مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تواجه عقدة جديدة: الوصلات البصرية

تنظيم وتأليف: Shenchao TechFlow

المُقدِّم: نيكو

الربط الضوئي بالذكاء الاصطناعي: هل هو المسار التليوني التالي الذي تم إغفاله وراء إشراقات GPU؟

مصدر البودكاست: Nico Frontier Alpha

وقت البث: 8 مايو 2026

يتحول التوصيل الضوئي من قطعة مساعدة لـ GPU إلى عقدة حاسمة في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، فعندما تحتاج خزانة واحدة أو عبر الخزائن وحتى العقد الفائقة إلى مئات أو آلاف وحدات GPU للعمل معًا، فإن ما يحدد فعالية القوة الحسابية لم يعد فقط شريحة المعالج نفسها، بل قدرة نقل البيانات بين وحدات GPU.

يقدم هذا البودكاست منظورًا بحثيًا لسلسلة التوريد، ويربط وحدات الضوء، وPIC السيليكون الضوئي، وCPO، والمولدات الليزرية الخارجية، وقواعد InP، وقواعد SOI، والتصنيع والتعبئة والاختبار في رسم واحد، ويقدم إطارًا طبقيًا يشمل AVGO وMRVL وGLW، ثم COHR وLITE وTSEM، ثم SIVE وAAOI وAXTI وIQE وSoitec.

لا يُعدّ أكثر ما يستحق الاهتمام في هذا المحتوى توصيةً بسهم واحد، بل حكمًا مفاده أن المنافسة في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي تتوسع من "من يمتلك المزيد من وحدات GPU" إلى "من يستطيع تأمين سلسلة توريد ضوئية مترابطة أكثر ندرة"، وقد تكون تقنية CPO (الضوئية المُدمجة مع الشريحة) أكبر متغير مضاف في هذا السياق.

لماذا أصبحت الاتصالات الضوئية مهمة فجأة؟

• حتى لو كانت قوة الحوسبة لبطاقة GPU NVIDIA GB300 قوية جدًا، فإن معظم قوتها ستُهدر إذا لم تستطع التواصل بسرعة مع آلاف بطاقات GPU الأخرى.
• عرض النطاق الترددي المتصل غير كافٍ، فمهما أنفقت من أموال على شراء وحدات معالجة الرسوميات، فستكون جهودك غير فعالة.
• سواء كان التدريب أو الاستدلال، فإن أي تعاون يتطلب تبادلًا عالي السرعة للبيانات بين وحدات معالجة الرسوميات، وهذه قناة البيانات تُسمى الاتصال.
• Optical interconnects are not hype; the interconnect demands of AI data centers are real, urgent, and irreversible.

انسحاب الكابلات النحاسية وصعود الألياف البصرية

• Transmission speed of copper cables has approached its physical limit; the bandwidth a single copper wire can support has reached its peak.
• عندما تتجاوز كابلات النحاس بضعة أمتار، يبدأ الإشارة في التدهور والتشويش، لكن مسافات الاتصال في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي غالبًا ما تكون عشرات أو مئات الأمتار.
• Bandwidth of fiber optics is dozens of times that of copper cables, no issues over distances of several kilometers, and energy consumption is low enough to be negligible.

الطبيعة الصناعية لوحدات الضوء

• The optical module is responsible for communication between different cabinets, not between GPUs within the same cabinet.
• سلسلة توريد وحدات الضوء وسلسلة توريد GPU ليست مسارين منفصلين، بل إن كمية وحدات GPU المُصدَّرة تُحفز مباشرةً طلب وحدات الضوء.
• يتم تصنيع وحدة ضوئية عبر نظامين صناعيين شبه موصلين مختلفين تمامًا: InP شبه الموصل المركب لتشغيل الرقاقة البصرية، والسيليكون لتشغيل رقاقة DSP.

المعنى الحقيقي لـ CPO

• لا يُغيّر CPO مكونًا واحدًا داخل وحدة الضوء، بل يُعيد تشكيل شكل المنتج نفسه وهو وحدة الضوء.
• CPO ليس ترقية للمنتجات الحالية، بل إعادة هيكلة على مستوى البنية التحتية.
• العلاقة الأكثر دقة هي أن CPO فتحت سوقًا جديدًا تمامًا وأكبر بكثير من وحدات الضوئية القابلة للإدخال، وليس مجرد استبدال للسوق الحالية.

إطار استثمار سلسلة التوريد

• سلسلة صناعة الاتصالات الضوئية لا تُهيمن عليها شركة واحدة مثل نفيديا في سوق GPU، بل هي سلسلة صناعة مُقسَّمة بدقة شديدة وتعاني من اختناقات موزعة على نطاق واسع.
• كلما انتقلت نحو الأعلى في السلسلة، أصبحت الشركات أصغر وأكثر مرونة، لكنها أقل يقينًا؛ وكلما انتقلت نحو الأسفل، أصبحت الشركات أكبر وأكثر يقينًا، لكنها أقل مرونة.
• إذا كنت قادرًا على تحمل المخاطر العالية والتقلبات العالية، فإن المنطق الأساسي هو التركيز على النقاط الضيقة؛ خلف كل نقطة ضيقة، غالبًا ما تكون هناك شركة أو اثنتان فقط قادرة على القيام بذلك.

بخلاف GPU، "الشبكات العصبية" النادرة حقًا في بنية تحتية الذكاء الاصطناعي

على مدار العامين أو الثلاثة أعوام الماضية، كان الجميع تقريبًا يتحدثون عن GPU والقدرة الحسابية. منذ ظهور ChatGPT (المنتج الذكي التوليدي الذي أطلقته OpenAI وأشعل موجة تطبيقات النماذج الكبيرة) واندلاع الثورة التكنولوجية في الذكاء الاصطناعي، ارتفع سعر سهم NVIDIA بمقدار 15 مرة خلال ثلاث سنوات، وأصبحت القدرة الحسابية كلمة مفتاحية لا يمكن تجاهلها في نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة. كما شهدت سلسلة توريد أشباه الموصلات التي تركز على GPU فترة ازدهار شاملة تتجاوز دورات الاقتصاد.

لكن خلال العام الماضي، شهد قطاع حاسم لا يقل أهمية عن وحدات معالجة الرسوميات (GPU)، بل وأكثر ندرة، انفجارًا هادئًا. فحتى لو كانت بطاقة تسريع NVIDIA GB300 GPU تتمتع بقدرة حسابية عالية جدًا، فإنها ستُهدر معظم قدرتها إذا لم تستطع التواصل بسرعة مع آلاف وحدات GPU الأخرى في مراكز البيانات الضخمة. فنقص عرض النطاق الترددي للربط يعني أن شراء المزيد من وحدات GPU لن يحقق سوى نتائج محدودة. إن هذا القطاع المسؤول عن تمكين آلاف وحدات GPU من التواصل بسرعة هو الربط الضوئي.

وفقًا لبيانات LightCounting (مؤسسة بحثية في مجال الاتصالات الضوئية)، تضاعف حجم سوق وحدات الضوء العالمية في عام 2024 ليصل إلى 15.4 مليار دولار أمريكي، ثم نما بنسبة 55% في عام 2025 ليصل إلى 23.8 مليار دولار أمريكي. وفي السيناريو المتفائل، تتوقع LightCounting أن يصل إجمالي حجم سوق سلسلة توريد الربط الضوئي بأكملها إلى أكثر من 110 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.

لكن الشركات في هذه السلسلة الصناعية، معظم المستثمرين ربما لم يسمعوا باسمها قط. SIVE/SIVEE لديها إيرادات سنوية تقارب 30 مليون دولار، وارتفعت بنسبة 10 أضعاف منذ بداية عام 2026؛ TSEM (Tower Semiconductor، مصنع إسرائيلي متخصص) يُطلق عليه السوق لقب "تايوان سيميكونداكتور" في مجال التوصيل الضوئي، وقد تم حجز 70% من طاقتها الإنتاجية حتى عام 2028؛ COHR (Coherent، شركة متكاملة رأسياً في مجالات البصريات والمواد) لديها إيرادات سنوية تقارب 5.8 مليار دولار، وحصلت على استثمار استراتيجي بقيمة 2 مليار دولار من نيفيديا.

في هذا الحل اليوم، سنفكّك سلسلة صناعة الاتصالات الضوئية من البداية إلى النهاية. ما هي الاتصالات الضوئية؟ ماذا تحتوي وحدات الضوء؟ ما هي مسارات التقنية التالية؟ أين تكمن العقبات الرئيسية في السلسلة الصناعية؟ وأين تقع كل شركة؟ وكيف يمكن للمستثمرين تخصيص مراكزهم في هذه المسار وفقًا لتقديرهم للمخاطر؟

التدريب والاستدلال والترابط: لماذا يجب أن تتواصل وحدات معالجة الرسوميات بسرعة عالية مع بعضها البعض

قبل مناقشة شركات محددة، يجب أولاً توضيح سؤال: لماذا أصبحت الاتصالات الضوئية فجأة أحد أكثر العناصر حيوية وندرة في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي؟ يعود ذلك إلى طريقة عمل الذكاء الاصطناعي. يعمل الذكاء الاصطناعي على مرحلتين: التدريب والاستنتاج.

التدريب هو عملية تزويد النموذج بكميات هائلة من النصوص والصور والكود، ليتعلم ويتطور باستمرار بناءً على المحتوى الموجود مسبقًا. قد تصل معلمات تدريب نموذج كبير إلى تريليونات، ولا يمكن لأي وحدة معالجة رسومية (GPU) واحدة استيعابها، لذا يجب تقسيمها إلى آلاف الأجزاء ونشرها على آلاف وحدات المعالجة الرسومية (GPU) لحسابها بالتوازي. بعد اكتمال كل وحدة GPU لحساب الجزء المخصص لها، يجب عليها إرسال النتائج الوسيطة إلى وحدات GPU الأخرى، بحيث تعمل معًا لإكمال المهمة بأكملها.

الاستدلال هو عندما يستخدم الذكاء الاصطناعي المعرفة التي تعلمها مسبقًا لإنتاج إجابة. عندما تسأل ChatGPT سؤالاً، ويُجيبك بعد بضعين من الثواني، هذا هو الاستدلال. يعتقد الكثيرون أن الاستدلال لا يتعدى كونه وحدة معالجة رسومية واحدة تجيب على سؤال واحد دون الحاجة إلى اتصالات. ربما كان هذا قريبًا من الحقيقة في عام 2023، لكنه سيكون مختلفًا تمامًا بحلول عام 2026.

