رونق هوش مصنوعی تقاضا برای کابل‌های فیبر نوری را به اوج رساند؛ رقابت سنگین غول‌های فناوری

رونق هوش مصنوعی موجی از تقاضا برای فیبر نوری ایجاد کرده و شرکت‌هایی مانند Corning در تلاش برای پاسخ به آن هستند

مراکز داده از دیرباز برای انتقال سیگنال‌ها به فیبر نوری متکی بوده‌اند، اما توان پردازشی مورد نیاز برای پاسخ‌گویی به تقاضای سرسام‌آور هوش مصنوعی، به حجم بسیار بیشتری از فیبر نوری در مقایسه با گذشته نیاز دارد.

فناوری هوش مصنوعی متکی به صدها هزار سرور و تراشه پردازشی است. لورن کلارک، مدیر ارشد بخش زیرساخت در شرکت Brown Gibbons Lang & Company، در این باره می‌گوید که هرچه تراکم فیبرهای نوری بالاتر باشد، رایانه‌ها می‌توانند با سرعت بیشتری با یکدیگر تبادل داده انجام دهند و در نتیجه، یک مدل زبانی بزرگ می‌تواند پاسخ‌ها را بسیار سریع‌تر به کاربران ارائه کند.

مایک اودی، معاون ارشد و مدیرکل بخش ارتباطات نوری شرکت Corning، در همین رابطه اشاره می‌کند که با پیچیده‌تر و پیشرفته‌تر شدن مدل‌های هوش مصنوعی، نیاز به شبکه‌های نوری متراکمتر نیز به‌شکل چشمگیری افزایش می‌یابد.

در نبود فیبر نوری کافی، چت‌بات‌های هوش مصنوعی متوقف می‌شوند و خطای شلوغی شبکه یا پیام‌های عدم پاسخ‌دهی را به نمایش می‌گذارند؛ پدیده‌ای که همین امروز نیز کاربران گاهی با آن مواجه می‌شوند. به گفته گوردون بل، از مدیران ارشد بخش زیرساخت دیجیتال در شرکت EY-Parthenon، در افق بلندمدت کمبود فیبر نوری می‌تواند به افزایش هزینه توکن‌ها و طولانی‌تر شدن فرآیند همه‌گیری هوش مصنوعی منجر شود، زیرا زنجیره تأمین این تجهیزات با محدودیت جدی مواجه خواهد شد.

بل تأکید می‌کند: «شما بدون یک مرکز داده با تأمین برق پایدار، نمی‌توانید هوش مصنوعی را در اختیار کاربر نهایی بگذارید؛ همان‌طور که بدون اتصال پرسرعت شبکه‌ای نیز چنین امری ممکن نیست. برای اینکه همه‌چیز بدون نقص کار کند، باید برق، پردازش و اتصالات پرسرعت، همگی به‌طور هم‌زمان و در یک نقطه فراهم شوند.»

با پیچیده‌تر شدن مدل‌ها و استفاده روزمره شرکت‌ها و کاربران عادی از این فناوری، ابزارهای هوش مصنوعی برای پاسخ به پرسش‌های کاربران به زیرساخت‌های بسیار قدرتمندتری نیاز خواهند داشت. برای پاسخ‌گویی به این تقاضا، غول‌های ارائه‌دهنده خدمات ابری و مقیاس بزرگ نظیر آمازون و متا، در حال بستن قراردادهای انحصاری و بلندمدت با تولیدکنندگان فیبر مانند شرکت Corning هستند. در طرف مقابل، سازندگان فیبر نیز ظرفیت کارخانه‌های خود را گسترش می‌دهند، در حالی که برخی استارتاپ‌ها روی فناوری‌های نوینی برای انتقال داده با سرعت‌های فراتر کار می‌کنند. هر دو رویکرد نشان‌دهنده شرط‌بندی بزرگ صنعت فناوری روی نقشی حیاتی است که فیبر نوری در همگام شدن با رشد هوش مصنوعی ایفا خواهد کرد.

جیسون آیکن‌هولز، هم‌بنیان‌گذار استارتاپ ارتباطات نوری Relativity Networks، در توصیف این وضعیت می‌گوید: «تقاضا برای فیبر نوری به حدی بالا رفته که عملاً سیری‌ناپذیر به نظر می‌رسد.»

