المعرفه

خلال معظم فترات العام الماضي، كانت البصريات هي القصة الأبرز في مجال الاتصال بمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. تم طرح ضوئيات السيليكون، والبصريات المعبأة (CPO)، والمكونات القابلة للتوصيل 1.6T باعتبارها المستقبل الحتمي، في حين تم شطب Direct Attach Copper (DAC) بهدوء. الصورة التي ظهرت في Nvidia GTC 2026، وفي تحديثات خارطة الطريق من Broadcom والشركات الكبرى، أكثر دقة: من المتوقع الآن أن يتعايش النحاس والألياف معًا على مدار السنوات العديدة القادمة على الأقل، حيث يقوم كل منهما بما يفعله بشكل أفضل.

بالنسبة لمصنع كابلات الألياف الضوئية، فإن هذا التعايش لا يمثل نكسة. إنها مشكلة مواصفات أكثر وضوحا. لم يعد السؤال "النحاس أو الألياف"، ولكن "ما هي فيزياء الكابلات التي تتطابق مع أي جزء من مجموعة الذكاء الاصطناعي، وكيف نصمم محطات الكابلات التي تظل قابلة للترقية-جاهزة من خلال 800G، و1.6T، وفي النهاية-عمليات النشر الأساسية المجوفة." توضح هذه المقالة كيف نفكر في ذلك، بناءً على ما نراه فيهمشاريع كابلات مركز بيانات جاهزة للذكاء الاصطناعي-.اليوم.

لماذا لا يزال النحاس موجودًا في الصورة لروابط التوسع-الأعلى

داخل حامل واحد، أو عبر حاملين متجاورين، لا تزال الفيزياء تفضل النحاس. تعمل كابلات DAC السلبية بشكل جيد على ارتفاع يتراوح من متر إلى مترين تقريبًا عند 100 جيجا لكل حارة، وبعد ذلك يصبح توهين الإشارة هو العامل المقيد. وتعمل الكابلات الكهربائية النشطة (AEC) على توسيع هذا النطاق من خلال دمج شرائح إعادة ضبط الوقت في مجموعة الكابلات، وهو ما يمكن أن يمتد الآن-وصلات 800G قصيرة المدى إلى حوالي خمسة إلى سبعة أمتار في عمليات نشر الإنتاج، وأكثر من ذلك في بعض العروض التوضيحية المعملية.

يعد هذا الامتداد كافيًا لتغطية معظم وحدات معالجة الرسومات داخل الحامل-لتبديل المسارات في تصميمات حوامل فئة NVL-الحالية، وعادةً ما يتم ذلك بتكلفة أقل وطاقة أقل لكل-منفذ مقارنة بوحدة ضوئية مماثلة. إن التأطير العام لجنسن هوانغ في GTC 2026 - النحاس من أجل القياس-الأعلى، والبصريات من أجل القياس-الخارج - يعكس هذه المقايضة-بدلاً من التراجع عن الضوئيات. قدمت Broadcom تعليقات مماثلة حول تفضيل عملاء XPU لـ DAC من خلال جيل 400G SerDes، مرة أخرى لأسباب تتعلق بالطاقة والتكلفة. بالنسبة للفرق التي ترغب في الحصول على معلومات تمهيدية أعمق حول الوقت الذي يكون فيه التوصيل النحاسي منطقيًا، لدينادليل كابل DAC للتوصيل البيني لمركز البياناتيغطي تفاصيل مستوى الكابل-.

ملاحظة حول سوق AEC: تم الإبلاغ على نطاق واسع عن Credo Technology باعتبارها المورد المهيمن لسيليكون إعادة ضبط الوقت التابع لـ AEC، مع الإشارة إلى الأرقام غالبًا في نطاق الثمانينات بالمائة بناءً على تقديرات 650 Group. نشير إلى أن هذه الأرقام يتم تداولها في التقارير الثانوية بدلاً من بيانات المشاركة المدققة، وأن قصة موثوقية "رفرف الارتباط الصفري"، على الرغم من تكرارها كثيرًا في التصميمات ذات الحجم الكبير، هي قصة تطبيق أكثر من كونها خاصية عالمية للنحاس مقابل البصريات.
 

