Краткое содержание
По мере перехода искусственного интеллекта от создания крупных моделей к практическому применению (например, ответам на вопросы ChatGPT, созданию изображений с помощью AI) традиционные методы передачи данных по электрическим проводам становятся неэффективными из-за низкой скорости и высокого энергопотребления. В связи с этим оптоволоконная связь (передача данных с использованием света, такие технологии как CPO/NPO) становится ключевым инструментом для развития вычислительных мощностей следующего поколения. Шанхай, один из первых городов в Китае, начавших развивать силиконово-оптическую индустрию, сосредотачивается не на наличии предприятий, а на создании полноценной системы поддержки, охватывающей все этапы от исследований до коммерциализации. Это позволяет индустрии перейти от физического сосредоточения компаний в одном районе к глубокому сотрудничеству между предприятиями, научно-исследовательскими институтами и конечными пользователями. Благодаря созданию общих платформ, предоставлению капитала для долгосрочных проектов и налаживанию связей с потребителями Шанхай преодолел трудности, связанные с переходом силиконово-оптических технологий через „пропасть смерти“, и стал центром китайской силиконово-оптической индустрии; здесь также появилась первая в мире публичная компания в области оптоволоконных вычислений.
Детальный анализ
Почему силиконово-оптические технологии вдруг стали такими популярными?
Развитие искусственного интеллекта происходит в два этапа: сначала модели обучаются на основе больших данных, затем они используются для решения практических задач. В настоящее время спрос на вычислительные мощности резко возрос, и потребление энергии при выполнении операций превышает уровень, необходимый для обучения в десять раз. Традиционная электрическая связь сравнима с забитым шоссе: передача данных происходит медленно, системы сильно нагреваются и потребляют много энергии. Оптоволоконная связь же работает быстрее (более 10 раз), с меньшими затратами на электричество. Силиконово-оптические технологии, использующие кремниевые материалы для изготовления оптических компонентов, стали предпочтительным вариантом благодаря своей низкой стоимости и совместимости с существующими производственными линиями чипов. Например, технология CPO (совместная упаковка оптических компонентов и чипов) значительно повышает эффективность передачи данных и является неотъемлемой частью кластеров для выполнения задач на основе AI.
Преодоление препятствий на пути коммерциализации
Развитие силиконово-оптической индустрии требует значительных инвестиций. Начинающим компаниям необходимы дорогостоящие лаборатории и оборудование, что представляет серьезные трудности для малых команд. Шанхай решил эту проблему с помощью совместного использования инфраструктуры:
- Создание платформ для тестирования силиконово-оптических компонентов, помогающих выявлять ошибки в проектировании чипов и устранять технологические проблемы;
- Общее использование чистых помещений для тестирования, что снижает затраты для стартапов;
- Предоставление возможностей для проверки концепций на практике. Команда Шэнь Сяоцина из Шанхайского университета науки и технологий смогла за год завершить промышленную проверку новых оптических материалов; без таких ресурсов это заняло бы несколько лет. В районе Шанхая сосредоточено почти 20 компаний, занимающихся силиконово-оптическими технологиями; в районе Чжанцзян их число превышает 30, что делает этот регион самым густонаселенным в Китае.
Переход от физического сосредоточения к глубокому сотрудничеству
Раньше компании просто находились рядом друг с другом, но теперь необходимо более тесное взаимодействие:
- Основатель первой публичной компании в области оптоволоконных вычислений отмечает, что многие проекты возникают в результате совместных усилий;
- Районы способствуют налаживанию связей между компаниями, занимающимися оптоволоконными вычислениями, и разработчиками программного обеспечения для проектирования чипов;
- Цель – создание экосистемы, в которой компании могут совместно разрабатывать технологии, делиться результатами и развивать рынок.
Финансирование: кто поддерживает силиконово-оптические проекты?
Для коммерциализации силиконово-оптических технологий требуется капитал, готовый терпеть длительные периоды неудач. Шанхай использует совместные фонды для поддержки предприятий:
- Городские и районные фонды инвестируют сумму в 925 миллионов юаней, привлекая дополнительные средства на общую сумму более 8 миллиардов юаней;
- Специальные фонды поддерживают передовые проекты на ранних этапах их развития;
- Основатель компании Lam Kun Microelectronics считает, что индустрия меняется быстро, поэтому необходим капитал, способный сохранять терпение.
Применение: ключ к успеху
Для успешной коммерциализации силиконово-оптических продуктов важна наличие потребителей. Шанхай расположен рядом с компаниями, работающими в области графических процессоров и разработки крупных моделей искусственного интеллекта, что создает благоприятные условия для тестирования технологий. Кроме того, регион сотрудничает с университетами для развития экосистемы оптоволоконных вычислений; благодаря этому Китай может стать первой страной в мире, где эти технологии получат широкое распространение.
Благодаря такой системе развития силиконово-оптическая индустрия Шанхая функционирует как единая целостная структура, охватывающая все аспекты – от технологий до рынка. С учетом продолжающего роста спроса на вычислительные мощности преимущества Шанхая станут еще более заметными.