لقد تطور الذكاء الاصطناعي من مجرد إجابات بسيطة على أسئلة إلى استنتاجات عميقة وذكاء اصطناعي قائم على الوكلاء (Agentic AI). لم يعد كائن التفاعل مع المستخدم مجرد روبوت دردشة بسيط، بل هو وكيل معقد يمكنه تخطيط المهام، وتنفيذ استنتاجات متعددة الخطوات، والاستعلام عن مصادر بيانات متعددة. وراء كل تفاعل، قد تعمل مئات أو حتى آلاف وحدات معالجة الرسوميات (GPU) بالتنسيق. سواءً في التدريب أو الاستنتاج، فبمجرد تضمين التنسيق، يجب على وحدات GPU تبادل البيانات بسرعة عالية، وهذه قناة البيانات تُعرف بالربط.

Why aren't copper cables enough?

في الماضي، كانت الكابلات النحاسية تُستخدم بشكل رئيسي للربط، وتنقل إشارات كهربائية؛ الآن، يتم استبدال هذه القناة تدريجيًا بالألياف البصرية التي تنقل إشارات ضوئية. هناك ثلاثة أسباب رئيسية تجعل الكابلات النحاسية غير كافية.

أولاً، وصلت سرعة نقل الكابلات النحاسية إلى حدودها الفيزيائية. بغض النظر عن مدى تحسين المواد والعمليات، فإن عرض النطاق الترددي الذي يمكن لسلك نحاسي واحد حمله قد وصل إلى أقصاه، تمامًا مثل طريق ذي حارتين، فمهما ازداد الازدحام، لا يمكن إلا لسيارتين أن تسيرا جنبًا إلى جنب. ثانيًا، كلما زادت المسافة، ساءت الإشارة. تبدأ الكابلات النحاسية في التدهور والتشويش بعد بضعة أمتار، بينما تبلغ مسافات الاتصال في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي عادةً عشرات أو مئات الأمتار، مما يجعل الكابلات النحاسية غير قادرة على التحمل. ثالثًا، الكابلات النحاسية تستهلك طاقة أكثر. إن استهلاك الطاقة لكل جيل من وحدات معالجة الرسوميات (GPU) في تزايد مستمر؛ فوحدة H100 تستهلك 700 واط، ووحدة B200 ارتفعت إلى 1000 واط، وستكون GB300 أعلى من ذلك. تحت هذا المستوى من استهلاك الطاقة، قد تستهلك وصلات الكابلات النحاسية بين وحدات GPU نفسها كمية كبيرة من الطاقة.

الألياف البصرية مختلفة تمامًا. يمكن أن تصل سعة النطاق الترددي لسلك ألياف بصرية واحدة إلى عشرات المرات سعة كابل النحاس، ويمكنها نقل الإشارات على مسافات تصل إلى عدة كيلومترات دون مشكلة، مع استهلاك طاقة منخفض جدًا لدرجة يمكن تجاهله. كما يمكن للألياف البصرية نقل إشارات ضوئية متعددة بطول موجات مختلف في نفس الوقت، تمامًا مثل طريق سريع مقسم إلى 8 مسارات، حيث يسير كل مسار بضوء بلون مختلف دون تداخل. سلك ألياف بصرية واحد يعادل عشرات الكابلات النحاسية.

المراحل الثلاث لربط الضوء

استخدام الضوء في مراكز البيانات ليس شيئًا جديدًا ظهر فجأة، بل مر بعدة مراحل واضحة جدًا. وفي كل مرحلة، اقترب نطاق الضوء أكثر نحو الرقاقة.

المرحلة الأولى كانت قبل عام 2020. في ذلك الوقت، كان يتم استخدام الألياف البصرية بشكل أساسي بين مراكز البيانات، على سبيل المثال، كان لدى مزودي السحابة مركز بيانات في بكين وآخر في شنغهاي، وبينهما أكثر من ألف كيلومتر، مما يتطلب ربطًا بالألياف البصرية. لكن داخل مركز البيانات، كانت الخوادم لا تزال تستخدم بشكل أساسي كابلات نحاسية لربط بعضها ببعض.

المرحلة الثانية هي من 2023 إلى 2024. أطلق ChatGPT ثورة التكنولوجيا الذكية في أواخر عام 2022، وفي العام التالي بيعت وحدات معالجة الرسوميات (GPU) بكميات هائلة، لكن سوق وحدات الضوء لم يبدأ بشكل واضح في البداية. السبب كان أن مجموعات وحدات معالجة الرسوميات (GPU) من NVIDIA كانت لا تزال تستخدم كابلات نحاسية، ولم تكن وحدات الضوء مكونًا أساسيًا. وأسوأ من ذلك، أن مزودي السحابة في بداية عام 2023 قلّصوا إنفاقهم الرأسمالي خوفًا من الركود الاقتصادي، بل وقطعت Meta (الشركة الأم لفيسبوك، أحد المشترين الرئيسيين عالميًا للبنية التحتية السحابية والذكاء الاصطناعي) أكثر من نصف خططها لنشر وحدات الضوء.

النقطة التحويلية الحقيقية ظهرت في عام 2024. انتقلت مجموعات GPU الخاصة بمزودي السحابة من مئات الوحدات إلى آلاف الوحدات، وحتى عشرات الآلاف، مما جعل مسافات نقل الكابلات النحاسية ببضعة أمتار غير قادرة على التحمل. استبدلت نيفيديا في هندستها المرجعية الكابلات النحاسية بوحدات ضوئية قابلة للإزالة، وأدى هذا التحول على مستوى الهيكل إلى إثارة السوق، فتضاعف حجم سوق وحدات الضوء في عام 2024.

المرحلة الثالثة هي من عام 2025 حتى الآن. بدأ نشر Blackwell من NVIDIA (هندسة GPU للذكاء الاصطناعي الجديدة من NVIDIA) على نطاق واسع، مع زيادة استهلاك الطاقة ومتطلبات عرض النطاق الترددي للربط، مما أدى إلى زيادة هائلة في الطلب على وحدات الضوء. في الوقت نفسه، بلغ إجمالي الإنفاق الرأسمالي للشركات السحابية الخمس الكبرى خلال الأشهر التسعة الأولى أكثر من 300 مليار دولار أمريكي، مسجلاً مستوى قياسياً جديداً، حيث تجاوز الطلب على وحدات الضوء العرض مرتين، مما أدى إلى عدم توازن حاد بين العرض والطلب. في مارس من هذا العام، استثمرت NVIDIA 2 مليار دولار في كل من Lumentum وCoherent. وفي مؤتمر GTC 2026 (مؤتمر NVIDIA السنوي للمطورين)، عرضت NVIDIA حلول CPO وتصميمات الربط الضوئي للهندسة القادمة Rubin، مما يعادل إعلانًا بأن الربط الضوئي انتقل من مسار ضيق إلى سردية رئيسية في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي.

ما هو وحدة الضوء: مترجم بين الإشارة الكهربائية والإشارة الضوئية

قبل الدخول إلى محتوى البحث والاستثمار، يجب شرح بعض المفاهيم الأساسية. أولها وحدة الضوء. إن شريحة GPU تفهم إشارات كهربائية فقط، بينما تنتقل الإشارات عبر الألياف البصرية على شكل إشارات ضوئية، وهما يتحدثان لغتين مختلفتين، لذا يحتاجان إلى مترجم يحول الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية لإرسالها، ثم يحول الإشارات الضوئية المستلمة مرة أخرى إلى إشارات كهربائية. هذا المترجم هو وحدة الضوء القابلة للإزالة.

وحدة الضوء تقريبًا بحجم محرك أقراص USB، حيث يُوصَل طرفها واحد ببطاقة الشبكة في الخادم، والطرف الآخر يتصل بالألياف البصرية. في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الكبيرة، قد يوجد عشرات الآلاف أو حتى مئات الآلاف من هذه "الصناديق الصغيرة". هناك مفهوم سهل الخطأ هنا: وحدة الضوء مسؤولة عن الاتصال بين خزائن مختلفة، وليس بين وحدات المعالجة الرسومية داخل الخزانة نفسها.

على سبيل المثال، مع نظام GPU من مستوى خزانة NVIDIA GB300 NVL72، تحتوي خزانة واحدة على 72 وحدة GPU، والتي تتصل ببعضها البعض عبر تقنيات NVLink وNVSwitch (تقنيات NVIDIA المتقدمة للربط بين وحدات GPU ورقائق التبديل)، وكلها تستخدم إشارات كهربائية نحاسية على مسافات تتراوح بين بضع عشرات السنتيمترات إلى مترين فقط، ولا تحتاج إلى ضوء. فقط عندما تنتقل البيانات من خزانة إلى خزانة أخرى، وتصبح المسافة عشرات الأمتار أو أكثر، فإنها تحتاج إلى وحدات ضوئية.

في مجموعة الذكاء الاصطناعي الكاملة، عادةً ما يتم توصيل وحدات الضوء في مكانين: بطاقة الشبكة للخادم ووحدة التبديل. يجب توصيل وحدة ضوء في كل طرف من الألياف البصرية. كلما زاد عدد وحدات معالجة الرسوميات، وزاد عدد الخزائن، زادت الحاجة إلى الربط بين الخزائن، وبالتالي زادت الحاجة إلى وحدات الضوء. سلسلة توريد وحدات الضوء وسلسلة توريد وحدات معالجة الرسوميات ليست مسارات منفصلة، بل إن كمية وحدات معالجة الرسوميات المُصدَّرة هي التي تدفع الطلب على وحدات الضوء مباشرةً.

المكونات الخمسة الأساسية لوحدة الضوء

في وحدة ضوئية بحجم فلاشة USB، عادةً ما توجد خمسة مكونات أساسية: شريحة الليزر، شريحة المُعدِّل، شريحة الكاشف، شريحة DSP، ومكونات العدسة وربط الألياف البصرية.

