**Deutscher Titel:** Shanghai positioniert sich als Basis für die nächste Generation von Rechenleistungskapazitäten: Der Einsatz von Siliziumlichttechnologie – Wie werden „Start-ups“ gefördert?

Zusammenfassung der Kerninhalte

Mit dem Übergang von AI von der „Entwicklung großer Modelle“ zur „tatsächlichen Anwendung von Schlussfolgerungsverfahren“ (z. B. ChatGPT beantwortet Fragen, AI zeichnet Bilder) kann die herkömmliche Datenübertragung über elektrische Kabel (elektrische Verbindungen) aufgrund ihrer langsamen Geschwindigkeit und hohen Energieverbrauch nicht mehr den Anforderungen entsprechen. Die optische Datenübertragung (Verwendung von Licht, z. B. CPO/NPO-Technologie) wird daher zur Schlüsseltechnologie für die nächste Generation von Rechenleistung. Shanghai, als eine der Städte in China, die früh mit der Entwicklung der Siliziumlichtindustrie begonnen haben, konzentriert sich nicht mehr darauf, ob es Unternehmen gibt oder nicht, sondern auf den Aufbau eines vollständigen Unterstützungssystems von der Forschung über die Entwicklung bis zur Marktreife. Es fördert den Wandel der Industrie von einer physischen Aggregation von Unternehmen in einem Park zu einer tiefgreifenden Zusammenarbeit zwischen Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Endnutzern. Durch den Aufbau gemeinsamer Plattformen, die Bereitstellung geduldiger Kapitalmittel und die Vernetzung mit Endanwendungen hat Shanghai das Problem des „Todesvalleys“ bei der Umsetzung von Siliziumlichttechnologien überwunden und ist heute der Ort mit der höchsten Konzentration an Siliziumlichtunternehmen im Land. Zudem wurde dort das weltweit erste Unternehmen im Bereich der optischen Rechenleistung an die Börse gebracht.

Detaillierte Analyse

1. Warum wird die Siliziumlichttechnologie plötzlich so populär?

Die Entwicklung von AI erfolgt in zwei Schritten: Zuerst wird das Modell mit Daten „trainiert“, um es arbeiten zu lassen, und anschließend werden mithilfe des Modells tatsächliche Probleme gelöst. Der Bedarf an Schlussfolgerungsverfahren ist derzeit explosionsartig gestiegen, wobei der Energieverbrauch mehr als zehnmal so hoch ist wie beim Training. Herkömmliche elektrische Verbindungen sind wie „stausige Autobahnen“ – die Datenübertragung über Kabel ist langsam, es entsteht viel Wärme und der Energieverbrauch ist hoch, was sie nicht ausreicht.

Die optische Datenübertragung hingegen funktioniert wie ein „Hochgeschwindigkeitszug mit Lichtgeschwindigkeit“: Die Daten werden mit Laser übertragen, was eine Geschwindigkeit von mehr als zehnmal höherem Tempo, geringeren Verzögerungen und niedrigerem Energieverbrauch bedeutet. Siliziumlichttechnologie (Verwendung von Siliziummaterialien für optische Komponenten) ist aufgrund ihrer niedrigen Kosten und der Kompatibilität mit bestehenden Chipproduktionslinien die bevorzugte Lösung für die optische Datenübertragung. Beispielsweise ermöglicht CPO (Common Packaging of Optics), optische Komponenten direkt mit Chips zu verbinden, was die Übertragungseffizienz erheblich steigert und sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für AI-Schlussfolgerungscluster macht.

2. Überwindung der Schwachstellen: Der Übergang aus dem Labor in die Produktionsphase – das „Todesvalley“

Die Siliziumlichtindustrie ist eine Branche mit hohen Anforderungen an Investitionen: Start-ups benötigen saubere Räume und teure Testgeräte für die Chipproduktion, was für kleine Teams eine große Hürde darstellt. Shanghais Lösung besteht in der Bereitstellung gemeinsamer Infrastruktur:

• Aufbau von Siliziumlichttestplattformen: Diese helfen Unternehmen dabei, Designfehler und Fertigungsprobleme zu erkennen; beispielsweise können die Testplattformen in Zhangjiang Probleme schnell identifizieren und den Wandel der Ergebnisse beschleunigen.
• Gemeinsame Reinräume: Start-ups müssen keine eigenen Reinräume bauen, sondern können diese direkt im Industriepark nutzen, was die Kosten um mehr als die Hälfte reduziert.
• Konzeptvalidierungsplattformen: Das Team von Shen Xiaoqin an der Shanghai University of Science and Technology kann mit diesen Plattformen innerhalb eines Jahres die industrielle Verwertung organischer Siliziumlichtmaterialien bewirken; ohne diese Plattformen würde dies Jahre dauern.

