モジュール形態でAI/HPC GPU クラスタ・データセンタスパイン最高速規格となり生成AI時代のインターコネクト主軸として2025-2026年に急展開された。
800 Gigabit Ethernet (2024年策定)
概要
800 Gigabit Ethernet (800GbE) は2024年2月IEEE 802.3dfとして標準化された800Gbps Ethernet規格で8レーン×100Gbps PAM4採用しOSFP・QSFP-DD800モジュール形態で実現される。生成AI/LLM学習クラスタ (OpenAI GPT-5/Anthropic Claude/Google Gemini系) ・NVIDIA Blackwell B200/GB200 NVL72ラック (1ラック=72 GPU相互接続) ・Meta Llama学習基盤・Microsoft Azure AI Infrastructure で2025-2026年急速展開された。後続1.6TbE (IEEE 802.3dj策定中・2026年予定) ・3.2TbE (2028+研究) へ世代継承予定の最先端規格。
主な特徴・仕組み
- 策定: IEEE 802.3df (2024年2月) ・並行で802.3dj (1.6TbE 2026予定)
- 速度: 800Gbps 全二重 (1.6Tbps実効)
- レーン構成: 8×100Gbps PAM4 (53.125 Gbaud×8)
- 符号化: PAM4 (1シンボル2bit) ・将来PAM6/PAM8検討
- モジュール: OSFP (主流) ・QSFP-DD800 (一部) ・CPO (Co-Packaged Optics 検討中)
- 媒体・距離: VR8 (OM4 50m) ・SR8 (OM4 100m) ・DR8 (SMF 500m) ・FR8 (SMF 2km) ・LR8 (SMF 10km) ・ZR (80km コヒーレント 2025予定)
- 消費電力: 25-35W/OSFPモジュール
- FEC: KP4 FEC継続・新規Concatenated FEC研究中
- 冷却: 液冷必須 (空冷限界に近接)
規格比較表
| 規格 | レーン | 媒体 | 距離 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| 800GBASE-VR8 | 8×100G PAM4 | MMF OM4 | 50m | データセンタ短距離 |
| 800GBASE-SR8 | 8×100G PAM4 | MMF OM4 | 100m | GPU ラック内 |
| 800GBASE-DR8 | 8×100G PAM4 | SMF (8本) | 500m | データセンタ中距離 |
| 800GBASE-FR8 | 8×100G WDM | SMF | 2km | 中距離 |
| 800GBASE-LR8 | 8×100G WDM | SMF | 10km | 長距離 (策定中) |
| 800ZR | コヒーレント | SMF | 80km | DCI (2025予定) |
実装具体例 (2025-2026年)
- NVIDIA Quantum-X800 Q3400: 800GbE InfiniBand XDR スイッチ ¥15,000,000-25,000,000
- NVIDIA Spectrum-X SN5600: 800GbE Ethernet 64ポート ¥18,000,000-30,000,000
- NVIDIA ConnectX-8 SuperNIC: 800GbE PCIe Gen6 NIC ¥600,000-1,200,000
- Arista 7060X6: 800GbE OSFP ¥10,000,000-18,000,000
- Cisco Silicon One G200: 800GbE スイッチASIC・25.6Tbps スループット
- OSFP 800G DR8 トランシーバ: Coherent/Marvell ¥400,000-800,000/個
AI/HPCクラスタ設計での選び方・注意点
2026年現在800GbEはNVIDIA GB200 NVL72 (1ラック=72 GPU・36 Grace CPU・25kW消費電力) で2025年Q2以降量産展開され OpenAI/Microsoft/Meta/Anthropic等が大規模採用。1クラスタ=10,000-100,000 GPU規模でNVIDIA NVLink 5世代 (1.8TB/s GPU間) +800GbE InfiniBand XDR/Ethernet RoCEv2 でEast-West トラフィック処理。液冷必須で1ラック25-100kW消費・データセンタ電力密度従来比5-10倍。
関連規格との違い
| 項目 | 200GbE | 400GbE | 800GbE | 1.6TbE (策定中) |
|---|---|---|---|---|
| レーン構成 | 4×50G PAM4 | 4×100G or 8×50G PAM4 | 8×100G PAM4 | 8×200G PAM6 (予定) |
| モジュール | QSFP56 | QSFP-DD/OSFP | OSFP/QSFP-DD800 | OSFP-XD (予定) |
| 採用年 (2026) | 限定 | 主流 (AI/HPC) | **急増中 (新規) ** | 2026-2027予定 |
| 消費電力/モジュール | 6-9W | 12-18W | 25-35W | 40-60W (予測) |
| 価格 | ¥80,000-150,000 | ¥150,000-450,000 | ¥400,000-1,200,000 | ¥1,000,000+ (予測) |
よくある質問 (FAQ)
Q1: 800GbEはなぜ2024年に急展開したか？ A: 生成AI/LLM学習クラスタ (GPT-5/Claude/Gemini級モデル) のGPU間East-Westトラフィック需要が400GbE限界突破。NVIDIA Blackwell B200 (2024年Q3量産) ・GB200 NVL72ラック設計で800GbE標準採用しデファクト化。
Q2: 800GbEとInfiniBand XDR (800Gbps) の違いは？ A: 物理層共通 (8×100G PAM4) だがプロトコル異なる。InfiniBand XDR=低遅延・RDMA・HPC最適 (200ns級) ・NVIDIA独占。800GbE=Ethernet RoCEv2でデータセンタ汎用ファブリック・複数ベンダー対応。
Q3: 1.6TbE/3.2TbEはいつ実用化するか？ A: 1.6TbE IEEE 802.3dj 2026年策定予定・8×200G PAM6想定。3.2TbE 2028年以降・PAM8/16×200G or 8×400G PAM8検討中。光モジュール冷却限界 (液冷必須) ・CPO (Co-Packaged Optics) 移行課題。
まとめ
- 2024年IEEE 802.3df策定・最先端800Gbps Ethernet
- 8×100Gbps PAM4・OSFP/QSFP-DD800モジュール
- NVIDIA GB200 NVL72・AI/HPC GPU クラスタ主流
- 2025-2026年急展開・1.6TbE/3.2TbEへ世代継承予定