تحقق العمالقة وارتفاع درجة حرارة رأس المال - ألياف بصرية فارغة الأساس تشتعل بفضل قوة حوسبة الذكاء الاصطناعي

في مصنع داخل منطقة صناعية في سوتشو، يمتد برج سحب الألياف الضوئية الذي تبلغ تكلفته أكثر من عشرة ملايين يوان عبر أربعة طوابق، حيث يُوضع على قمة البرج قضيب مسبق الصنع يزن عشرات الكيلوغرامات، بينما يُخرج من قاع البرج ألياف ضوئية بقطر أقل من مليمتر واحد.

وهذا المسافة بينهما تمثل المرحلة الهندسية التي يجب أن يعبرها الألياف الضوئية من المختبر إلى التطبيق الصناعي.

يومياً، يتنقل مسؤول تقنية الألياف الضوئية ذات النواة الفارغة في شركة Guoshun Laser وهو يرتدي ملابس مضادة للغبار، في السلم بين الطوابق الأربعة، ويكرر معايرة جميع معلمات تقنية السحب. هذه التغييرات الدقيقة ستحدد بشكل مباشر ما إذا كانت الألياف التي يتم سحبها في النهاية ستلبي متطلبات مختلف سيناريوهات الاستخدام.

درس مسؤول تقنية الألياف ذات النواة الفارغة في مرحلة الدراسات العليا والدكتوراه في مركز أبحاث الإلكترونيات البصرية بجامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة، والذي يُعتبر أحد المراكز الرائدة في تقنية الألياف ذات النواة الفارغة. أسس الأستاذ ديفيد ريتشاردسون شركة Lumenisity المتخصصة في الألياف ذات النواة الفارغة، والتي تم الاستحواذ عليها من قبل مايكروسوفت في 2022.

في سبتمبر من العام الماضي، أعلنت فريق Lumenisity عن اختراق تقني جديد، حيث حققت أليافها ذات النواة الفارغة مستوى انخفاض في تدهور الإشارة هو الأدنى في التاريخ. هذا الاختراق، بالإضافة إلى الطلب المتزايد من مراكز الحوسبة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي، جعل تقنية الألياف ذات النواة الفارغة تبرز مجددًا كموضوع اهتمام صناعي ورأسمالي.

كشركة ناشئة تركز على تكنولوجيا الألياف من الجيل التالي، شهدت Guoshun Laser أيضًا ارتفاعًا في الاهتمام بسوق الألياف.

قال الدكتور شامن، مؤسس ومدير شركة Guoshun Laser، خلال زيارة ميدانية لـ"صحيفة سوق التكنولوجيا"، إن في نهاية عام 2021، عندما بدأ في العودة إلى الوطن لبدء مشروعه، كانت المعرفة حول الألياف ذات النواة الفارغة محدودة سواء من جانب الصناعة أو رأس المال، ولم يبدأ السوق بعد في التحرك بشكل حقيقي.

لكن التحول حدث في النصف الثاني من عام 2025، مع انتقال شركات عملاقة مثل مايكروسوفت ونفيديا من التجريب إلى التطبيق على نطاق واسع، وارتفعت التوقعات بسرعة، وبدأت السوق الأولية في جذب الاستثمارات المحتملة.

وبالتالي، أصبحت حصة Guoshun Laser في التمويل أكثر جذبًا. مؤخرًا، أتمت الشركة جولة تمويل جديدة، وظهر مستثمرون مثل شركة HuiChuan Venture، وAnxin Investment، وShangdian Technology Fund في قائمة المستثمرين. أما بعض المؤسسات التي لم تتمكن من المشاركة، فقد بدأت بالفعل في تأمين فرص استثمارية للجولة القادمة.

“الألياف ذات النواة الفارغة التي عادت إلى الظهور”

من بناء الشبكات الأساسية للإنترنت في مراحله المبكرة، إلى انفجار تدفق البيانات في عصر 5G، ثم النمو السريع لطلب ربط مراكز البيانات في السنوات الأخيرة، ظلت الألياف الضوئية أحد أهم وسائل النقل في البنية التحتية للاتصالات.

وكل زيادة في سعة الشبكة كانت تترافق مع تحسينات مستمرة في مواد الألياف، وهياكلها، وتقنيات التصنيع: في المراحل المبكرة، كانت المتطلبات الأساسية للشبكات تتعلق بالقدرة على النقل لمسافات طويلة، حيث أصبحت الألياف الأحادية المودولية المصنوعة من زجاج الكوارتز منخفض الخسارة هي السائدة؛ ومع دخول عصر الإنترنت المحمول، زادت حركة البيانات بسرعة، وتطورت الألياف لتدعم الألياف متعددة النوى وأداء أعلى، لنقل كميات هائلة من البيانات.