Derzeit gibt es im Silicon Light Core Source Area in Shanghai fast 20 Unternehmen, und in der gesamten Region Zhangjiang mehr als 30 – somit ist Shanghai der Ort mit der höchsten Konzentration an Siliziumlichtunternehmen im Land.

3. Vom „Physischen Nebeneinander“ zur „echten Zusammenarbeit“: Was bedeutet die industrielle Koppelung?

Früher waren Unternehmen nur physisch in der Nähe voneinander; heute ist eine tiefgreifende Zusammenarbeit erforderlich:

• Der Gründer von曦智科技 (dem weltweit ersten Unternehmen im Bereich der optischen Rechenleistung, das an die Börse gegangen ist), sagt: „Viele Kooperationen entstehen durch gemeinsame Aktivitäten.“ In Zhangjiang gibt es Unternehmen für Design, Fertigung und Verpackung – man findet schnell Partner.
• Der Industriepark vermittelt zwischen optischen Rechenunternehmen und EDA-Unternehmen (Software für Chipdesign): Wenn ein Unternehmen ein EDA-Paket kauft, hilft der Industriepark dabei, die Produktion von Chips mit führenden Waferherstellern in China zu organisieren.

Das Ziel ist es, eine gemeinsame Forschung, den Austausch von Ergebnissen und die gemeinsame Entwicklung des Marktes zu fördern, um ein unüberwindbares ökologisches Hindernis zu schaffen.

4. Das Problem mit dem Kapital: Wer stellt den Siliziumlichtunternehmen geduldiges Kapital zur Verfügung?

Die Umsetzung von Siliziumlichttechnologie ist langwierig und erfordert Kapital, das nicht sofort Gewinne erzielen will. Shanghais Ansätze sind:

• Kooperative Fonds der Stadt und des Bezirks: Der Shanghai Future Industry Fund hat bereits 925 Millionen Yuan investiert und damit insgesamt mehr als 800 Millionen Yuan an Mitteln mobilisiert, die Unternehmen von der Anfangsphase bis zur Reife unterstützen.
• Eigenständige Fonds in Zhangjiang: Diese investieren direkt in innovative Projekte und unterstützen Unternehmen bereits zu Beginn ihrer Entwicklung.
• Xiao Yu, Gründer von澜昆微电子, sagt: „Die Branche verändert sich monatlich – Kapital muss geduldig sein.“ Solche Fonds geben den Unternehmen das nötige Vertrauen, um sich auf die Forschung und Entwicklung zu konzentrieren.

5. Die Bedeutung der Endanforderungen: Anwendungsszenarien als Prüfstein

Siliziumlichtprodukte benötigen Kunden, um erfolgreich zu sein. Shanghai verfügt über natürliche Vorteile:

• Viele Endnutzer in der Nähe: GPU-Unternehmen, Hersteller großer Modelle (z. B. SenseTime, Alibaba) sowie Unternehmen für intelligente Rechenlösungen sind in der Umgebung, die den Siliziumlichtunternehmen einen Testbereich bieten.

-曦智 Technology arbeitet mit Hochschulen zusammen, um eine optische Recheninfrastruktur aufzubauen; China könnte somit das erste Land weltweit sein, in dem optische Rechenleistung großflächig eingesetzt wird.

Die nahegelegenen Branchen des kommerziellen Raumfahrtwesens und der intelligenten Rechnungstechnologie helfen den Siliziumlichtunternehmen dabei, von Prototypen zu massenhaften Produkten überzugehen und schnell auf den Markt zu kommen.

Durch dieses System arbeitet die Siliziumlichtindustrie in Shanghai nicht isoliert, sondern als koordinierter Verbund – von der Technologie über das Kapital bis zum Markt wird ein geschlossener Kreislauf gebildet. Mit dem weiteren Wachstum des Bedarfs an Schlussfolgerungsverfahren durch AI werden die Vorteile der Shanghaier Siliziumlichtindustrie immer deutlicher.