سياتل، واشنطن – 10/03/2025 – () – دفع السباق لتلبية الاحتياجات المتزايدة غير المشبعة لعرض النطاق الترددي لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الحديثة، والمنصات السحابية، والبنية التحتية للحوسبة الكمومية، صناعة الفوتونيات إلى أقصى حدودها المادية والاقتصادية. لطالما واجهت مُعدِّلات الفوتونيات السليكونية التقليدية، على الرغم من نجاحها في دفع الموجة الأولى من الوصلات البصرية عالية السرعة، مقايضات بين كفاءة الطاقة، وعرض النطاق الترددي، وقابلية التوسع. وقد أثار هذا الديناميكية بحثًا على مستوى الصناعة عن إنجاز يمكنه توسيع نطاق الفوتونيات على غرار قانون مور. في هذا السياق، يمثل إعلان NLM Photonics عن نتائج تحقق قياسية لتقنيتها الكهروضوئية العضوية الهجينة (OEO) ليس مجرد خطوة إلى الأمام، بل نقطة تحول حقيقية لهذا المجال. فقد أكدت اختبارات مستقلة من طرف ثالث الآن أن الدوائر المتكاملة الفوتونية الهجينة السليكونية العضوية (SOH PICs) من NLM قادرة على تقديم مستويات أداء غير مسبوقة – 1.6 تيرابت في الثانية (1.6T) و 3.2 تيرابت في الثانية (3.2T) – مع الحفاظ على بصمات مدمجة وتشغيل موفر للطاقة.
وفقًا لدراسات التحقق، أظهر SOH PIC من NLM بسرعة 1.6T معدل إرسال رائد يبلغ 224 جيجابت/ثانية لكل قناة عبر ثماني قنوات، مع تباين 10 بالمائة فقط بين القنوات. لم يكن هذا مجرد فضول مخبري، بل كان عرضًا على منصة فوتونيات سليكونية متاحة تجاريًا تم تصنيعها بواسطة Advanced Micro Foundry (AMF) مع مدخلات تصميم من Centera Photonics و Enosemi. شغل النظام بأكمله 17 مم² فقط لمصفوفة القنوات الثماني الكاملة، مما يمثل انخفاضًا ملحوظًا بنسبة 40 بالمائة في البصمة مقارنة بأنظمة الفوتونيات السليكونية التقليدية. تؤكد هذه النتائج الجدوى العملية لحل NLM في عمليات النشر في العالم الحقيقي، لا سيما في بيئات مراكز البيانات حيث تعتبر الكثافة المادية واستهلاك الطاقة قيودًا حرجة.
قامت VLC Photonics بإجراء اختبارات مستقلة لقياس عرض النطاق الترددي للنظام، وكشفت عن عرض نطاق ترددي 3 ديسيبل يتجاوز 80 جيجاهرتز لمكونات 200G وما يصل إلى 110 جيجاهرتز للمكونات الجاهزة لـ 400G. وهذا يمثل قفزة حاسمة تتجاوز مظروف الأداء التقليدي للفوتونيات السليكونية. بالإضافة إلى ذلك، أكدت التجارب التي أجريت في مختبر NLM الخاص، بالتعاون مع Keysight Technologies، إرسال بيانات PAM4 بسرعة 224 جيجابت في الثانية بجهود قيادة منخفضة بشكل استثنائي. التداعيات كبيرة: ترجمة جهود التشغيل المنخفضة مباشرة إلى متطلبات طاقة أقل للمشغلات والمكبرات، مما يتيح توفير الطاقة على مستوى النظام. بالنسبة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الضخمة التي تستهلك كميات هائلة من الكهرباء، يمكن أن تصل هذه التحسينات إلى ملايين الدولارات من الوفورات التشغيلية وتخفيضات كبيرة في انبعاثات الكربون.
في صميم تقدم NLM تكمن مادتها الكهروضوئية العضوية (OEO)، والتي تتكامل بسلاسة في الموجهات الضوئية السليكونية ذات الشقوق. يستفيد هذا التوليف من نضج منصات السليكون مع إضافة الفوائد الفريدة لأداء البوليمرات العضوية. أعلنت الشركة عن كفاءة تعديل قياسية عالمية بلغت 0.31 V-mm على أفضل قناة أداء لها – وهو ما يعادل تقريبًا 10 إلى 15 مرة أفضل من مُعدِّلات الفوتونيات السليكونية التقليدية. تحول مكاسب الكفاءة هذه بشكل أساسي توازن ما يمكن تحقيقه باستخدام عمليات تصنيع السليكون الحالية، مما يخلق فئة أداء جديدة تجمع بين قابلية التوسع والاستدامة.