حيث لا تزال الألياف تفوز في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي

تنتهي ميزة الوصول للنحاس تقريبًا حيث ينتهي صف رف واحد. بمجرد أن يحتاج الرابط إلى عبور الممرات، أو الاتصال مرة أخرى بالعمود الفقري أو طبقة التجميع، أو الوصول إلى قاعة مختلفة، فإن الألياف هي الوسيلة العملية الوحيدة بشكل فعال. بعض السيناريوهات التي نرى فيها باستمرار الألياف مختارة في تصميمات مجموعات الذكاء الاصطناعي:

• قم بقياس-النسيج بين الرفوف والقاعات.تهيمن هنا البصريات القابلة للتوصيل على الوضع الفردي- أو الألياف متعددة الأوضاع OM4/OM5 لأن النحاس ببساطة لا يمكنه حمل 800 جيجا بعد بضعة أمتار بدون تجديد نشط. نسبة عالية من-الألياف-.مجموعات MPO/MTP ومجموعات الاختراقتحمل معظم هذه الحركة في قاعات الذكاء الاصطناعي الحديثة.
• الوصول البعيد و DCI.بالنسبة إلى -توسيع نطاق مجموعات وحدات معالجة الرسومات، أو مهام تدريب الذكاء الاصطناعي التي تمتد عبر مباني متعددة، أو الاتصال البيني لمراكز البيانات، فإن الألياف ذات الوضع الفردي-منخفضة الخسارة-منخفضة للغاية-مثل مثلG.654.Eيوفر أقل ميزانية توهين وأفضل مساحة لتعديل الترتيب الأعلى.
• المستقبل-العزل الحراري لمحطة الكابلات.ترتبط التجميعات النحاسية بسرعة ومدى وصول محددين. يمكن لخط الألياف المثبت حاليًا في الوضع OM4 أو الوضع الفردي-أن يحمل عادةً عدة أجيال من أجهزة الإرسال والاستقبال، بدءًا من 400 جيجا وحتى 800 جيجا وحتى 1.6 تي، دون سحب كابل جديد.
• الكثافة الحرارية والطاقة في متناول اليد.نظرًا لأن رفوف الذكاء الاصطناعي تتجه نحو 120-200 كيلووات، فإن إدارة حرارة مصنع الكابلات والانحناء في الصواني الكثيفة بالفعل-تصبح عائقًا حقيقيًا. يعد المقطع العرضي الأصغر-للألياف والوزن الخفيف أكثر أهمية هنا منه في مراكز بيانات المؤسسات التقليدية.

بمعنى آخر، استعاد النحاس منطقة الحامل- الداخلية، ولكن في اللحظة التي يتجاوز فيها الرابط صفًا أو يحتاج إلى البقاء على قيد الحياة بعد تحديث الأجهزة، تظل الألياف هي الحل الأرخص على مدار عمر المصنع.
 

خريطة الطريق البصرية: LPO، وCPO، والألياف الأساسية المجوفة

على الجانب البصري، هناك ثلاثة تطورات تستحق المتابعة عن كثب، لأنها تغير ما تحتاج مصانع الألياف إلى دعمه.

LPO (البصريات الخطية القابلة للتوصيل).يقوم LPO بإزالة DSP من جهاز الإرسال والاستقبال ويسمح للسيليكون المضيف بمعالجة المعادلة، مما قد يؤدي إلى خفض طاقة الوحدة بنسبة 40-50% تقريبًا عند 800 جيجا. الLPO MSAنشرت مواصفات 100G-لكل-مسار في مارس 2025، مما مهد الطريق لدعم الموردين على نطاق أوسع. لا يعد LPO بديلاً عالميًا لميزانيات وصلة DSP-البصرية - ومتطلبات موازنة الجانب المضيف-تقيد المكان الذي يناسب - ولكن بالنسبة إلى-مقياس الوصول القصير-خارج القاعة، فهو قابل للتطبيق بشكل متزايد.

CPO (شركة -البصريات المعبأة).على الرغم من الضجيج المستمر، فإن -تكامل CPO على نطاق واسع لتوسيع الروابط-يبدو الآن وكأنه حدث-أواخر العقد. تشير خارطة الطريق العامة الحالية لشركة Nvidia إلى توسيع نطاق استخدام البصريات-في عام 2028 تقريبًا، وهو وقت متأخر عما توقعه العديد من المستثمرين في 2024-2025. يتوافق التأخير مع الإطار النحاسي-و-الزجاجي: يعد التوسع الحالي-المعتمد على AEC-جيدًا بدرجة كافية بحيث لا تضطر الصناعة إلى استيعاب مخاطر إنتاجية CPO وقابلية الخدمة حتى الآن.