أولاً، شريحة الليزر. وظيفتها إصدار الضوء، وإرسال شعاع ليزر مستقر باستمرار كوسيلة لنقل الإشارة الضوئية. يعمل الليزر كمصباح يدوي مصغر، أصغر من ظفر الإصبع، لكن الضوء الذي يصدره دقيق ونقي للغاية. أهم شيء في الليزر هو المادة. تستخدم وحدات معالجة الرسوميات (GPU) وCPO السيليكون، بينما يستخدم الليزر فوسفيد الإنديوم (InP) أو أرسينيد الغاليوم (GaAs). السيليكون غير متوافق بشكل طبيعي مع إصدار الضوء، وبنية الذرات في المواد شبه الموصلة المركبة مثل InP وGaAs أكثر ملاءمة لإنتاج الفوتونات، وهذا يفسر لماذا لا تُصنع شرائح الليزر من قبل مصانع التصنيع القائمة على السيليكون مثل TSMC.

ثانيًا، شريحة المُعدِّل. الضوء المنبعث من الليزر لا يحمل معلومات بحد ذاته، بل هو مجرد "ضوء فارغ". وظيفة المُعدِّل هي كتابة الإشارات الكهربائية على الضوء. الإشارات الكهربائية الثنائية المكونة من 0 و1 التي ترسلها وحدة معالجة الرسومات تحتاج إلى أن يتحكم المُعدِّل في إضاءة أو إطفاء الليزر أو شدته، ليُعبّر عن 0 و1 باستخدام الضوء. استمرارًا على التشبيه السابق، فإن الليزر هو مصباح يدوي دائم الإضاءة، والمُعدِّل هو اليد التي تتحكم في تشغيل وإيقاف المصباح، وتضغط عليه عشرات المليارات من المرات في الثانية. أحيانًا، يكون المُعدِّل مدمجًا مع الليزر على نفس الشريحة، ويُسمى EML (Electro-absorption Modulated Laser)، أي الليزر المُعدَّل بالامتصاص الكهربائي، وهو ما يعادل دمج المصباح اليدوي والمقلاع في قطعة واحدة.

ثالثًا، شريحة الكاشف. يُعَدّ المُعدِّل مسؤولًا عن تحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة ضوئية، وهي عملية الإرسال؛ بينما يتطلب الطرف المستقبل تحويل الإشارة الضوئية مرة أخرى إلى إشارة كهربائية، وهو ما يتطلب كاشفًا. يعمل الكاشف كأذن الطرف المستقبل، حيث يُخرِج "1" عند رؤية الضوء، و"0" عند عدم رؤيته. عادةً ما تُستخدم مواد InP أو GaAs أيضًا في الكواشف.

رابعًا، شريحة DSP (Digital Signal Processor، شريحة معالجة الإشارة الرقمية). إنها تُشبه الدماغ داخل وحدة الضوء، وتتولى تصحيح الأخطاء، وترميز الإشارة، وموازنة جودتها. أثناء نقل الإشارة الضوئية، تحدث ضوضاء وتشوهات، تمامًا مثل التحدث عبر الهاتف على طريق مزدحم بالسيارات، حيث قد لا يُسمع ما يقوله الطرف الآخر بوضوح. تقوم شريحة DSP بترميز الإشارة بطريقة خاصة في طرف الإرسال، وتنقي الضوضاء في طرف الاستقبال، لضمان أن القيم 0 و1 المستعادة تتطابق تمامًا مع البيانات الأصلية. إن شريحة DSP هي شريحة قائمة على السيليكون، وتنتمي إلى نفس نظام تقنيات أشباه الموصلات مثل GPU وCPO، وعادةً ما تُصنع من قبل مصانع تصنيع السيليكون مثل TSMC.

يُشير 800G و1.6T إلى سرعة نقل وحدات الضوء. يُشير 800G إلى نقل 800 جيجابت في الثانية، و1.6T إلى 1.6 تيرابت في الثانية، أي أن السرعة تتضاعف مباشرة. لقد تطورت وحدات الضوء من 400G إلى 800G التي هي السائدة حاليًا، ثم إلى 1.6T التي يتم نشرها حاليًا؛ فكلما زادت السرعة، زادت صعوبة تصميم الرقاقة، كما زادت تكلفة وصعوبة تصميم DSP، وأحيانًا تصبح أغلى من الليزر.

الخامس هو مكونات التوصيل بالعدسة والألياف البصرية. يجب أن يوجه بدقة شعاع الليزر إلى مدخل الألياف البصرية. شعاع الليزر رفيع جدًا، ونواة الألياف البصرية أيضًا رفيعة، لا تزيد عن واحد من عشرة من شعرة رأس الإنسان، ويتطلب التوجيه دقة على مستوى الميكرومتر. يمكن تصور ذلك كأنك تمرر خيطًا من إبرة إلى ثقب إبرة أخرى، مع إتمام هذا العملية ملايين المرات تلقائيًا على خط إنتاج مصنع.

عند ربط المكونات الخمسة معًا، يصبح سير عمل وحدة الضوء واضحًا. تنقل وحدة GPU إشارة كهربائية، فتدخل أولًا إلى DSP للترميز وتصحيح الأخطاء، ثم إلى المُعدِّل؛ يقوم المُعدِّل بكتابة الإشارة الكهربائية على الضوء المنبعث من الليزر؛ يمر الضوء عبر عدسة إلى الألياف البصرية، ويسافر مسافة تصل من بضعة أمتار إلى مئات الأمتار؛ عند الوصول إلى الطرف الآخر، يخرج الضوء من الألياف البصرية عبر عدسة ليتم توجيهه نحو الكاشف؛ يقوم الكاشف بعد ذلك بتحويل الضوء مرة أخرى إلى إشارة كهربائية، ويعيد إرسالها إلى DSP في الطرف الآخر للترميز وتصحيح الأخطاء، ثم تُرسل في النهاية إلى وحدة GPU أخرى.

كيفية تصنيع وحدات الضوء: وجود طريقتين لتقنيات أشباه الموصلات معًا

يعتقد الكثيرون تلقائيًا أن الرقائق لا تُصنع إلا من قبل TSMC، وبالتالي يجب أن تكون رقائق وحدات الضوء مشابهة. لكن الحقيقة مختلفة تمامًا. تحتوي وحدة الضوء على نوعين مختلفين تمامًا من الرقائق، وكل نوع يُصنع من مادة مختلفة، ويتم تصنيعهما في مصانع منفصلة.

الفئة الأولى هي شرائح DSP، وهي الدماغ داخل وحدات الضوء، وتساعد في ترميز تصحيح الأخطاء. إنها شرائح قائمة على السيليكون، وتُصنع باستخدام تقنيات تصنيع مشابهة لتلك المستخدمة في وحدات معالجة الرسوميات (GPU) وCPO، من قبل مصانع التصنيع المستقلة القائمة على السيليكون مثل TSMC. تشمل شركات تصميم DSP الرئيسية AVGO (Broadcom، بروكوم، العملاق في شرائح الاتصالات وشرائح الذكاء الاصطناعي المخصصة)، MRVL (Marvell Technology، مارفيل تكنولوجي، شركة شرائح مراكز البيانات والشبكات)، وCRDO (Credo، شركة شرائح الربط البياناتي).

الفئة الثانية هي الرقائق البصرية، والتي تشمل الليزر، والمعدّل، والكاشف، وتُصنع هذه المكونات من مواد شبه موصلة مركبة مثل InP. بعض الشركات تُجري التصميم والتصنيع بنفسها، مثل LITE (Lumentum، شركة أجهزة الاتصالات الضوئية والليزر)، وCOHR (Coherent، شركة المواد والأجهزة البصرية)، وAAOI (Applied Optoelectronics، شركة أمريكية لأجهزة ووحدات الضوئية). كما توجد شركات صغيرة متخصصة في تصميم الليزر، مثل SIVE/SIVEE، التي تُتقن تصميم الليزر الأكثر تعقيدًا ثم تُسلّمه إلى مصانع التصنيع بالتعاقد.

لا يمكن تسليم شرائح الضوء مباشرةً إلى TSMC للتصنيع، لأن خط الإنتاج الكامل، والمعدات، والمواد الكيميائية، ومعاملات العملية الخاصة بـ TSMC مصممة جميعها للسيليكون. إن InP هو مادة مختلفة تمامًا، حيث تختلف أبعاد الألواح، والمواد الكيميائية للنحت، ودرجات الحرارة للنمو، ولا يمكن تشغيلها على خط إنتاج TSMC. لذلك، لدي شرائح الضوء نظام تصنيع مستقل خاص بها.

القاعدة والطبقة خارجية: حجر الأساس لتصنيع الرقائق البصرية

لفهم تصنيع رقائق الضوئية، يجب أولاً فهم مفهومين: القاعدة والترسيب خارج الطور. القاعدة هي نقطة البداية لجميع عمليات تصنيع رقائق الضوئية، وهي شريحة خاصة يتم نمو جميع الهياكل الوظيفية اللاحقة عليها. كمثال، إذا أردت زراعة شجرة ليزر تُشع ضوءًا، فلا يمكنك رمي البذرة على رمال عادية، بل تحتاج إلى تربة خاصة يكون تركيبها الجزيئي متوافقًا مع البذرة حتى تتمكن من الترسخ والنمو. السيليكون العادي هو مثل الرمال، ولا يناسب الإشعاع؛ بينما InP هو تلك التربة الخاصة.

جودة القاعدة تحدد مباشرة جودة جميع الهياكل الموجودة فوقها. إذا كان هناك عيب على مستوى الذرة في القاعدة، فسيتم نقل هذا العيب كتشقق عبر الطبقات، مما يؤدي إلى عدم تحقيق شريحة الليزر للمعايير المطلوبة وعدم إمكانية إنتاج وحدات الضوء. إن تصنيع قواعد InP عالية النقاء صعب للغاية، وهناك فقط عدد قليل من المصانع في العالم تستطيع تحقيق هذا المستوى بثبات.

بعد وجود القاعدة، لا يمكن تصنيع الرقاقة مباشرة، بل يجب زراعة طبقات وظيفية طبقة تلو الأخرى فوق القاعدة، وهذه العملية تُسمى النمو الخارجي. السبب في أن الليزر يستطيع إصدار الضوء ليس لأن القاعدة نفسها تُصدر الضوء، بل لأن البنية الخاصة المزروعة فوق القاعدة هي التي تُصدر الضوء. عندما يمر التيار عبر الطبقات الخارجية، تتحد الإلكترونات والثغرات وتُطلق فوتونات، وهي مصدر الليزر.