أكد خبراء الصناعة أهمية هذه النتائج. وشدد براد بوث، الرئيس التنفيذي لشركة NLM Photonics، على إلحاح طلب السوق: “يخلق النمو المتسارع لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي تحديات غير مسبوقة لتقنيات الربط البصري. لا يمكن لمنصات الفوتونيات التقليدية أن تتوسع بكفاءة لتلبية متطلبات الجيل التالي. توضح شرائح SOH PICs الخاصة بنا التي تبلغ سرعتها 1.6T و 3.2T كيف يمكن لتقنية الكهروضوئية العضوية الهجينة أن توسع الفوتونيات السليكونية إلى ما بعد حاجز 200G وتحدد خارطة طريق واضحة لـ 400G وما بعدها، مع تقليل الحجم المادي واستهلاك الطاقة”. وسلط بوث الضوء على أن تحقيق كل من عرض النطاق الترددي العالي والبصمة المخفضة يضع التكنولوجيا كعامل تمكين لبنى الجيل التالي من السحابة والذكاء الاصطناعي.
وصف توم باهر-جونز، الرئيس التنفيذي لشركة برمجيات الفوتونيات Tesselmax، والمؤسس المشارك لـ Luxtera و Elenion، وزميل Optica، النتائج بأنها تتويج لعقود من البحث. وقال: “لقد كنا نسعى لتحقيق هذا الإنجاز لأكثر من عشرين عامًا. إن رؤية قابلية التوسع 200G في العالم الحقيقي على منصة سليكونية قابلة للتطبيق تجاريًا – مقترنة بتحسينات من حيث الحجم في كفاءة التعديل – تمثل حقبة جديدة لتقنية السليكون العضوي الهجين.” وأشار باهر-جونز أيضًا إلى أن التعديل لا يزال هو عنق الزجاجة الأهم لتوسيع نطاق أنظمة الفوتونيات، مما يجعل إنجاز NLM في وقته.
مايكل هوشبرغ، مخترع مشارك آخر لمفهوم السليكون العضوي الهجين والمؤسس المشارك لـ Luxtera و Elenion، تأمل في الطريق الطويل نحو التكامل: “لطالما قدمت البوليمرات وعدًا لا يصدق للفوتونيات، لكن جعلها تعمل بشكل موثوق على منصات السليكون كان تحديًا كبيرًا. تثبت هذه النتائج أن الرؤية التي وضعناها أصبحت الآن حقيقة صناعية.”
نشرت NLM ورقة بحثية مفصلة توثق عملية التحقق، وسيتم تقديم النتائج في العديد من المنتديات الصناعية القادمة في أكتوبر، بما في ذلك قمة Optica و APC Photonic-Enabled Cloud Computing (PECC) و Keysight TeraScale AI Seminar. بالإضافة إلى ذلك، يتوفر فيديو للاختبارات علنًا على قناة NLM على YouTube، مما يمنح المجتمع الأوسع لمحة عن الجوانب العملية لهذا الاختراق.
إلى جانب التحقق التقني، فإن الأثر الأوسع لهذا التطور هو أن الصناعة لديها الآن مسار موثوق به للمضي قدمًا في لحظة حاجة ماسة. تدفع تطبيقات الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية مشغلي الشبكات إلى البحث عن حلول ليست أسرع فحسب، بل أكثر مراعاة للبيئة أيضًا. من خلال خفض استهلاك الطاقة وتقليل البصمة لشرائح PICs عالية السرعة، تعالج تقنية NLM الهجينة مباشرة هذه الضرورات المزدوجة للأداء والاستدامة. إذا تم اعتمادها على نطاق واسع، يمكن أن تمتد الفوائد إلى ما هو أبعد من قطاع الفوتونيات، لتشكل اقتصاديات اقتصاد البيانات بأكمله.
للمهتمين الراغبين في التعامل مع هذه التكنولوجيا الناشئة، أعلنت NLM Photonics عن توافرها للمناقشات في ECOC، أحد المعارض الرائدة في الصناعة. ويُشجع الأطراف المهتمة على التواصل عبر press-relations@nlmphotonics.com.
حول NLM Photonics
تقوم NLM Photonics بتطوير تقنية تعديل كهروضوئية عضوية (OEO) متطورة تُحدث تحولًا في أداء مراكز البيانات، والذكاء الاصطناعي، والاتصالات، والحوسبة الكمومية. تتيح منصتها OEO الحاصلة على براءة اختراع عرض نطاق ترددي أعلى واستهلاكًا أقل للطاقة بينما تتطلب الحد الأدنى من التعطيل للعمليات، مما يوفر فوائد الكفاءة والاستدامة على نطاق واسع. بناءً على أكثر من عقدين من البحث والتطوير، تحدد إنجازات NLM وتيرة الجيل التالي من البنية التحتية للاتصالات عالية الأداء.