جوفاء-الألياف الأساسية (HCF).من خلال توجيه الضوء في المقام الأول من خلال الهواء بدلا من السيليكا،الألياف المجوفة-الأساسيةيقلل زمن وصول النشر بمقدار الثلث تقريبًا ويزيل إلى حد كبير العيوب غير الخطية التي تحد من سعة النقل -الطويلة. وهذا أمر مهم بالنسبة لحالتين من حالات الاستخدام الناشئة: شبكات التداول المالي الحساسة لزمن الاستجابة، حيث قامت Microsoft وغيرها من الشركات فائقة السرعة بنشر HCF بالفعل، ومجموعات الذكاء الاصطناعي الكبيرة جدًا حيث يبدأ زمن استجابة المزامنة بين عقد التدريب في الإضرار بالإنتاجية. لا تزال HCF أكثر تكلفة بشكل ملحوظ من الألياف ذات الوضع الفردي-القياسي، حيث يتم تحديد الأسعار بعملات مختلفة وتتراوح عبر المصادر، لذلك يجب على فرق المشتريات التحقق من صحة عروض أسعار البائعين مباشرةً بدلاً من الاعتماد على الأرقام الرئيسية.

إطار عملي: متى تختار النحاس مقابل الألياف

استنادًا إلى ميزانيات ارتباط مركز بيانات الذكاء الاصطناعي النموذجية اعتبارًا من عام 2026، يبدو مسار القرار الافتراضي المعقول كما يلي:

• رف داخلي-، أقل من 2 متر، 800 جرام:عادةً ما يكون DAC السلبي هو الاختيار الصحيح. أقل تكلفة، وأقل طاقة، ولا حاجة إلى إعادة ضبط الوقت.
• من الحامل الداخلي إلى الحامل المجاور، 3–7 م، 800 جم:تعتبر شركة AEC قادرة على المنافسة حيث يكون التصميم مستقرًا ويكون الوصول ضمن مواصفات الموقت. بعد حوالي سبعة أمتار، تبدأ البصريات في الظهور بشكل أفضل على التكلفة الإجمالية للملكية.
• حامل بيني-، عبر صف أو إلى منتصف-مفتاح الصف-:بصريات قابلة للتوصيل على ألياف OM4/OM5 أو ألياف أحادية الوضع -. يستحق LPO تقييم المكان الذي يدعمه فيه السيليكون المضيف وتكون ميزانية الارتباط محدودة بدرجة كافية بحيث يكون توفير الطاقة بنسبة 40-50% مفيدًا.
• عبر-القاعة، أو الحرم الجامعي، أو DCI:ألياف أحادية الوضع- ذات خسارة-منخفضة جدًا-G.654.E أو G.652.D للإصدارات الجديدة. تعمل قنوات الاتصال التي تم إنهاؤها مسبقًا لـ MPO/MTP- على تبسيط عملية التثبيت والترقيات المستقبلية.
• زمن الاستجابة-المجموعات المتزامنة الحرجة أو الكبيرة جدًا:قم بتقييم الألياف الأساسية-المجوفة على الروابط المحددة بدلاً من الاستبدال بالجملة. تكون الحالة الاقتصادية أقوى عندما يكون لكل ميكروثانية من زمن الوصول-في اتجاه واحد تكلفة قابلة للقياس.

هذا الإطار مشروط عمدا وليس مطلقا. تمزج عمليات النشر الحقيقية بين اثنتين أو ثلاث من هذه الفئات في نفس القاعة، وهذا هو السبب في أن التوليد المنظم- لا أدريحلول الاتصال بمركز البياناتيهم أكثر من تحسين أي نوع رابط واحد.