كل طبقة من الطبقات الخارجية لا يزيد سمكها بضعة نانومترات، وعند تراكب عشرات الطبقات معًا، تشبه كعكة طبقات. هناك متطلبات دقيقة جدًا لتركيب كل طبقة وسمكها وتركيز الشوائب؛ فحتى اختلاف طبقة ذرية واحدة يؤدي إلى انزياح في طول موجة الضوء، مما يجعل الليزر غير قابل للاستخدام.

يُزوّد ركيزة InP من قبل AXTI (مزوّد أمريكي لرُكائز أشباه الموصلات المركبة)، ويُنفّذ الترسيب الخارجي من قبل IQE/IQEE (مزوّد بريطاني لطبقات الترسيب الخارجي لأشباه الموصلات المركبة). بعد اكتمال الترسيب الخارجي، هناك طريقتان لتصنيع شرائح الليزر: إحداهما هي نموذج Fabless (فصل التصميم عن التصنيع)، حيث تقوم شركة SIVE/SIVEE السويدية بتصميم الليزر، ثم تُسلّم إلى Win Semi التايوانية (稳懋半导体، مصنع عامل لأشباه الموصلات المركبة) للتصنيع؛ والطريقة الأخرى هي IDM (مُصنّع الجهاز المتكامل)، حيث تقوم شركات LITE وCOHR وAAOI بتنفيذ جميع مراحل التصنيع بدءًا من الترسيب الخارجي، مرورًا بتصميم الليزر والمحرّك والكاشف، وصولًا إلى تجميع وحدات الضوء.

لذلك، فإن تصنيع وحدة الضوء يشمل عمليتين شبه موصلتين مختلفتين تمامًا: تُصنع رقاقة الضوء من أشباه الموصلات المركبة InP، بينما تُصنع رقاقة DSP من السيليكون. وهاتان العمليتان غير متوافقتين ولا يمكن تنفيذهما على نفس خط الإنتاج. أي عائق في أي مرحلة من المراحل سيؤدي إلى تعطيل إخراج وحدة الضوء بأكملها.

وهذا يفسر أيضًا لماذا لا تدخل شركات البصريات بسهولة في مجال DSP، ولا تدخل شركات الرقائق الرقمية بسهولة في مجال الليزر. تصميم الرقائق البصرية وتصميم الرقائق الرقمية هما تخصصان مختلفان تمامًا. مهندسو البصريات يفهمون فيزياء الليزر ونظرية الموجات الضوئية وهياكل الحفر الكمومية؛ بينما يفهم مهندسو الرقائق الرقمية دوائر المنطق وخوارزميات معالجة الإشارات الرقمية. مهاراتهما غير متداخلة، تمامًا كما أن جراحي القلب وجراحي الدماغ كلاهما جراحان، لكن لا يمكنهما تبديل عملياتهما بسهولة.

المكان الأكثر إثارة في سلسلة توريد الاتصالات الضوئية هو هنا. فهي لا تشبه GPU التي تهيمن عليها شركة نيفيديا وحدها، بل هي سلسلة توريد مُقسَّمة بدقة شديدة وتعاني من اختناقات موزعة على نطاق واسع. ونتيجة لهذا التوزيع، هناك فرصة للمستثمرين العاديين لاكتشاف شركات صغيرة مُهملة من قبل السوق.

CPO: نقل العناصر البصرية من ظهر الخادم إلى جانب الرقاقة

الوحدات الضوئية القابلة للإزالة هي مجرد الحل الحالي. الأهم أكثر أن سلسلة الصناعة هذه على وشك تجديد جذري. تقنية الجيل القادم المُسمّاة CPO تُعيد بناء هيكل التوصيل الضوئي بالكامل من جديد.

يُشير CPO إلى "Co-Packaged Optics"، ويُعرف بالصينية باسم "البصريات المُعبأة معًا". إنها تحل مشكلة بعد وحدات الضوئية عن GPU. حاليًا، تكون وحدات الضوئية كصندوق صغير قابل للإزالة مُثبتة في ظهر الخادم، ويجب على الإشارة الكهربائية الناتجة عن GPU أن تنتقل عبر أسلاك نحاسية بطول عدة عشرات السنتيمترات حتى تصل إلى ظهر الخادم، ثم تُحوَّل إلى إشارة ضوئية داخل وحدة الضوئية. تسبب هذه الأسلاك النحاسية بطول عدة عشرات السنتيمترات فقدانًا في الطاقة، وتأخيرًا، وارتفاعًا في درجة الحرارة. مع ارتفاع كثافة مجموعات الذكاء الاصطناعي، يُضخم هذا الفقد بملايين المرات ليصبح مشكلة خطيرة.

فكرة CPO هي نقل العناصر البصرية من ظهر الخادم إلى داخل تغليف الرقاقة، بالقرب المباشر من GPU أو رقاقة التبديل، مما يقلل مسافة التحويل الكهروضوئي من عدة عشرات السنتيمترات إلى بضعة ملليمترات. للتفصيل، فإن الحل الحالي يشبه وضع الأرز والحساء في حاويتين منفصلتين: GPU في صندوق الأرز، ووحدة الضوء في كوب منفصل؛ أما CPO فتُشبه صب الحساء في قسم منفصل داخل صندوق الأرز — لا يزال الأرز والحساء منفصلين، لكنهما يعيشان في نفس الصندوق، على مسافة بضعة ملليمترات فقط.

لكن نقل العناصر البصرية داخل تغليف الرقاقة يواجه عقبة كبيرة: فالرقائق البصرية المستخدمة في وحدات الضوئية التقليدية مصنوعة من InP، بينما تستخدم GPU السيليكون، وتقنيات تغليف InP والسيليكون غير متوافقة، لذا لا يمكن ببساطة دمج رقاقة InP مع GPU قائم على السيليكون في نفس التغليف. الحل هو استخدام السيليكون لصنع الرقائق البصرية، وهو ما يقود إلى تقنية PIC القائمة على السيليكون.

PIC هي اختصار لـ Photonic Integrated Circuit، وتُعرف بالصينية باسم الدائرة المتكاملة الفوتونية. إن الدوائر المتكاملة التي نعرفها تدمج مليارات الترانزستورات على شريحة واحدة للحساب؛ أما PIC فهي تستخدم نفس المفهوم، لكنها تدمج عناصر بصرية بدلاً من الترانزستورات. تقوم الدائرة المتكاملة الفوتونية القائمة على السيليكون بدمج وظائف مثل المُعدِّل، والموجّه الضوئي، والكاشف على شريحة واحدة قائمة على السيليكون. وبما أنها قائمة على السيليكون، فيمكن دمجها باستخدام تقنيات تغليف مشابهة لتلك المستخدمة في وحدات معالجة الرسوميات (GPU)، وهو ما لا يمكن تحقيقه مع شرائح الضوئيات القائمة على InP.

لا يستخدم PIC الضوئي السيليكوني قطعة سيليكون عادية، بل يستخدم هيكلًا سيليكونيًا خاصًا يُسمى SOI (السيليكون على العازل). يتم إضافة طبقة عازلة بين القاعدة والطبقة العلوية من السيليكون، مما يسمح لإشارات الضوء بالانتشار عبر طبقة السيليكون الرقيقة العلوية دون التسرب إلى الأسفل. إن قطع السيليكون العادية مصنوعة من مادة صلبة واحدة، حيث ينتشر الضوء بحرية داخلها ولا يمكن التحكم فيه؛ أما الطبقة العازلة الوسطى في SOI فتتصرف كمرآة، تعكس الضوء مرة أخرى إلى الطبقة العلوية، مما يوجه الضوء عبر القنوات المُصممة مسبقًا.

في مجال قاعدة SOI، تعد شركة Soitec الفرنسية (مورد قاعدة SOI الفرنسي) أحد الموردين الأساسيين، وتمتلك مركزًا سوقيًا يقارب الاحتكار. المصنعون الرئيسيون لدوائر الضوئية المتكاملة (PIC) على السيليكون هم TSEM، أي Tower Semiconductor. تقوم TSEM بتصنيع رقائق الضوئية على قواعد SOI باستخدام عملية CMOS مطورة، وهذه العملية غير مألوفة لشركة TSMC، وبالتالي فإن TSEM هي المصنع الأكبر حصة في هذا المجال المتخصص.

لكن السيليكون يحتوي على عيوب طبيعية ولا يُصدر ضوءً. لذلك، لا يمكن لـ PIC الضوئي السيليكوني إلا التحكم في الضوء، وليس توليده، ولا يزال مصدر الضوء يحتاج إلى ليزر InP. وهذا يشكل الهيكل الأساسي لـ CPO، حيث يتم وضع PIC ضوئي سيليكوني داخل التغليف، مسؤولًا عن عمليات التشكيل والنقل والكشف وغيرها من وظائف التحكم في الضوء؛ ويتم وضعه جنبًا إلى جنب مع GPU على نفس لوحة التغليف باستخدام تقنيات تغليف متقدمة، على مسافة بضعة ملليمترات فقط، مشابهًا لوضع ذاكرة HBM بجانب GPU.

بجانب PIC الضوئي السيليكوني، سيكون هناك شريحة تشغيل مسؤولة عن التحويل بين إشارات GPU الكهربائية وإشارات PIC الضوئي السيليكوني. وهي أيضًا شريحة سيليكونية، وهي في جوهرها نسخة مبسطة جدًا من DSP المستخدمة في وحدات الضوئية التقليدية. نظرًا لأن مسافة التحويل الكهروضوئي في CPO لا تزيد عن بضعة ملليمترات، فلا حاجة إلى نظام الترميز المعقد لتصحيح الأخطاء الخاص بـ DSP، بل يكفي مُشغّل بسيط.

عند تغليف خارجي، يتم وضع ليزر كمصدر ضوئي خارجي، يُعرف بالإنجليزية باسم ELS (External Laser Source). يُنقل الضوء من الليزر عبر الألياف الضوئية إلى PIC الضوئي السيليكوني داخل التغليف. لا يُدمج الليزر مباشرة داخل التغليف لأن ليزرات InP تولد كمية كبيرة من الحرارة، ووجودها بالقرب من GPU وPIC الضوئي السيليكوني سيسبب مشاكل؛ بالإضافة إلى أن عمر الليزر محدود، وإذا تم تكامله داخل التغليف، فعند تعطله سيؤدي إلى تلف الشريحة بأكملها التي تبلغ قيمتها عدة آلاف من الدولارات. بجعل الليزر على شكل قابل للإزالة والتبديل من الخارج، يمكن استبداله مباشرة عند تعطله دون التأثير على الشريحة نفسها.

