زراعة الأوراق المالية: اتجاهات التوسع والتكرار التكنولوجي لوحدات الضوء توصي بالاهتمام الرئيسي بصناعة معدات وحدات الضوء

أصدرت شركة China Merchants Securities تقريرًا بحثيًا يذكر أن وحدات الألياف الضوئية هي المسار الرئيسي لبنية تحتية لحوسبة الذكاء الاصطناعي، مع استمرار زيادة الاستثمارات الرأسمالية في وحدات الألياف عالية السرعة القابلة للفصل في القطاع السفلي، وتوسيع الإنتاج لتلبية الطلب المتزايد حاليًا، مع الاستمرار في استثمار البحث والتطوير في تقنيات جديدة مثل CPO، مما يفتح آفاقًا مستقبلية. دورة توسع الصناعة ودورة تحديث التقنية كلاهما يدعمان معدات القطاع. بالإضافة إلى ذلك، كانت خطوط إنتاج وحدات الألياف الضوئية تعتمد بشكل كبير على اليد العاملة، ويعد تصدير قدرات الإنتاج للمشغلين الرئيسيين اتجاهًا رئيسيًا، ومع زيادة الحاجة إلى معدات الأتمتة لتحسين كفاءة الإنتاج في الخارج، يُنصح بالتركيز على صناعة معدات وحدات الألياف الضوئية.

وجهات نظر شركة China Merchants Securities الرئيسية كالتالي:

وحدة الألياف القابلة للفصل هي المكون الأساسي لتحقيق التحويل بين الضوء والكهرباء في الاتصالات الضوئية، وهي مكون هام للربط عالي السرعة داخل مراكز البيانات، وتشمل العمليات الأساسية في إنتاجها: اللصق، ربط الأسلاك، التوصيل البصري، التغليف، اللحام، الاختبار العمر.

(1) اللصق: يتم لصق الرقائق الضوئية على الحامل، وهناك طريقتان يدوياً وآلياً، وتعتمد بشكل رئيسي على آلات اللصق الثابتة وآلات التوصيل المشترك.

(2) ربط الأسلاك: بعد تثبيت الرقاقة، يتم توصيل مواضع اللحام باستخدام أسلاك معدنية إلى لوحة الدوائر المطبوعة، لتشكيل اتصال كهربائي موثوق، ويحتاج إلى آلة الربط.

(3) التوصيل البصري: الهدف هو توصيل الضوء بكفاءة وجودة عالية إلى الألياف البصرية، لضمان أداء نقل الوحدة الضوئية. المعدات الأساسية تشمل منصة التوصيل البصري الأوتوماتيكية بالكامل ومنصة التعديل الدقيق ذات الستة محاور، ويُثبت التوصيل بعد ذلك باستخدام جهاز الأشعة فوق البنفسجية أو فرن التصلب الحراري.

(4) التغليف: بعد إتمام التوصيل البصري، يتم حماية وتثبيت وإحكام إغلاق المسار الضوئي والرقاقة باستخدام غطاء خارجي، لتشكيل وحدة ضوئية كاملة. يتم حالياً ترقية هذا الجزء إلى الأتمتة.

(5) اختبار العمر: يركز بشكل رئيسي على الليزر، المرحلة الأولى على مستوى الرقاقة، حيث يتم وضع الليزر بعد إتمام خطوات الإنتاج الضرورية في قفص اختبار خاص، والمرحلة الثانية على مستوى الوحدة الضوئية، بعد تجميع الليزر داخل الوحدة، ويتم الاختبار باستخدام جهاز الاختبار.

مقارنةً بوحدات الألياف القابلة للفصل التقليدية، تتميز تقنية CPO بدمج أعلى وأبعاد أصغر، مع تحسينات ملحوظة في عرض النطاق الترددي، استهلاك الطاقة، وكفاءة المساحة.

وحدات الألياف القابلة للفصل التقليدية تتصل بلوحة PCB للمبدل عبر واجهة قابلة للفصل، حيث تنتقل الإشارة الكهربائية عبر مسافات طويلة تصل إلى عدة سنتيمترات على اللوحة، مما يؤدي إلى تدهور الإشارة وتأثير استقرار النقل. تستخدم تقنية CPO تقنيات متقدمة مثل الطبقة الوسيطة من السيليكون أو التوصيل بواسطة نتوءات دقيقة لدمج المكونات البصرية مباشرة داخل تغليف شريحة Switch ASIC، مما يقلل من مسافة نقل الإشارة عالية السرعة إلى مستوى المليمتر، ويقلل بشكل فعال من تدهور الإشارة والتداخل.

الاختلافات الأساسية في عملية الإنتاج بين CPO ووحدات الألياف القابلة للفصل التقليدية تكمن في جوهرها بين تجميع المكونات المنفصلة والتكامل على مستوى الأنظمة المتقدمة:

(1) التوصيل بين الرقائق: تعتمد الوحدات التقليدية على ربط الأسلاك، بينما تستخدم تقنية CPO تقنيات متقدمة مثل اللحام العكسي، النتوءات الدقيقة، والربط المختلط، مع زيادة كثافة ودقة التوصيل وصعوبة التنفيذ.

(2) التوصيل البصري: الوحدات التقليدية تربط الألياف البصرية بمكونات منفصلة، مع تفاوت كبير في التفاوت؛ أما CPO، فهي توصل الضوء مباشرة إلى موجّه الضوء السيليكوني بدقة تصل إلى ما دون الميكرون، مع تعقيد تقني أعلى.

(3) التغليف والتبريد: تعتمد الوحدات التقليدية على تغليف TO، BOX، COB، مع ضغط تبريد منخفض؛ بينما يتطلب CPO تغليفًا مشتركًا مع معالجات ASIC عالية الأداء، مع كثافة حرارية عالية، وغالبًا ما يتطلب تقنيات تبريد متقدمة مثل القنوات الدقيقة، ألواح التبريد، اللحام الفراغي.

(4) نظام الاختبار: يمكن اختبار الوحدات التقليدية على مكونات منفصلة؛ أما CPO، فهي تتطلب اختبارًا شاملاً بعد التغليف، باستخدام أنظمة اختبار مشتركة للضوء والكهرباء، مع حلول اختبار عالية السرعة، ويستلزم الأمر إعادة تطوير معدات وخطط الاختبار.

تحذير من المخاطر: تقلبات الطلب في القطاع السفلي، مخاطر التحديث التكنولوجي وخيارات المسار، مخاطر تركيز العملاء واعتماد سلسلة التوريد.