أخبار ar.wedoany.com، ألقى تشانغ تشن قوانغ، الرئيس التنفيذي لشركة شوتشوان ميكروإلكترونيكس (تشانغتشو) المحدودة، كلمة في مؤتمر الابتكار في النظم البيئية للسيارات لعام 2026، حيث شارك خبرات الشركة وتأملاتها في مجال النقل السلكي عالي السرعة في عصر الذكاء الاصطناعي. وأشار تشانغ إلى أن الشركة تكرس جهودها لبناء منصة تقنية تمتد من واجهات SerDes الخاصة بالسيارات إلى الاتصالات فائقة السرعة في مراكز البيانات، بهدف دعم تطوير التنقل الذكي والبنية التحتية للذكاء الاصطناعي.
استعرض تشانغ مسيرة تطور الشركة. تأسست شوتشوان ميكروإلكترونيكس في عام 2020، وخلال الفترة من 2021 إلى 2023 شهدت طفرة في رقائق السيارات. وهي حالياً واحدة من شركتين محليتين فقط تمتلكان القدرة على الإنتاج الضخم لرقائق SerDes للسيارات، وقد تجاوز إجمالي شحناتها مليون شريحة. تتوزع فرق البحث والتطوير في شنغهاي بالصين، ودالاس بالولايات المتحدة، وهولندا. في مجال SerDes للسيارات، لا تزال حصة السوق تتراوح بين 80% و90% تحت سيطرة شركتين عالميتين كبيرتين هما TI وADI، بينما الشركات المحلية القادرة على الإنتاج الضخم نادرة جداً. تتطلب تطبيقات السيارات متطلبات عالية للغاية من تقنية SerDes؛ فالسيارات العادية تحتاج إلى اتصال مستقر يتجاوز 10 أمتار، بينما قد تصل المسافة في المركبات التجارية إلى أكثر من 30 متراً، مع ضرورة الحفاظ على سلامة الإشارة بسرعات تتراوح بين 2 و16 جيجابت في الثانية، وتحمل درجات حرارة تتراوح بين -40 درجة مئوية و105 درجات مئوية. عندما يتجاوز التردد 2 جيجاهرتز، يتدهور فقدان القناة عند الترددات العالية بشكل أسي مع زيادة التردد، وتؤدي درجات الحرارة العالية والمنخفضة إلى تفاقم توهين الإشارة، وهو التحدي الأساسي في تصميم الدوائر التناظرية عالية التردد. تغطي منتجات شوتشوان ميكروإلكترونيكس نطاقات السرعة الرئيسية للسيارات، وهي متوافقة مع بروتوكول OpenGMSL من ADI.
فيما يتعلق بالمسارات التقنية، أشار تشانغ إلى أن البنية التناظرية البحتة تتمتع بمزايا في استهلاك الطاقة والمساحة عند سرعات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية أو أقل، وأن شوتشوان ميكروإلكترونيكس هي واحدة من الشركات القليلة جداً عالمياً التي تتبنى هذه البنية وتحقق إنتاجاً ضخماً. تعتمد معظم الشركات المحلية على البنى الرقمية أو بنيات الإيثرنت التقليدية أو PCIe، مما يستلزم استخدام عمليات تصنيع متقدمة. بالنسبة لـ SerDes فائقة السرعة في مراكز البيانات بسرعات 224 جيجابت في الثانية وما فوق، فإن أي بنية يجب أن تعتمد على عمليات تصنيع متقدمة بحجم 3 نانومتر أو 4 نانومتر. تقنياً، تعتبر SerDes النحاسية والواجهة الكهربائية للوحدات الضوئية من نفس الفئة؛ فسرعة 112 جيجابت في الثانية PAM4 تقابل معدل 56 جيجاباود، و224 جيجابت في الثانية تقابل 112 جيجاباود. التحدي الأكبر في النقل لمسافات قصيرة هو فقدان الإدخال العالي للغاية. من منظور فيزياء الطبقة المادية، هناك عنق زجاجة واضح في النقل عبر النحاس؛ فالتأثير السطحي عند الترددات العالية يسبب تركيز التيار على سطح الموصل، وعند 224 جيجابت في الثانية و56 جيجاهرتز، يبلغ عمق التأثير السطحي حوالي 0.28 ميكرون فقط، مما يستلزم استخدام رقائق نحاسية فائقة النعومة من المستوى HVLP3. كما لا يمكن تجاهل فقدان الوسط العازل، حيث يؤدي المجال الكهربائي المتناوب عالي التردد إلى اهتزاز جزيئات الوسط العازل، مما يحول الطاقة إلى حرارة. عندما ترتفع السرعة إلى مستوى 448 جيجابت في الثانية، ستتبنى النحاس مسارات تقنية جديدة مثل الترقق. الاتجاه النهائي للنقل فائق السرعة في مراكز البيانات هو التكامل الكهروضوئي، وفي مسار التطور من 800 جيجابت في الثانية إلى 1.6 تيرابت في الثانية و3.2 تيرابت في الثانية، سيتعايش النقل النحاسي لمسافات قصيرة والنقل الضوئي لفترة طويلة.