ما يُعيد تشكيله CPO ليس مكونًا واحدًا داخل وحدة الضوء، بل شكل المنتج نفسه وهو وحدة الضوء القابلة للإزالة. حاليًا، وحدة الضوء القابلة للإزالة هي صندوق صغير مستقل يحتوي على الليزر، المُعدِّل، الكاشف، ووحدة معالجة الإشارات الرقمية (DSP). أما CPO، فيشبه فك هذا الصندوق: يتم تغليف دائرة الضوء السيليكونية (PIC) مباشرة داخل الرقاقة، ويصبح الليزر مصدر ضوء خارجي مستقل، وتُبسَّط وحدة معالجة الإشارات الرقمية (DSP) بشكل كبير أو تُزال تمامًا، ولا حاجة بعد ذلك للصندوق الصغير في ظهر الخادم. هذا ليس ترقية للمنتج الحالي، بل إعادة هيكلة على مستوى التصميم.

لماذا يصبح CPO موضوع استثمار في عام 2026

لقد كان مفهوم CPO موجودًا منذ سنوات عديدة، فلماذا أصبح فجأة موضوع استثماري شائع في عام 2026؟ أصدرت غولدمان ساكس تقريرًا يفيد بأن حجم السوق المحتمل للضوئيات سيتوسع من حوالي 15 مليار دولار حاليًا إلى 154 مليار دولار بحلول عام 2028، بزيادة تقارب 9 مرات، حيث تمثل CPO 91 مليار دولار. السبب الأساسي واحد فقط: إن بنية نيفيديا التالية ستُحوّل CPO من خيار اختياري إلى ضرورة.

في النظام الحالي GB300 NVL72، يتم تجميع 72 وحدة معالجة رسومية (GPU) في خزانة واحدة، ولا تزال وحدات GPU داخل الخزانة متصلة بأسلاك نحاسية. لكن مع توسع مجموعات الذكاء الاصطناعي إلى مئات أو حتى آلاف وحدات GPU، يصبح الاتصال بين الخزائن عائقًا. تقوم نيفيديا في منصة Rubin التالية (الاسم الرمزي للمنصة التالية لنيفيديا للذكاء الاصطناعي) بتطبيق حل CPO لمفاتيح الشبكة بين الخزائن، لاستبدال وحدات الضوئية القابلة للإزالة التقليدية. هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها نيفيديا CPO رسميًا في منصتها الخاصة.

إلى الجيل التالي من Feynman (رمز منصة الذكاء الاصطناعي التالية لـ NVIDIA)، قد يدخل CPO حتى داخل خزانات الربط بين وحدات GPU. أي أن الضوء يقترب تدريجيًا من وحدات GPU بين الخزانات. وقد أكد الرئيس التنفيذي لشركة Lumentum في مؤتمر المكالمة الأخير للإيرادات أن CPO سيواجه خللًا كبيرًا في العرض والطلب، حيث يفوق الطلب بكثير العرض؛ إن CPO هو أكبر دافع نمو واحد لشركة Lumentum، ولا يزال في مرحلة مبكرة جدًا.

من حيث البيانات الصناعية، فإن حجم الشحنات الفعلية في سوق CPO لا يزال صغيرًا حاليًا، حيث يُتوقع أن يصل إلى حوالي 160 مليون دولار في عام 2026، ويتكون بشكل رئيسي من عينات وكميات صغيرة. لكن إذا تحقق توقعات غولدمان ساكس، فسيتضخم السوق إلى 91 مليار دولار بحلول عام 2028، وهو منحنى انفجاري ينتقل من الصفر إلى مائة مليار دولار. لقد بدأت نفيديا بالفعل في إنتاج CPO switches على نطاق واسع في بداية عام 2026، وسلّمت بروكوم منتجات مرتبطة بـ CPO للعملاء في أكتوبر 2025، كما أطلقت تايوان سيميكوندكتور حل تغليف COUPE (حل تغليف CPO المتقدم من تايوان سيميكوندكتور). إن اعتماد نفيديا وبروكوم لـ CPO يدل على أن هذه التقنية لم تعد مفهومًا مستقبليًا، بل أصبحت واقعًا ملموسًا.

ومع ذلك، لن تستبدل CPO الوحدات الضوئية القابلة للإدخال والإخراج تمامًا على المدى القصير. تحل CPO مشكلة احتياجات الاتصال داخل مجموعات الذكاء الاصطناعي ذات الكثافة الفائقة، مثل الربط بين وحدات معالجة الرسوميات داخل العقدة الفائقة من نيفيديا؛ لا تزال مراكز البيانات تشهد العديد من سيناريوهات الاتصال الأخرى، بما في ذلك الربط بين الخزائن والمحولات، والمحولات إلى المحولات، وبين مراكز البيانات، والتي ستستمر في استخدام الوحدات الضوئية القابلة للإدخال والإخراج في المستقبل المنظور. وبالتالي، فإن العلاقة الأكثر دقة هي أن CPO تفتح سوقًا جديدًا، قد يكون أكبر بكثير من سوق الوحدات القابلة للإدخال والإخراج، وليس مجرد استبدال مباشر للسوق الحالي. سيتعايش كلا النوعين في سيناريوهات مختلفة.

العناصر الخمسة المستفيدة بعد انفجار CPO

إذا انفجر CPO في المستقبل، حتى ظهور دورة فائقة، فإن مراحل سلسلة التوريد الأكثر استفادة ستكون تقريبًا خمسة.

أولاً، تصنيع PIC الضوئي السيليكوني. يفرض هيكل CPO استخدام PIC الضوئي السيليكوني، لأن السيليكون هو المادة الوحيدة التي يمكن تغليفها متقدماً مع GPU. الشركات القادرة على تصنيع PIC الضوئي السيليكوني نادرة جداً، وسيصبح الإنتاج أضيق نقطة حرجة.

ثانيًا، هو قاعدة السيليكون الضوئي. كل شريحة PIC ضوئية من السيليكون تحتاج إلى قاعدة SOI، وزيادة الطلب على شرائح PIC الضوئية من السيليكون الناتجة عن CPO ستؤدي أيضًا إلى زيادة هائلة في الطلب على قواعد SOI، وهي سوق يكاد يكون محتكرًا عالميًا.

ثالثًا، المُشِّع الخارجي وسلسلة التوريد العليا خلفه. يخلق CPO فئة منتجات جديدة: حيث يدمج الوحدة الضوئية القابلة للإدخال التقليدية المُشِّع داخل الصندوق، بينما في بنية CPO، يجب فصل المُشِّع ليصبح مصدر ضوء خارجي. لم يكن هذا السوق موجودًا تقريبًا من قبل.

هناك أيضًا عدم توافق حرج في عملية الإنتاج. الحالية لإنتاجية الشركات الكبرى للليزر، تتركز أساسًا على إنتاج ليزر EML التقليدي، الذي يدمج الإشعاع والتعديل على شريحة واحدة، ويُستخدم في وحدات الضوئية القابلة للإزالة، وقد تم توقيع عقود الطلبات حتى عامي 2027 و2028. لكن CPO تحتاج إلى ليزر أبسط، مسؤول فقط عن الإشعاع وليس عن التعديل، لأن مهمة التعديل تُنقل إلى PIC السيليكوني داخل التغليف. على الرغم من أن كلا النوعين من الليزر يستخدمان InP، إلا أن تصميمهما وخطوط الإنتاج مختلفة، ولا يمكن التبديل بينهما بسلاسة. تم تقييد قدرات الإنتاج الكبيرة بعقود الليزر التقليدي، لدرجة أن Lumentum نفسها يجب أن تشتري ليزر CPO من السوق المفتوح، وسيتدفق الطلب الزائد إلى موردي الليزر المستقلين.

زيادة الطلب على الليزر ستستمر في التأثير على سلسلة التوريد العلوية. المزيد من الليزر يعني مزيدًا من قوالب InP و المزيد من الطبقات خارجية التكوين. حذرت تقرير غولدمان ساكس من أن نقص إمدادات قوالب InP قد يستمر حتى عام 2027.

رابعًا، التغليف والتجميع. إن CPO هو في جوهره تحدي تغليف، يتطلب دمجًا دقيقًا بين دائرة الضوء السيليكونية (PIC) ورقاقة الإلكترونية، مع متطلبات دقة عالية جدًا. الشركات القادرة على تحقيق تغليف وتجميع على مستوى CPO ستكون نادرة في المستقبل.

الخامس هو الاختبار والتحقق. قبل خروج كل شريحة فوتونية سيليكونية من المصنع، يجب إجراء اختبارات أداء بصري وتحقق من الموثوقية. إن اختبارات CPO أكثر تعقيدًا من وحدات الضوء التقليدية، لأنها تتضمن التحقق المختلط بين البصريات والإلكترونيات، وسيشهد هذا المرحلة نموًا سريعًا مع زيادة إنتاج CPO.

بشكل عام، بعد انفجار الطلب على CPO، فإن أكثر المراحل الحرجية استفادة هي تصنيع الضوء السيليكوني، قواعد الضوء السيليكوني، الليزر الخارجي، قواعد InP والترسيب الخارجي، التجميع والتغليف، والاختبار والفحص.

الرقائق الأساسية: AXTI و Soitec

من حيث التسلسل من الأعلى إلى الأسفل، فإن الشركتين الرئيسيتين في طبقة التحفيز هما AXTI وSoitec. تخدم الشركتان مسارات تقنية مختلفة، ولا تتنافسان، بل تتعاونان. فـ AXTI تخدم سلسلة توريد الليزر وتساعد على إنتاج الضوء، بينما تخدم Soitec سلسلة توريد الضوء على السيليكون وتساعد على التحكم في الضوء. يتطلب الربط الضوئي تعاونًا بين الشركتين.

AXTI هي شركة أمريكية متخصصة في إنتاج قوالب InP وGaAs. وتكمن وظيفتها في تنقية وتركيب العناصر النادرة مثل الإنديوم والفوسفور والغاليوم والزرنيخ، ثم سحبها إلى شُعب أحادية البلورة، وقطعها لاحقًا إلى شرائح رقيقة. يتمثل عدم قابلية استبدال AXTI في أن الشركات القادرة على إنتاج قوالب InP عالية الجودة على مستوى العالم نادرة جدًا، حيث تشمل بالإضافة إلى AXTI، شركات قليلة مثل Sumitomo Electric اليابانية وFreiberger الألمانية. تمثل حماية AXTI في تراكم الخبرات التقنية في معالجة نقاء المواد، وخبرات تراكمت على مدى عقود، بالإضافة إلى فترات طويلة من التحقق من العملاء. إذا قرر العملاء في سلسلة التوريد التحول إلى مورد آخر، فسيتعين عليهم التحقق من كامل خط الإنتاج مرة أخرى، مما يرفع تكلفة التحويل بشكل كبير.

