עם האיטרציה המהירה של מודולים אופטיים, כיצד יכול מצע ה-PCB הצנוע לשלוט בגבול העליון של כוח המחשוב?

בעידן של כוח מחשוב בינה מלאכותית מרקיעת שחקים, מהירות האיטרציה של מודולים אופטיים ריעננה שוב ושוב את תפיסות התעשייה, וזינקה במהירות מ-400G ל-800G ו-1.6T. רבים מתמקדים ברכיבי ליבה כגון שבבים אופטיים ומתגים, אך מתעלמים מהגיבורים הבלתי מוכרים התומכים בהעברת אותות- יציבה. לוח ה-PCB חסר החשיבות לכאורה הוא למעשה נושא הליבה של העברת אותות- במהירות גבוהה, ובד אלקטרוני, כחומר השלד של ה-PCB, הוא חיוני בקביעת יעילות ויציבות העברת האות. כשמסורתיסִיבֵי זְכוּכִיתבד אלקטרוני נאבק לעמוד בדרישות של העברת אותות-תדרים במיוחד, בד אלקטרוני קוורץ עלה לגדולה, והפך לחומר ליבה לחיבור שרשרת תעשיית המחשוב המהירה-. כיום, אנו מתעמקים בערך הליבה, מחסומים טכנולוגיים ונתיב פריצת הדרך של החלפה מקומית של בד אלקטרוני קוורץ.

בעולם של-העברת אותות במהירות גבוהה, בד אלקטרוני קוורץ הוא ללא ספק החומר הבסיסי. לאנשים רבים יש תפיסה מוטעית שהביצועים של מודולים אופטיים של 800G מסתמכים במידה רבה על שידור אות אופטי, אבל זה לא המקרה. בשרשרת העברת אותות שלמה, אותות חשמליים משודרים תחילה על לוח ה-PCB, ולאחר מכן מחוברים לשבב אופטי להמרה אלקטרו-אופטית. איכות לוח ה-PCB קובעת ישירות את הגבול העליון של העברת האות, והבד האלקטרוני הוא מסגרת הליבה של ה-PCB.

בעידן המהירות-הנמוכה של 400G ומטה, בד אלקטרוני מפיברגלס מסורתי בקושי יכול לעמוד בדרישות השוק ולהסתגל לתקני העברת אותות. עם זאת, עם כניסתו של עידן 800G ו-1.6T המהירות האולטרה-גבוהות-, הכל השתנה. תדרי האותות בתעשייה זינקו מ-25GHz ו-50GHz הקודמים ליותר מ-100GHz, מה שהחמיר את החסרונות של הבד האלקטרוני המסורתי.

אם נשווה העברת אותות-תדירות גבוהה לנהיגה במכונית ספורט, PCB הבנוי מבד אלקטרוני מסורתי הוא כמו דרך חצץ משובשת. מכונית ספורט במהירות גבוהה- מועדת למכות ולאובדן שליטה; בהעברת אותות, זה מתורגם לריצוד האות, אובדן מנות נתונים ושגיאות שידור. כדי להבטיח שידור חלק של אותות-גבוהים- במיוחד, יש לשדרג את כביש החצץ לכביש מהיר חלק וללא הפרעה, ובד אלקטרוני קוורץ הוא התשובה המרכזית לשדרוג זה.

בהשוואה לבד אלקטרוני מפיברגלס מסורתי, בד אלקטרוני קוורץ יש שלושה יתרונות מרכזיים שאין להם תחליף, המתייחסים בדיוק לנקודות הכאב בתעשייה של שידור-במהירות גבוהה. ראשית, ההפסד הדיאלקטרי הנמוך ביותר שלו ממזער את הנחתת האנרגיה במהלך שידור האות, דרישה מכרעת לשידור יעיל במודולים אופטיים של 800G ואפילו 1.6T. שנית, העקביות הדיאלקטרית המעולה שלו; סיבי הקוורץ העדינים והמסודרים יותר באחידות נמנעים מחוסר העקביות המבני הנגרמות על ידי אריגת פיברגלס מסורתית, ומפחיתים את הפרעות שידור האותות במקורו. שלישית, היציבות התרמית החזקה שלו; צריכת החשמל של-מודולים אופטיים בינה מלאכותית במהירות גבוהה ממשיכה לעלות, כאשר מודולי 800G צורכים עשרות וואט ומוצרי 1.6T עולים על 25 וואט. טמפרטורות גבוהות עלולות לגרום בקלות לעיוות PCB ולחוסר יישור ביישור פוטו-אלקטרי, בעוד שעמידות ההתפשטות התרמית המעולה של בד אלקטרוני קוורץ מבטיחה פעולה יציבה לטווח ארוך של הציוד.

