ملخص المحتوى الأساسي
مع تحول الذكاء الاصطناعي من “تدريب النماذج الضخمة” إلى “التطبيقات العملية للتفكير الاستدلالي” (مثل قدرة ChatGPT على الإجابة على الأسئلة ورسم الصور بواسطة الذكاء الاصطناعي)، أصبحت طرق نقل البيانات التقليدية باستخدام الأسلاك الكهربائية (الربط الكهربائي) غير كافية لمواكبة الطلب بسبب بطئ السرعة وارتفاع استهلاك الطاقة. لذلك، أصبح الربط الضوئي (نقل البيانات باستخدام الضوء، مثل تقنيات CPO/NPO) عنصرًا رئيسيًا في الجيل القادم من القدرة الحاسوبية. تعتبر شنغهاي، كواحدة من أولى المدن في الصين التي بدأت في تطوير صناعة الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون، لم تعد تركز فقط على مجرد وجود الشركات، بل تهدف إلى بناء نظام دعم شامل يمتد من المختبرات إلى التسويق التجاري، مما يدفع الصناعة نحو التعاون العميق بين الشركات والمؤسسات البحثية والمستخدمين النهائيين. من خلال إنشاء منصات مشتركة وتوفير رأس المال الصبور وربط الشركات بالسيناريوهات التطبيقية، تمكنت شنغهاي من التغلب على “وادي الموت” في تحويل تقنيات الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون، وأصبحت الآن المركز الأكثر كثافة لشركات هذه التقنية في البلاد، حيث شهدت أيضًا ظهور أول شركة مدرجة عالميًا في مجال الحوسبة الضوئية.
تفسير مفصل
1. لماذا انتشرت تقنيات الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون فجأة؟
تطور الذكاء الاصطناعي يتمثل في خطوتين: أولاً “التدريب” (تزويد النماذج بالبيانات لتعلم كيفية العمل)، ثم “التفكير الاستدلالي” (استخدام النماذج لحل المشكلات العملية). حاليًا، هناك طلب كبير على التفكير الاستدلالي، واستهلاك القدرة الحاسوبية أكبر بأكثر من عشرة أضعاف مقارنة بمرحلة التدريب. الربط الكهربائي التقليدي يشبه “الطرق المزدحمة”؛ حيث يتم نقل البيانات ببطء وينتج الكثير من الحرارة ويستهلك كمية كبيرة من الطاقة، مما يجعله غير فعال. أما الربط الضوئي فيشبه “قطارات السرعة الفائقة”؛ حيث يتم نقل البيانات باستخدام الليزر بسرعة أعلى بكثير وبتأخير أقل واستهلاك طاقة أقل. تقنيات الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون، التي تستخدم مواد السيليكون في صنع الأجهزة الضوئية، أصبحت الخيار المفضل بسبب انخفاض تكلفتها وقابليتها للتكامل مع خطوط إنتاج الرقائق الحالية. على سبيل المثال، تقنية CPO (التغليف المشترك الضوئي) تجمع بين الأجهزة الضوئية والرقائق مما يزيد من كفاءة النقل بشكل كبير، وهي ضرورية لمجموعات الحوسبة الاستدلالية باستخدام الذكاء الاصطناعي.
2. التغلب على عقبات التطوير: التغلب على “وادي الموت” من المختبرات إلى المنتجات النهائية
صناعة الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون تتطلب استثمارات كبيرة؛ فالشركات الناشئة التي ترغب في تطوير رقائقها بحاجة إلى غرف نظيفة خالية من الغبار ومعدات اختبار باهظة الثمن، وهو أمر صعب على الفرق الصغيرة. حل شنغهاي يكمن في مشاركة المرافق والموارد:
- إنشاء منصات اختبار للإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون لمساعدة الشركات في اكتشاف عيوب تصميم الرقائق ومشاكل التصنيع؛
- مشاركة غرف نظيفة من الدرجة الأولى، حيث لا تحتاج الشركات الناشئة إلى بنائها بنفسها، مما يقلل التكاليف بشكل كبير؛
- منصات للتحقق من صحة المفاهيم، حيث يمكن للفرق البحثية استخدام هذه المنصات لإكمال عمليات التحقق بسرعة، بينما قد يستغرق ذلك سنوات إذا قامت الشركات بذلك بنفسها.