لن تتجنب CPO قاعدة InP، بل ستعزز الطلب. في بنية CPO، يحتاج كل GPU إلى ليزر خارجي، وعدد الليزر مرتبط مباشرة بعدد GPUs. المزيد من الليزر يعني المزيد من قواعد InP. وبالتالي، فإن CPO مفيدة بوضوح لـ AXTI. خاصية استثمار AXTI هي رأس مال صغير وتأرجح عالٍ، مع تأخير في نقل الطلب، لكن بمجرد أن ينتقل الطلب إلى الطلبيات، قد يكون التأثير على السهم كبيرًا جدًا.

Soitec هي شركة مدرجة في باريس، فرنسا، وتتخصص في إنتاج قوالب SOI للضوئيات السيليكونية. تمتلك Soitec موقعًا مهيمنًا في سوق قوالب SOI المخصصة للضوئيات السيليكونية، كما اخترعت تقنية براءة الاختراع Smart Cut (تقنية تصنيع رقائق SOI الخاصة بـ Soitec). يعتمد جوهر CPO على دائرة متكاملة ضوئية سيليكونية (PIC)، وكل دائرة PIC سيليكونية تتطلب قالب SOI، وبالتالي فإن Soitec هي واحدة من المستفيدين الأكثر وضوحًا في دورة CPO الفائقة. كان تقييمها آنذاك حوالي 1.4 ضعف القيمة الدفترية، وهو ما يُعد منخفضًا بالنسبة لشركة تتمتع باحتكار عالمي. يجب ملاحظة أن Soitec مدرجة في بورصة باريس، وليس في سوق الأسهم الأمريكية.

الطبقة الخارجية: IQE/IQEE

فيما يلي طبقة التمدد الخارجي. المورد الخارجي المستقل الرائد عالميًا هو IQE/IQEE، المدرجة في لندن. ميزة IQE التنافسية تكمن في صعوبة التمدد الخارجي نفسها. يتم نمو طبقات وظيفية على شكل كعكة متعددة الطبقات على ركيزة، حيث لا تتجاوز كل طبقة بضعة نانومترات، وأي انحراف طفيف في المادة أو درجة الحرارة أو وقت النمو يمكن أن يؤدي إلى تلف الليزر. هذه المجموعات من المعلمات هي وصفة التمدد الخارجي، وقد جمعت IQE خبرات عقود في هذه الوصفات، ولا يمكن نسخها في فترة قصيرة فقط بالاستثمار المالي.

بعد انفجار CPO، فإن منطق IQE وAXTI متشابه: فزيادة طلب الليزر تؤدي إلى زيادة الطلب على الطبقات خارجية التصنيع. يكمن خطر IQE في تركيز عملائها، حيث يُعد LITE أحد عملائها الرئيسيين. إذا قرر LITE في المستقبل تصنيع الطبقات الخارجية بنفسه وتحقيق التكامل الرأسي، فقد يتأثر مصدر الدخل الأكبر لـ IQE، وهو خطر فردي يجب الانتباه إليه قبل الاستثمار.

طبقة الليزر: SIVE/SIVEE، LITE، COHR، AAOI

استمر في التقدم إلى طبقة الرقاقة، حيث يُعد الليزر أصعب عنصر نادرًا. تشمل الشركات الأساسية SIVE/SIVEE وLITE وCOHR وAAOI.

SIVE/SIVEE هي واحدة من أكثر أصول الاتصالات الضوئية ارتفاعًا في العام الماضي. إنها شركة صغيرة مدرجة في السويد، بقيمة سوقية تبلغ حوالي 1.5 مليار دولار أمريكي وإيرادات سنوية تبلغ حوالي 30 مليون دولار أمريكي. إنها تتبع نموذج Fabless، وتتمتع بمنصة InP100 الخاصة بها ومصنع صغير للشرائح في غلاسكو، المملكة المتحدة، مما يمنحها قدرات تصنيعية محدودة، كما تتعاون مع Win Semi في تايوان لنقل تصميمات الليزر إلى طاقات تصنيع ناضجة لزيادة إنتاج الليزر عالي الطاقة.

لدى SIVE/SIVEE خمس ميزات أساسية. أولها منصة InP100 القياسية، التي تُوحّد وحدات الليزر الأساسية، مما يسمح بدمج منتجات بمواصفات مختلفة بسرعة وكأنها قطع ألعاب بناء. ثانيها اختبار على مستوى الرقاقة، حيث لا يلزم قطع الرقاقة ثم اختبار كل شريحة على حدة، بل يتم اختبار كل شريحة مباشرة على الرقاقة، مما يزيد من نسبة المنتجات المقبولة ويقلل التكاليف. ثالثها التغطية في آن واحد للتكنولوجيا الحالية والتالية، مع وجود منتجات لكل من وحدات الضوء القابلة للإزالة ومصادر الضوء الخارجية لتقنية CPO. رابعها العمل على عدة مسارات في وقت واحد، فبالإضافة إلى الربط الضوئي في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، فإنها تعمل أيضًا على تقنيات LiDAR (رادار الليزر)، والاتصالات الساتلية، والدفاع، مما يوزع المخاطر المرتبطة بسوق واحد. خامسها نموذج التوسع الخفيف الأصول، حيث تُستخدم مصانع صغيرة للتحقق من المفاهيم الأساسية وإنتاج كميات صغيرة، بينما يتم اللجوء إلى طاقة إنتاج Win Semi للإنتاج الضخم، دون الحاجة إلى استثمارات ثقيلة في بناء مصانع، مع الاحتفاظ بالقدرة التصنيعية الأساسية.

SIVE/SIVEE هي أصول ذات مرونة عالية في دورة CPO الفائقة. أحد الأسباب هو أن طاقات الإنتاج الكبيرة مغلقة بطلبات أجهزة الليزر التقليدية، مما يتطلب من موردي الليزر المستقلين تلبية الطلب الزائد الخارجي لـ CPO. السبب الآخر هو أن SIVE مدمجة في سلاسل توريد عدة مشاريع CPO. يتم دفع حلول CPO الخاصة بـ AMD عبر منصة GlobalFoundries، وSIVE هي واحدة من موردي الليزر القلائل ضمن هذا النظام البيئي؛ كما أن Celestial AI (شركة ناشئة في الربط الضوئي السيليكوني) التابعة لـ Marvell، وأيضًا Ayar Labs (شركة ناشئة في CPO/الربط الضوئي السيليكوني) من بين عملائها.

لكن مخاطر SIVE/SIVEE واضحة أيضًا: الإيرادات منخفضة جدًا، ومعظم العملاء لا يزالون في مرحلة التطوير والتحقق، ولم يدخلوا الإنتاج الضخم الرسمي. إذا قام أي عميلين أو ثلاثة بتنفيذ طلباتهم، فقد يستمر السعر في الارتفاع؛ وإذا تأخر العملاء أو ألغوا، فقد ينخفض السعر بشكل كبير. يمكن اعتباره كورقة يانصيب ذات عوائد عالية جدًا.

LITE، وهي Lumentum، هي ممثلة لمسار IDM للليزر. فهي تقوم بتصميم الليزر وتصنيعه، بالإضافة إلى تجميع وحدات الضوء الكاملة. أهم نقطة في LITE هي الاستثمار الاستراتيجي البالغ 2 مليار دولار من نيفيديا والالتزامات الشرائية التي تصل إلى عشرات المليارات من الدولارات، والتي تضمن إنتاجها مباشرة. كما أن LITE مترابطة بشكل عميق مع TPU من جوجل (نظام شرائح التسريع الذكية التي طورتها جوجل)، حيث تستخدم مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي من جوجل بشكل واسع تقنيات تبديل الضوء والليزر من LITE.

قال رئيس تنفيذي LITE في اجتماع تقرير الأرباح ثلاث تقييمات رئيسية: سيحدث خلل كبير في العرض والطلب لـ CPO؛ CPO هو أكبر دافع واحد للنمو لشركة Lumentum؛ لا يزال CPO في مرحلة مبكرة جدًا. هذا يعادل تأكيدًا مباشرًا من رئيس تنفيذي رائد في الصناعة على دورة CPO الفائقة. تم حجز طاقة إنتاج LITE حتى عام 2028، وحاجز المنافسة هو الارتباط بعميلين رئيسيين هما NVIDIA وGoogle. المخاطر تكمن في أن حجز الطاقة من قبل NVIDIA يعني أيضًا تثبيت الحد الأقصى على المدى القصير، حيث تعتمد الإيرادات بشكل أساسي على طلبات NVIDIA، مما يحد من السيطرة الذاتية للشركة، ولا تمتلك منحنى نمو حادًا مثل SIVE/SIVEE.

COHR، المعروفة أيضًا باسم Coherent، هي شركة نادرة في مجال الاتصالات الضوئية تغطي كامل سلسلة القيمة. فهي تمتلك القدرة على تصنيع كل مراحل السلسلة، بدءًا من المواد، ومحفزات InP، ودوائر الضوء السيليكونية PIC، وحتى وحدات الضوء. تشغل COHR حصة سوقية تبلغ حوالي 20% في وحدات الضوء، مما يضعها في الطليعة العالمية. مثل LITE، حصلت COHR أيضًا على استثمار استراتيجي بقيمة 2 مليار دولار من نيفيديا، بالإضافة إلى التزامات شراء تصل إلى عشرات المليارات من الدولارات.

مزايا COHR هي أنها لا تفوّت أي تطور تقني مهما تغيّرت المسارات التقنية. فهي قادرة على إنتاج PIC للضوء السيليكوني المطلوب في CPO، كما يمكنها تصنيع الليزر المطلوب في CPO، كما يمكنها أيضًا إنتاج وحدات الضوء القابلة للإدخال والإخراج التي لا تزال قائمة. هذا هو قيمة التغطية الكاملة للسلسلة. COHR تشبه أداة توصيل ضوئي بقيمة سوقية متوسطة وأمان عالٍ، مع درجة عالية من اليقين، ورغم أن مرونتها أقل من SIVE/SIVEE، إلا أن تقلباتها أقل ومخاطرها منخفضة.