بخصوص النقاط الساخنة في السوق، قدم تشانغ تقييماً متزناً. أشار إلى أن القيمة السوقية للشركات المرتبطة بالوحدات الضوئية مرتفعة، لكن مبيعاتها الإجمالية محدودة نسبياً بشكل عام، مما يعكس التوقعات القوية للسوق تجاه قطاع نقل بيانات الذكاء الاصطناعي. أكثر الموارد ندرة في صناعة الرقائق هي قدرات التصنيع بالعمليات المتقدمة مثل 3 نانومتر و4 نانومتر، بالإضافة إلى قدرات تخزين الذاكرة، حيث أن القدرة الإنتاجية المحلية محدودة وتعتبر موارد احتياطية استراتيجية. نصح تشانغ الشركات بتقييم مسألتين أساسيتين: التراكم التقني طويل الأمد وضمان القدرة الإنتاجية المستقرة. قامت شوتشوان ميكروإلكترونيكس ببناء نظام سلسلة توريد متكامل، وتتعاون مع شركات رائدة عالمياً لضمان القدرة الإنتاجية. في المقارنة التقنية، استشهد بـ SerDes 224G من Broadcom كمثال؛ حيث تتضمن بنيتها الطرف الأمامي التناظري CTLE، ومصفوفة محولات SAR ADC، والمعالج الرقمي الخلفي DSP. التحدي الأساسي يكمن في الحاجة إلى محولات ADC فائقة السرعة عند معدل 56 جيجاباود لتحقيق أخذ عينات بمستوى مئات الجيجابت باستخدام تقنية Time-Interleaving مع الحفاظ على استهلاك منخفض للطاقة. أشار تشانغ إلى أن الحاجز الحقيقي لشركة Broadcom لا يكمن فقط في تصميم البنية، بل أيضاً في مكتبات التجميع الرقمية المخصصة والملكية الفكرية على مستوى النظام التي راكمتها على مر السنين، مما يمنحها ميزة في استهلاك الطاقة أقل بنسبة 30% إلى 40% مقارنة بالمستوى الثاني تحت نفس ظروف العملية. من خلال تحسين تصميم البنية، حققت منتجات شوتشوان ميكروإلكترونيكس ميزة تنافسية متميزة في السوق المحلية من حيث أقل استهلاك للطاقة وأصغر مساحة عند نفس السرعة.
انطلاقاً من تقنية SerDes للسيارات، واعتماداً على ست تقنيات أساسية هي: الطرف الأمامي التناظري عالي السرعة، وخوارزميات المسافات الطويلة PAM4، ومقاومة التداخل وفق معايير السيارات، والبنية منخفضة الاستهلاك، والموثوقية وفق معايير السيارات، ومكدس الملكية الفكرية القابل للنقل، قامت شوتشوان ميكروإلكترونيكس ببناء مصفوفة تضم أكثر من 15 شريحة تغطي سرعات من 2 إلى 16 جيجابت في الثانية، وتمتلك 13 براءة اختراع و42 طلب براءة قيد المعالجة. تخطط الشركة في المرحلة التالية لتوسيع نفس مكدس التقنية ليشمل سيناريوهات الاتصال قصير المدى للروبوتات والنقل عالي السرعة في مراكز البيانات، بهدف أن تصبح شركة اتصالات رائدة في مجال نقل بيانات الذكاء الاصطناعي.