وفي المرحلة الجديدة من توسع البنية التحتية للحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي، تواجه شبكات الاتصالات تحديات جديدة من حيث الكمون والنطاق الترددي. ففي سيناريوهات ربط مراكز البيانات الضخمة، بدأ انتشار إشارات الضوء في الألياف التقليدية يتعرض لعوائق بسبب سرعة الانتشار في وسط الزجاج، والتشتت، والآثار غير الخطية.

وفي ظل هذا السياق، دخلت الألياف ذات النواة الفارغة مجال الصناعة، وتُعتبر واحدة من التقنيات المرشحة للجيل القادم من الاتصالات الضوئية. فهي تختلف عن الألياف التقليدية التي تعتمد على نقل الإشارة عبر الزجاج، حيث تسمح بتصميمات هيكلية دقيقة تجعل الضوء ينتقل في الهواء، مما يقلل من الكمون ويضعف التشتت والآثار غير الخطية نظريًا.

وفي أكثر من عام، شهدت تطورات ملحوظة في مجال الألياف ذات النواة الفارغة.

في عام 2025، نشرت شركة مايكروسوفت وفريق جامعة ساوثهامبتون في مجلة Nature Photonics نتائج دراسة عن نوع جديد من هياكل الألياف ذات النواة الفارغة، حيث بلغ مستوى التدهور 0.091 ديسيبل/كم، متجاوزًا لأول مرة مستوى الأداء التقليدي للألياف الزجاجية الذي يقارب 0.14 ديسيبل/كم.

ثم كشفت مايكروسوفت عن نشرها لروابط ألياف ذات نواة فارغة في عدة مناطق من مراكز بيانات Azure، وتحميلها لحركة العملاء الحقيقية، مما يدل على دخول الألياف ذات النواة الفارغة مرحلة التحقق الهندسي في بيئة الشبكة الحقيقية.

وفي بداية هذا العام، أعلنت أمازون ويب سيرفيسز أنها بعد سنة من الاختبارات التقنية، قامت بنشر وصلات ألياف ذات نواة فارغة في 10 مراكز بيانات رئيسية تابعة لها. ومع استمرار الشركات الكبرى في التقدم، تتجه الألياف ذات النواة الفارغة من الاختبار إلى التطبيق على نطاق أوسع.

قال أحد خبراء أبحاث الاتصالات الضوئية لـ"صحيفة سوق التكنولوجيا" إن الألياف ذات النواة الفارغة حققت تقدمًا في الأداء، لكن مسارها التجاري ليس مجرد استبدال للأداء. “للدخول إلى الشبكة الحالية، يتطلب الأمر تكييفًا وإعادة بناء على مستوى النظام، وليس مجرد ترقية مكون واحد.”

معدلات الإنتاج والاستقرار لا تزال عوائق أمام الانتشار الواسع

على الصعيد العالمي، تتسارع جهود الهندسة والتطوير للألياف ذات النواة الفارغة.

في الخارج، تخطط مايكروسوفت لتمديد 15 ألف كيلومتر من الألياف ذات النواة الفارغة في شبكة Azure العالمية بحلول نهاية 2026؛ كما أعلنت شركات مثل جوجل عن بدء اختبارات تقنية ذات صلة.

وفي الصين، أكملت شركات الاتصالات الثلاث الكبرى، China Mobile وChina Telecom وChina Unicom، العام الماضي، نشر أول خطوط ألياف ذات نواة فارغة تجارية على مستوى العالم، حيث بلغت طول قسم الألياف في نظام النقل منخفض التأخير بين Guangdong وHong Kong 100 كيلومتر، وهو أطول خط ألياف ذات نواة فارغة تجاري في العالم حاليًا.

لكن قبل تحقيق تطبيق واسع، لا تزال هناك العديد من التحديات الهندسية أمام الألياف ذات النواة الفارغة.

يرى شامن أن العقبة الأساسية ليست فقط في القدرة على التصنيع، بل في القدرة على إنتاجها بجودة عالية وتكلفة منخفضة. كما أن المشكلات الهندسية أثناء نشر الألياف لمسافات طويلة تعتبر من العوامل الحاسمة في دخولها الشبكات الكبيرة.