تضم منطقة تجمع مصادر رقائق الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون في شنغهاي حاليًا ما يقرب من 20 شركة، ومنطقة زانغجيانغ أكثر من 30 شركة، مما يجعلها المنطقة الأكثر كثافة لهذه الصناعة في البلاد.
3. التحول من “التجمع المادي” إلى “التعاون الفعال”: ما هو التكامل الصناعي؟
في الماضي، كانت الشركات تقترب فقط جغرافيًا من بعضها البعض، لكن الآن يجب أن يكون هناك تعاون حقيقي بينها:
- مؤسس شركة “شيزهي تكنولوجي” (أول شركة مدرجة عالميًا في مجال الحوسبة الضوئية) يقول: “العديد من التعاونات نشأت بشكل تلقائي”؛ في زانغجيانغ، هناك شركات متخصصة في التصميم والتصنيع والتغليف، مما يسهل العثور على شركاء؛
- تدخل المناطق الصناعية لتسهيل التعاون بين شركات الحوسبة الضوئية وشركات برمجيات تصميم الرقائق (EDA)؛ على سبيل المثال، تساعد المنطقة الشركات التي اشترت أدوات EDA في الوصول إلى مصانع تصنيع الرقائق الرائدة في البلاد؛
- الهدف هو تحويل التعاون من مجرد محادثات سطحية إلى بحث مشترك ومشاركة النتائج وتطوير السوق معًا، لخلق حواجز تنافسية لا يمكن للآخرين اختراقها.
4. مشكلة التمويل: من يوفر رأس المال الصبور لشركات الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون؟
تحويل تقنيات الإلكترونيات الضوئية يستغرق وقتًا طويلًا، لذا هناك حاجة إلى رأس مال لا يسعى للربح السريع. تقوم شنغهاي بذلك من خلال:
- صناديق تعاونية بين الحكومة والقطاع الخاص؛ حيث استثمر صندوق شنغهاي للصناعات المستقبلية 925 مليون يوان، مما جذب استثمارات إجمالية تزيد عن 8 مليارات يوان لدعم الشركات في جميع مراحل نموها؛
- صناديق خاصة في زانغجيانغ تدعم المشاريع الرائدة منذ بدايتها؛
- يقول مؤسس شركة “لامكون وي إلكترونيكس”: “الصناعة تتغير كل شهر، لذا يحتاج رأس المال إلى الصبر”؛ هذه الصناديق توفر الاستقرار للشركات للتركيز على البحث والتطوير.
5. الدعم من السوق: سيناريوهات التطبيقية كأداة للتقييم
لا يمكن أن تنجح المنتجات الإلكترونية الضوئية على أساس السيليكون إلا إذا كان هناك طلب حقيقي من المستخدمين. تتمتع شنغهاي بمزايا طبيعية في هذا الصدد:
- وجود عدد كبير من المستخدمين النهائيين مثل شركات وحدات المعالجة المركزية (GPU) ومطوري النماذج الضخمة (مثل شانتونغ وعلي بابا) وشركات الحوسبة الذكية؛
- تعاون شركة “شيزهي تكنولوجي” مع الجامعات لبناء نظام حوسبة ضوئي، مما يجعل من المحتمل أن تصبح الصين أول دولة في العالم تطبق تقنيات الحوسبة الضوئية على نطاق واسع؛
- الصناعات المجاورة مثل الفضاء التجاري والحوسبة الذكية تساعد في تحويل المنتجات من مجرد عينات إلى منتجات نهائية للبيع بسرعة.
مع هذا النظام، لا تعمل صناعة الإلكترونيات الضوئية على أساس السيليكون في شنغهاي بشكل منفرد، بل كجزء من جهود مشتركة تشمل التقنية ورأس المال والسوق، مما يخلق دورة مغلقة. مع استمرار نمو الطلب على التفكير الاستدلالي باستخدام الذكاء الاصطناعي، ستزداد مزايا صناعة الإلكترونيات الضوئية في شنغهاي بشكل واضح.