AAOI هي واحدة من الشركات القليلة المتكاملة رأسياً في الولايات المتحدة في مجال التوصيل الضوئي. فهي تستخدم معدات MBE (الترسيب بالنبض الجزيئي) لنمو الطبقات خارجية على ركيزة InP، وتُنتج نفسها شرائح الليزر، وتُغلف المكونات الضوئية الفرعية، وتُجمع وحدات الضوء النهائية. وتشكل وحدات الضوء القابلة للإزالة بسعة 800G و1.6T حالياً نواة عملها الأساسية. ووفقًا لنص المقابلة، حصلت AAOI في مارس على أول طلب جماعي لوحدات ضوئية لمركز البيانات بسعة 1.6T، بقيمة تزيد عن 200 مليون دولار أمريكي، ثم حصلت في أبريل على طلب بقيمة 71 مليون دولار أمريكي لوحدات 800G.

لا يعني وجود CPO بالضرورة تأثيرًا سلبيًا على AAOI. أولاً، لن تختفي وحدات الضوئية القابلة للإدخال والإخراج بسبب انفجار CPO، حيث تحل CPO مشكلة الاتصال الداخلي داخل العقد الفائقة، بينما لا تزال كميات كبيرة من الاتصالات بين الخزائن تتطلب وحدات ضوئية قابلة للإدخال والإخراج. ثانيًا، تدخل AAOI في سلسلة توريد CPO. في بنية CPO، لا يمكن وضع الليزر داخل التغليف، بل يجب تثبيته كوحدة خارجية صغيرة تُنقل عبر الألياف الضوئية. المنتج الجديد الذي عرضته AAOI هو مصدر ليزر خارجي مخصص لتزويد CPO بالضوء. بشكل عام، تتمثل مزايا AAOI في التكامل الرأسي، وسرد أمن سلسلة التوريد الناتج عن التصنيع المحلي في الولايات المتحدة، والقدرة على التوسع في تقنيات الليزر لدخول سوق المصادر الخارجية لـ CPO. لكنها أيضًا أداة ذات رأس مال صغير وبيتا مرتفع، مما يعني تقلبات كبيرة ومرونة عالية ومخاطر مرتفعة.

مُصنّعو العقد: Win Semi و TSEM

بعد الانتهاء من الليزر، ننتقل إلى مصانع التصنيع. أهم شركتين هما Win Semi و TSEM.

Win Semi هي واحدة من أكبر مصانع التصنيع النقية للأشباه الموصلات المركبة في العالم، وتقدم تصنيعًا لكل من GaAs وInP. يتم إنتاج ليزر SIVE/SIVEE بشكل رئيسي من خلال Win Semi. إن هيكلية CPO من الجيل التالي تزيد من الطلب على الليزر الخارجي، وتعتبر Win Semi الشريك الأهم في التصنيع لهذه الشركات المصممة للليزر. بغض النظر عن أي شركة مصممة للليزر ستنتصر في النهاية، فمن المرجح جدًا أن تلجأ إلى Win Semi للتصنيع.

TSEM هي مصنع إسرائيلي متخصص، وتُعرف في السوق باسم "تايوان سيميكوندكتور مانوفاكتورينغ في مجال التوصيلات الضوئية". قد تكون واحدة من أكثر الشركات استفادة مباشرة من الدورة الفائقة لـ CPO. يعتمد CPO على PIC الضوئي السيليكوني، وTSEM هي المصنع الأكبر حصة في مجال تصنيع PIC الضوئي السيليكوني. إن استخدام CPO الإلزامي لـ PIC الضوئي السيليكوني ينقل أعمال تصنيع TSEM للضوئي السيليكوني من مجال متخصص إلى مركز سلسلة التوريد.

تم حجز معظم طاقة TSEM حتى عام 2028، ومع ذلك، فإن النسبة المتوقعة للسعر إلى الأرباح لا تزيد عن 16 إلى 18 ضعفًا، مما يترك مساحة صاعدة في ظل التوقعات المرتفعة للنمو في CPO. المخاطر الأساسية هي الجغرافيا السياسية، فهي شركة إسرائيلية تقع في الشرق الأوسط، وقد تتأثر بالصراعات الجغرافية السياسية.

Win Semi و TSEM كلاهما مصنعان للتعاقد، لكن الفرق الأساسي يكمن في المواد المختلفة والأشياء المصنوعة. تستخدم Win Semi InP و GaAs لتصنيع الليزر، وتتولى إنتاج الضوء؛ بينما تستخدم TSEM ركيزة SOI لتصنيع PIC الضوئي السيليكوني، وتتولى التحكم في الضوء. نظاما المواد هذين غير متوافقين مع بعضهما البعض، وهما ليسا منافسين، بل مصنعان لقطاعات مختلفة في سلسلة التوريد.

DSP وطبقة شريحة التبديل: Broadcom وMarvell

في الأسفل، تأتي طبقة DSP ورقاقة التبديل، والتي تشمل بشكل رئيسي Broadcom وMarvell.

Broadcom AVGO هي عملاقة أمريكية بقيمة تريليون دولار، وتشمل أنشطتها شرائح التبديل وشرائح AI المخصصة وبرامج المؤسسات. ترتبط ارتباطًا مباشرًا بقطاع التوصيل الضوئي مجالان رئيسيان. الأول هو شريحة DSP، أي "الدماغ" داخل وحدات الضوء، المسؤولة عن ترميز تصحيح الأخطاء؛ وتعتبر Broadcom واحدة من أهم موردي هذا المجال. الثاني هو مبدل CPO، حيث دخل مبدل CPO من الجيل الثالث من Broadcom مرحلة الإنتاج الضخم، وهو نوع جديد من المبدلات حيث يتم تغليف المحرك البصري مباشرة بجانب شريحة التبديل. من حيث وتيرة التسويق التجاري لتقنية CPO، فإن Broadcom سبقت حتى NVIDIA.

لكن من منظور الاستثمار، فإن التوصيلات الضوئية هي مجرد واحدة من العديد من الأعمال الخاصة بـ Broadcom، وتمثّل حصة صغيرة من إيراداتها الإجمالية. لن يرتفع سعر سهمها بضع أضعاف فقط بسبب انفجار تقنية CPO. الاستثمار في Broadcom يعني شراء اليقين الشامل لبناء البنية التحتية للذكاء الاصطناعي، وليس المرونة النقطية الوحيدة لانفجار صناعة التوصيلات الضوئية.

MRVL، أي Marvell Technology، هي شركة رقائق متعددة الأعمال تشمل رقائق تسريع الذكاء الاصطناعي المخصصة ورقائق شبكات مراكز البيانات ورقائق التخزين. وهما المجالان المرتبطان مباشرة بالربط الضوئي: أولًا، رقائق DSP، حيث تُعد Marvell وBroadcom الموردين الرئيسيين في هذا المجال وتنافسان مباشرة؛ ثانيًا، CPO. استحوذت Marvell على Celestial AI، مما عزز بشكل كبير قدراتها في مجال الربط الضوئي السيليكوني.

المنطق الأساسي لهذا المحتوى هو أن GPUs كانت تستخدم كابلات نحاسية للتواصل، والآن سيتم استبدال النحاس بالضوء. كما أن Celestial AI تعمل في هذا الاتجاه، لكن على مسافة أقصر: استبدال النحاس بالضوء داخل تغليف الرقاقة. من خلال هذه الاستحواذ، تعزز Marvell موقعها الاستراتيجي في مجال CPO.

بالمقارنة مع Broadcom، فإن Marvell لديها تركيز أكبر على الاتصالات الضوئية. فـ Broadcom هي شركة بقيمة تريليونات الدولارات، حيث تمثل الاتصالات الضوئية مجرد أحد جوانبها؛ بينما Marvell أصغر حجمًا، حيث بلغ إيراداتها في السنة المالية الماضية 8.2 مليار دولار، بزيادة قدرها 42% على أساس سنوي، ويتوقع الإدارة أن تصل إلى حوالي 15 مليار دولار خلال السنتين الماليتين القادمتين. تمثل الاتصالات الضوئية وCPO نسبة أكبر من إيرادات Marvell العامة، كما أن مرونتها أعلى. ليست Marvell مُستهدفًا خالصًا للاتصالات الضوئية، لكنها قد تكون الخيار الأفضل الذي يغطي كلا المجالين: DSP وCPO معًا، مع تعرض شامل جيد.

الألياف الأساسية: Corning

أخيرًا، الشركة الأساسية GLW، وهي كورنينغ. تُعد كورنينغ الرائدة العالمية في الألياف البصرية. يُعرف الكثير من الناس كورنينغ بسبب زجاج شاشات هاتف آيفون من آبل؛ لكن في الواقع، أصبحت الاتصالات الضوئية واحدة من أكبر وأسرع أقسام كورنينغ نموًا. منذ اختراع الألياف البصرية للاتصالات في عام 1970، قامت كورنينغ بتركيب ملايين الأميال من الكابلات الضوئية.

بغض النظر عن أي شركة وحدات ضوئية تفوز، سواء كانت التقنية قابلة للإزالة أو CPO، فإن الألياف الضوئية من كورنين ضرورية. في بنية CPO، لا تزال الألياف الضوئية تُستخدم لربط الليزر ووحدة PIC الضوئية السيليكونية، كما تستمر الألياف الضوئية في الاستخدام بين الخزائن المختلفة. الألياف الضوئية هي واحدة منfewer المراحل في سلسلة التوريد التي لا تتأثر بخلافات خطوط التقنية.

كوريينغ لديها روابط قوية مع عملائها مؤخرًا. في يناير من هذا العام، أعلنت ميتا عن استثمار ما يصل إلى 6 مليارات دولار لمساعدة كوريينغ على توسيع مصانع الكابلات الضوئية؛ كما أعلنت نفيديا عن توقيع اتفاقية تعاون متعددة السنوات مع كوريينغ، واستثمار 500 مليون دولار للحصول على خيارات شراء أسهم في كوريينغ. وتعهدت كوريينغ بزيادة طاقة الاتصالات البصرية في الولايات المتحدة عشرة أضعاف، وزيادة إنتاج الألياف الضوئية بأكثر من 50٪، وبناء ثلاث مصانع جديدة.