ماذا يعني هذا بالنسبة لفرق كابلات مركز البيانات

بالنسبة لفرق المشتريات وهندسة الشبكات وهندسة الكابلات، فإن الوجبات العملية ملموسة إلى حد ما. أولاً، لا تبالغ في-تحديد النحاس بعيدًا عن النافذة التي يمكن الوصول إليها؛ إن ميزانية AEC السخية ليست بديلاً عن العمود الفقري المناسب للألياف، لأن الجيلين التاليين من أجهزة الإرسال والاستقبال لن يعملوا على تجميعات النحاس هذه. ثانيًا، حدد عددًا كبيرًا من -الألياف-لقنوات MPO/MTP على مقياس -النسيج الخارجي، لأن كثافة المنافذ على محولات الذكاء الاصطناعي ستستمر في الارتفاع. ثالثًا، اختر أليافًا أحادية الوضع -منخفضة-منخفضة للغاية-للعمود الفقري ومسارات DCI حيث من المتوقع أن يظل المصنع أطول من مرتين أو ثلاث عمليات تحديث لجهاز الإرسال والاستقبال. رابعًا، ابدأ في تقييم HCF على أساس كل-ارتباط لسيناريوهات الذكاء الاصطناعي لزمن الاستجابة-الحرج أو الطويل-، بدلاً من انتظار توفر-الغرض العام.

العنوان الرئيسي ليس أن النحاس يتفوق على الألياف أو أن الألياف تفقد قوتها. لقد تم زيادة حدة الحدود بينهما، والقطاعات الموجودة على جانب الألياف من تلك الحدود - مقياس-خارجي، وبعيد المدى، وإرتفاع السعة المستقبلية - هي بالضبط القطاعات التي تنمو بشكل أسرع داخل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي.

التعليمات

هل يحل النحاس محل الألياف في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي؟

لا، لقد استعاد النحاس منطقة الحامل-القصيرة جدًا-من خلال شركة AEC، ولكن كل شيء يتجاوز السبعة أمتار تقريبًا لا يزال يعمل بالألياف. تتعايش التقنيتان في طبقات محددة بدلاً من التنافس على نفس الروابط.

ما هو الفرق بين DAC وAEC؟

DAC عبارة عن نحاس سلبي، ويقتصر على حوالي متر إلى مترين عند 100 جيجا لكل حارة. تضيف شركة AEC شرائح إعادة ضبط الوقت داخل مجموعة الكابلات لتجديد الإشارة، مما يزيد من الوصول إلى ما يقرب من خمسة إلى سبعة أمتار عند 800 جيجا بايت مع عقوبة طاقة متواضعة مقارنة بـ DAC.

متى يجب علي استخدام LPO بدلاً من البصريات التقليدية القابلة للتوصيل؟

يجدر النظر في LPO عندما يكون الارتباط قصيرًا، ويدعم السيليكون المضيف محركًا خطيًا، ويكون تقليل الطاقة أولوية. في المناطق الأطول أو حيث يكون هامش تعادل المضيف ضئيلًا، تظل المكونات القابلة للتوصيل المستندة إلى DSP- هي الخيار الأكثر أمانًا.

هل الألياف الأساسية-المجوفة جاهزة للنشر السائد؟

يتم إنتاج HCF لحالات استخدام محددة - بشكل ملحوظ-الشبكات المالية ذات زمن الاستجابة المنخفض وعمليات نشر المقياس الفائق المحدد - ولكن لم يتم تسعيرها أو توفيرها بعد عند مستوى يحل محل الألياف القياسية ذات الوضع الفردي-في كابلات المؤسسة العامة أو مركز البيانات. توقع التوسع التدريجي في العمود الفقري لمجموعة الذكاء الاصطناعي خلال السنوات القليلة المقبلة.

ما نوع الألياف الذي يجب أن أحدده لنطاق مركز بيانات الذكاء الاصطناعي -الخارجي؟

بالنسبة للارتباطات القصيرة داخل القاعة-، يظل الوضع المتعدد OM4 أو OM5 مع قنوات MPO/MTP فعالاً من حيث التكلفة-عند 400 جيجا و800 جيجا. بالنسبة إلى أي شيء يعبر المباني أو يحتاج إلى حمل 1.6T أو أكثر، فإن الوضع الفردي-مع خسارة-منخفضة G.652.D أو خسارة-منخفضة جدًا-G.654.E هي مواصفات المدى الطويل- الأكثر أمانًا.

هل النحاس حقا لا يعاني من حساسية درجة الحرارة؟

تعتبر التجميعات النحاسية أقل حساسية لأنماط الفشل المحددة-للوحدة الضوئية- والتي تظهر أحيانًا تحت الضغط الحراري، ولكنها ليست محصنة ضد التأثيرات البيئية. لا تزال سلامة الموصل وثني الكابل والشيخوخة أمرًا مهمًا. إن حجة الموثوقية للنحاس في روابط التوسع-تدور حول سلوك مستوى النظام-في الحوامل الكثيفة، وليس حول كون النحاس دليلًا أساسيًا على الفشل-.