وأشار إلى أن الهيكل الداخلي للألياف ذات النواة الفارغة أكثر تعقيدًا من الألياف التقليدية، حيث تعتمد على تصميمات دقيقة لتمرير الهواء، مما يتطلب عمليات تصنيع عالية الدقة. وأي انحراف بسيط في الهيكل يمكن أن يؤدي إلى تدهور كبير في الأداء.

وبناءً عليه، فإن الشركات التي ستتمكن من تحقيق اختراق تجاري حقيقي يجب أن تمتلك القدرة على رفع معدلات الإنتاج. “إذا لم تكن معدلات الإنتاج مرتفعة، فإن تكلفة المنتج ستزداد بشكل ملحوظ. في هذه الحالة، فقط مراكز الحوسبة الرائدة يمكنها تحمل هذه التكاليف، وسيكون من الصعب أن تدخل الألياف ذات النواة الفارغة إلى شبكات الاتصالات الواسعة.”

وفي هذه المرحلة، تعتمد استراتيجية Guoshun Laser على توسيع تطبيقات الألياف ذات النواة الفارغة تدريجيًا، من القصيرة إلى الطويلة.

يرى شامن أن، على الرغم من أن شبكات الاتصالات تعتبر من أكثر السيناريوهات الواعدة، إلا أن الاتجاه الأكثر واقعية في المدى القصير هو التركيز على المجالات التي تتطلب أليافًا أقصر مع أداء أعلى.

وفي هذا السياق، فإن الشركات التي تمتلك خبرة في تصنيع الألياف الدقيقة والنانوية ستكون في مقدمة السباق. بالإضافة إلى الألياف ذات النواة الفارغة، تمتلك Guoshun Laser أيضًا قدرات في تصنيع الألياف الدقيقة والنانوية، وقد طبقتها بالفعل في مجالات الليزر فائق السرعة والطاقة العالية الصناعية.

مقارنةً بالألياف التقليدية التي تتطلب مئات أو آلاف الأمتار، فإن التطبيقات التي تتطلب أليافًا قصيرة عادةً لا تتطلب سوى عدة أمتار، مع متطلبات أقل على التوحيد والجودة، ولكنها تضع متطلبات أعلى على الاستقرار وقدرة التحمل للطاقة.

قال شامن: “الليزر سوق ناضج وواسع، والألياف التقليدية تعاني من مشاكل واضحة في الطاقة.” وأضاف أن الشركة أطلقت منتجات مثل مصادر ليزر ذات عرض نبضي عريض، ونبضات نانوية عالية الطاقة، وذات عرض نبضي ضيق، تستهدف صناعات مثل أشباه الموصلات والطاقة الجديدة والطاقة الشمسية والطباعة ثلاثية الأبعاد. ووفقًا للخطة، ستتجه Guoshun Laser في المرحلة القادمة إلى تطبيقات متوسطة الطول مثل الاستشعار الدقيق وتبادل البيانات داخل مراكز البيانات.

وفي رأي الخبراء، فإن عملية تصنيع الألياف ذات النواة الفارغة لن تحل محل الألياف التقليدية بسرعة، بل ستتسلل تدريجيًا عبر تطبيقات محددة.

وأبدى العديد من المستثمرين رأيًا مماثلاً.

قال أحد المستثمرين في مجال الاتصالات الضوئية لـ"صحيفة سوق التكنولوجيا" إن الأهم حاليًا ليس مدى إيرادات التقنية على المدى القصير، بل مدى قدرتها على إيجاد مكان لها في سيناريوهات ربط مراكز البيانات. “إذا حققت ميزة في الكمون والكفاءة، فقد تحدث ثورة في بنية الشبكة؛ لكن إذا لم تُحل مشاكل التكلفة والهندسة، فستظل سوقًا صغيرة جدًا، ويصعب أن تتسرب إلى السوق الأوسع.”

وتتوسع تطبيقات الألياف ذات النواة الفارغة من أجهزة الليزر فائقة السرعة الصناعية إلى الاستشعار الدقيق، ثم إلى ربط مراكز البيانات، معتمدًا على سيناريوهات مختلفة. وفي هذه العملية، فإن معدلات الإنتاج والتكلفة والتحكم في الجودة هي العوامل الحاسمة لانتقالها إلى التطبيق الواسع.

وفي سباق التكنولوجيا هذا، قد يكون المسافة من المختبر إلى التطبيق الصناعي الواسع، كما هو الحال مع برج السحب الذي يمتد عبر أربعة طوابق—يبدو بعيدًا، لكنه يتطلب معايرة دقيقة مرارًا وتكرارًا لتجاوز العقبات.