سابقًا، استثمرت نيفيديا 2 مليار دولار في كل من LITE وCOHR، والآن استثمرت 500 مليون دولار في كورنينغ، مما يُظهر أن نيفيديا تُوسّع تنافسها في بنية الذكاء الاصطناعي من الرقائق إلى الألياف البصرية، وتُحصّن بشكل منهجي سلسلة إمداد التوصيل الضوئي بأكملها. كورنينغ هي الأقل مرونة والأكثر يقينًا في سلسلة إمداد التوصيل الضوئي بأكملها.

ثلاثة نماذج تكوين: محافظ، متوازن، متحمس

بعد الحديث عن العديد من الشركات، يجب الإجابة على السؤال: "كيف تستثمر؟" القاعدة الأهم هي: كلما انتقلت نحو الأعلى في سلسلة التوريد، كلما كانت الشركات أصغر حجمًا وأكثر مرونة، لكنها أقل يقينًا؛ وكلما انتقلت نحو الأسفل، كلما كانت الشركات أكبر حجمًا وأكثر يقينًا، لكنها أقل مرونة. الشركات الأعلى في السلسلة مثل AXTI و IQE، التي تنتج القواعد والطبقات الخارجية، لديها قيم سوقية صغيرة وتأخير في نقل الطلب، لكنها قد تحقق مرونة كبيرة عند زيادة الطلب؛ بينما الشركات الكبرى في الأسفل مثل AVGO ذات يقينية عالية جدًا، لكن من الصعب توقع ارتفاعها خمسة أضعاف في عام واحد.

المجموعة الأولى هي تكوين محافظ، وتشمل الأصول الأساسية AVGO وMRVL وGLW. جميع الشركات الثلاث هي شركات ذات رأس مال سوقي كبير، حيث وصل رأس مال Broadcom إلى حوالي تريليوني دولار أمريكي، ويدخل ضمن أكبر عشر شركات في سوق الأسهم الأمريكية؛ كما أن Marvell وCorning هما أيضًا من الشركات ذات القيمة السوقية بالقرب من تريليون دولار. تتمتع Broadcom وMarvell بتنوع في أعمالهما، حيث يُعد الاتصال الضوئي جزءًا واحدًا فقط منهما؛ بينما تركز Corning بشكل أكبر، لكن الألياف البصرية هي عنصر أساسي لا يتأثر بصراعات خطوط التكنولوجيا. تتميز هذه المجموعة بمخاطر هبوطية محدودة، فحتى إذا لم تحقق الاتصالات الضوئية التوقعات، فإن الأعمال الأخرى يمكنها دعم سعر السهم، مما يجعلها مناسبة للمستثمرين طويلي الأجل الذين لا يرغبون في تحمل تقلبات كبيرة.

المجموعة الثانية هي مزيج متوازن، وتشمل الأصول الأساسية COHR وLITE وTSEM. جميع الشركات الثلاث هي رائدة في مجالاتها، بحجم متوسط، وتجمع بين اليقين والمرونة. COHR هي شركة بصرية تغطي جميع مراحل السلسلة، لذا فهي لا تخاطر بالتخلف عن أي اتجاه في الصناعة، كما أن استثمار نيفيديا بقيمة 2 مليار دولار يوفر هامش أمان. LITE هي المورد الأساسي للليزر الذي تضمنه نيفيديا لإحراز القدرة الإنتاجية، وقد أكد الرئيس التنفيذي مباشرة وجود خلل في العرض والطلب لتقنية CPO. TSEM هي مصنع التصنيع الأكبر حصة في مجال تصنيع PIC للضوء السيليكوني، وقيمتها السوقية منخفضة نسبيًا. إذا كنت ترغب في الاستفادة من تقنية التوصيل الضوئي وتستطيع تحمل تقلبات معينة، فإن هذا المزيج مناسب نسبيًا.

المجموعة الثالثة هي تكوين عدواني، وتشمل الأصول الأساسية: SIVE/SIVEE وAAOI وSOI/Soitec وAXTI وIQE. جميع الشركات الخمسة تقع في مراحل الضيق في سلسلة التوريد. SIVE/SIVEE هو مورد نادر لمصادر الضوء الليزرية الخارجية لـ CPO، وقد دُمجت في سلاسل توريد عدة مشاريع CPO؛ AAOI هي أصل عالي بيتا للوحدات الضوئية القابلة للإزالة، ولديها أيضًا القدرة على الدخول في مصادر الضوء الخارجية لـ CPO؛ Soitec هي المورد المهيمن بشكل ساحق في مجال رقائق السيليكون الضوئية؛ AXTI توفر رقائق InP المطلوبة لتصنيع الليزر؛ IQE تنتج الطبقات الخارجية الحاسمة لتصنيع الليزر. إذا انفجر دورة CPO الفائقة بالسرعة التي تنبأ بها غولدمان ساكس، فستكون هذه المجموعة الأكثر مرونة، لكنها أيضًا الأكثر خطورة.

من الطبيعي أن تنخفض هذه الأصول ذات القيمة السوقية الصغيرة بنسبة 20% إلى 30% في يوم واحد، ويُفضل التحكم في المراكز ضمن 5% إلى 10% من المحفظة الاستثمارية الإجمالية. كما يجب الانتباه إلى أن العديد من الأصول الصغيرة ذات القيمة السوقية في مجال الاتصالات الضوئية غير مدرجة في البورصات الأمريكية. فشركة Soitec مدرجة في بورصة باريس، وIQE في بورصة لندن، وSIVE في السويد، وWin Semi في تايوان. إذا كنت تستخدم Interactive Brokers، فيمكن تداول معظمها، لكنك ستحتاج إلى تفعيل صلاحيات الأسواق المقابلة.

مخاطر المسار: تقدم CPO، اختيار نيفيديا، تقلبات الرأسمال الصغير

هناك مخاطر استثمارية واضحة في جميع القطاعات.

أولاً، لا يُعرف على وجه اليقين تقدم تجسيد CPO. إن توقع جولدمان ساكس بسوق CPO بقيمة 91 مليار دولار هو تقدير متحمس للغاية. لتحقيق هذا الرقم، يجب أن يُطلق النموذج القادم من نيفيديا في مواعيده، وأن تصل كفاءة إنتاج CPO إلى المعايير المطلوبة، وأن يواكب إمداد رقائق InP الطلب، وأن تستمر شركات السحابة في الحفاظ على مستويات عالية من الإنفاق الرأسمالي، مع تدفق مستمر للأموال إلى سلسلة التوريد. أي خلل في أي مرحلة من هذه المراحل سيؤدي إلى انخفاض الرقم الفعلي.

ثانيًا، اختيار نيفيديا حاسم. ستؤثر بشكل مباشر على تكوين سلسلة التوريد بأكملها، أي خيار اتصال ضوئي ستستخدمه منصة روبين القادمة من نيفيديا. حاليًا، أدرجت نيفيديا CPO في هيكلها المرجعي لروبين، لكن اختيار الموردين المحددين ووتيرة الإنتاج الضخم لا تزال غير محسومة.

ثالثًا، توجد مخاطر متأصلة في الأصول ذات القيمة السوقية الصغيرة. العديد من شركات سلسلة توريد الاتصالات الضوئية لديها قيم سوقية صغيرة، ولا ينبغي تخصيص حصة كبيرة من المحفظة لهذه الأصول، ولا يُسمح باستخدام الرافعة المالية.

ثلاثة تحكمات أساسية والختام

أخيرًا، ألخص تقييماتي الثلاثة لمسار التوصيل الضوئي.

أولاً، الاتصالات الضوئية ليست مجرد ضجة مفاهيمية. إن متطلبات الاتصال في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي حقيقية، عاجلة، وغير قابلة للعكس. كلما زاد بيع وحدات معالجة الرسوميات، زاد الطلب على الاتصالات الضوئية، وهي مسار مؤكد مرتبط ارتباطًا وثيقًا بسلسلة توريد وحدات معالجة الرسوميات.

ثانيًا، CPO هو أكبر عامل نمو مستقبلي في هذا المجال. تتوقع غولدمان ساكس أن ينمو سوق التوصيل الضوئي تسعة أضعاف، حيث يمثل CPO 91 مليار دولار أمريكي؛ وقد أكد الرئيس التنفيذي لشركة Lumentum شخصيًا وجود خلل حاد في العرض والطلب على CPO، ولا يزال في مراحله المبكرة؛ وقد أدرجت نيفيديا CPO في بنية الجيل القادم، مما يدل على أنه ليس قصة مستقبلية، بل هو يحدث الآن.

ثالثًا، إذا كنت قادرًا على تحمل المخاطر العالية والتقلبات العالية وترغب في تحقيق عوائد عالية، فإن المنطق الأساسي هو التركيز على العقدة الحرجة. سلسلة توريد الاتصالات الضوئية تختلف عن وحدات معالجة الرسومات (GPU)، فهي ليست مملوكة بالكامل من قبل شركة واحدة مثل نيفيديا، بل إن التقسيم دقيق جدًا والعقد الحرجة موزعة على نطاق واسع. خلف كل عقدة حرجة، عادةً ما تكون هناك شركة أو اثنتان فقط قادرتان على التنفيذ. العثور على هذه العقد الحرجة هو العثور على أكبر ألفا في هذه المسار.

باختصار، تعد وحدات معالجة الرسوميات هي دماغ الذكاء الاصطناعي، لكن الشبكات العصبية التي تربط هذه الدماغ هي ما يحدد سرعة أداء النظام بأكمله. إن الاتصالات الضوئية هي الشبكة العصبية للذكاء الاصطناعي. بدونها، فإن أي عدد من وحدات معالجة الرسوميات لا يزيد عن جزر معزولة. إن هذه السلسلة الصناعية، التي تم تجاهلها خلف إشراق وحدات معالجة الرسوميات وقد يصل حجمها إلى تريليونات في المستقبل، قد تكون تُحضّر فرصة استثمارية كبيرة قادمة.

بالطبع، ستكون تقلبات ومخاطر قطاع التوصيلات الضوئية كبيرة جدًا أيضًا، ولا تشكل المحتويات أعلاه أي نصيحة استثمارية. قبل الاستثمار، يجب أن تفكر جيدًا في العوائد والمخاطر الكامنة، ودمجها مع مراكزك الفعلية وتدفقاتك النقدية، ثم اتخاذ قرارك.