עלייתו של בד אלקטרוני קוורץ אינה רק חידוש טכנולוגי בחומר אחד, אלא שדרוג מקיף של כל שרשרת תעשיית כוח המחשוב הגבוהה-. השרשרת התעשייתית שלה קשורה באופן סבוך, מטיהור חול קוורץ במעלה הזרם ועד לטוויית סיבי קוורץ באמצע הזרם ואריגה של בד אלקטרוני קוורץ, וייצור נחושת- מצופה למינציה ו-PCB במורד הזרם, מה שמעצים בסופו של דבר מודולים אופטיים ושרתי AI. הצמיחה הנפיצה המתמשכת של תעשיית הבינה המלאכותית מניעה את הביקוש לכוח מחשוב-מתקדם, אשר בתורו מאלץ שדרוגים מהותיים. מחזור חיובי זה של הרשת התעשייתית הוא ההיגיון הבסיסי מאחורי הפופולריות המתמשכת של בד אלקטרוני קוורץ.

כשמסתכלים על שוק הבדים האלקטרוניים הגבוהים-העולמיים, הוא נשלט זה מכבר על ידי חברות זרות. חברות כמו Nittobo, עם למעלה מ-30 שנות ניסיון בחומרים דיאלקטריים נמוכים-, בנו מחסומים גבוהים בתעשייה באמצעות הצטברות טכנולוגית עמוקה. התחרותיות המרכזית של יצרנים זרים אינה כושר הייצור, אלא שיעור התשואה הגבוה ביותר שלהם. תפוקת הבד האלקטרוני הגבוהה-שלהם נותרה בעקביות מעל 95%, בעוד שמאחרים רבים שומרים בדרך כלל רק על תשואה של 70%-80%. אי אפשר לגשר על פער זה רק על ידי רכישת ציוד; היא תוצאה של ידע מצטבר במדעי החומר וגם של בקרת תהליכים קפדנית. בנוסף, חברות כמו Shin-Etsu Chemical ו-Asahi Kasei שלטו בשוק זה מכבר, ושולטות ביחד בכ-70% מנתח השוק העולמי של בדים אלקטרוניים מתקדמים.

איפה שיש מחסומים, יש פריצות דרך. לאחר שנים של הצטברות טכנולוגית, חברות מקומיות סוף סוף השיגו פריצת דרך מרכזית בתחום הבדים האלקטרוניים של קוורץ, ופתחו רשמית פרק חדש בהחלפות מקומיות. ביניהן, Feilihua, Sinoma Science & Technology ו-Honghe Technology הפכו לשחקניות המקומיות המובילות, כל אחת מהן מתחרה בשוק הגבוה- עם היתרונות הייחודיים שלהן.

Feilihua היא שחקנית אמת מידה בתחום בדי הקוורץ המקומיים, לאחר שבנתה שרשרת תעשייתית שלמה מטיהור חול קוורץ, עיבוד מוטות קוורץ, טוויית סיבי קוורץ ועד אריגת בדים אלקטרוניים קוורץ. היא גם אחת החברות הבודדות בעולם עם יכולת ייצור משולבת מלאה. נכון לעכשיו, מוצריה נכנסו בהצלחה ליישומי ליבה כגון שרתי בינה מלאכותית, מודולים אופטיים מהירים- ומצעי אריזה- גבוהים, מה שהופך אותו לשחקן המקומי הקרוב ביותר לסטנדרטים-בינלאומיים מובילים.

Sinoma Science & Technology מתמקדת בפריסת קטגוריה מלאה-, המכסה בד אלקטרוני רגיל מפיברגלס, בד אלקטרוני דיאלקטרי נמוך- ובד אלקטרוני קוורץ ברמה גבוהה-. תוך מינוף היתרונות התעשייתיים של חברת הבת Taishan Fiberglass, היא נכנסה בהצלחה לשרשרת האספקה ​​של יצרני שרתים עולמיים מובילים כמו NVIDIA ו-Huawei, תוך קידמה מתמדת של חדירת שוק באמצעות יתרון הגודל והיכולות השיטתיות שלה.

Honghe Technology, לעומת זאת, מתמחה בבד אלקטרוני דק במיוחד-, בעל השפעה טכנולוגית חזקה בתחום הבד הדק במיוחד ברמת 9-מיקרון-. מוצרים אלה הם חומרי גלם מרכזיים עבור- PCB מתקדמים. עם חוזק המוצר המעולה שלו, היא נכנסה בהצלחה למערכות של לקוחות-מובילים כגון NVIDIA, TSMC ואפל, וביססה דריסת רגל איתנה בשוק הבדים האלקטרוניים המדויקים.

במחצית השנייה של תחרות כוח המחשוב, החומרים הם המלך. הפריסה -בקנה מידה גדול של 800G היא תוצאה ידועה מראש, והמסחור של 1.6T מתקרב יותר ויותר. הדרישה לשידור-במהירות-תדר גבוהה תמשיך להניע את האיטרציה של בד אלקטרוני לעבר מוצרים-מתקדמים. במגזר הבד האלקטרוני קוורץ, שכבר מזמן היה מונופול על ידי חברות בחו"ל, ארגונים מקומיים כבר פרצו את המחסומים הטכנולוגיים. עם שחרור כושר הייצור ואופטימיזציה מתמשכת של התהליכים, בד אלקטרוני קוורץ המיוצר בארץ ישבור בהדרגה את המונופול בחו"ל ויהפוך לכוח הבסיסי התומך בפיתוח הנמרץ של תעשיית כוח המחשוב בינה מלאכותית בסין.