تحول بازار فیبر نوری زیر سایه هوش مصنوعی

کلارک اشاره می‌کند که برای چندین دهه، صنعت فیبر نوری گوشه‌ای آرام و کم‌سروصدا از حوزه مخابرات به‌شمار می‌رفت، اما انتشار ابزار ChatGPT در سال ۲۰۲۲، ناگهان فیبر نوری را به کانون توجه دنیای فناوری بدل کرد.

کلارک می‌گوید: «هوش مصنوعی بزرگ‌ترین عامل تحول در مراکز داده و زیرساخت‌های دیجیتال از زمان آغاز شکل‌گیری این صنعت محسوب می‌شود.»

این تقاضای فزاینده، شیوه ساخت مراکز داده را نیز دستخوش دگرگونی کرده است. آیکن‌هولز توضیح می‌دهد اگرچه ابرمراکز داده متمرکز و عظیمی نظیر مرکز داده Colossus متعلق به استارتاپ xAI در ممفیس تنسی وجود دارند، اما به‌دلیل حجم سرسام‌آور برق و آب مورد نیاز برای خنک‌سازی و نگهداری، برای ابعاد یک مجتمع واحد محدودیت‌های فنی و فیزیکی مشخصی وجود دارد. علاوه بر این، جوامع محلی نیز در برابر ساخت چنین ابرسازه‌هایی در نزدیکی مناطق مسکونی مقاومت نشان می‌دهند.

بل می‌گوید این محدودیت در ساخت ابرمجتمع‌های متمرکز، شرکت‌ها را ناچار می‌کند چندین مرکز داده مجزا بسازند و آن‌ها را با کابل‌های فیبر نوری به یکدیگر پیوند دهند. فیبر نوری با انتقال داده‌ها میان نقاط مختلف و اتصال صدها هزار پردازنده گرافیکی و تراشه پردازشی، امکان این را فراهم می‌سازد که این مجموعه‌ها «اساساً مثل یک ابررایانه غول‌پیکر واحد کار کنند».

به گفته بل، چالش اصلی در افزایش عرضه فیبر نوری، محدودیت ظرفیت تولید است؛ فرآیندی که تولید خود رشته‌های شیشه‌ای، تأمین کانکتورها، آزمایش دقیق فیبرها و عملیات فیزیکی کابل‌کشی در دل زمین را شامل می‌شود.

علاوه بر مراکز داده، سایر بخش‌ها مانند ساختمان‌های اداری، سایت‌های صنعتی و منازل مسکونی نیز برای اتصالات ارتباطی خود از فیبر نوری بهره می‌برند؛ مانند اینترنت پرسرعت فیبر نوری که امروزه بسیاری از کاربران خانگی از آن استفاده می‌کنند.

کلارک در این باره می‌گوید: «افزایش تقاضای مراکز داده برای فیبر نوری، تمام زنجیره تأمین را تحت فشار شدیدی قرار داده است. قطعاً با کمبود عرضه‌ای مواجه هستیم که اثرات آن به‌مرور در سراسر بازار پخش خواهد شد.» او اشاره می‌کند که زمان تحویل سفارش‌های فیبر نوری امروزه نسبت به حدود ۳ سال قبل، دو برابر شده است.

شکل‌گیری راهکارهای نوین برای مقابله با بحران

بل می‌گوید غول‌های ارائه‌دهنده خدمات ابری در حال ارزیابی این موضوع هستند که آیا می‌توانند به تحویل به‌موقع فیبر نوری در حجم مورد نیازشان اطمینان داشته باشند یا خیر. آیکن‌هولز توضیح می‌دهد که شرکت‌های بزرگ فناوری و سازندگان فیبر برای حل این بحران، در حال انعقاد پیش‌قراردادهای بسیار سنگینی هستند: «شاهد قراردادهای چندساله، چند میلیارد دلاری و پرداختِ قطعی یا جریمه (take-or-pay) بر سر محصولی هستیم که تا همین سه سال پیش، یک کالای مصرفی عادی در بازار به‌شمار می‌رفت.»

تولیدکنندگان فیبر نوری نیز در حال توسعه ظرفیت‌های خود هستند، اما این کار را با احتیاط و حساب‌شده انجام می‌دهند. اودی از شرکت Corning خاطرنشان می‌کند که آن‌ها پیش از افزایش ظرفیت خطوط تولید و نیروی انسانی، ابتدا تعهدات قطعی مشتریان را دریافت می‌کنند تا بدین ترتیب هزینه‌ها و ریسک‌های ناشی از توسعه بین خریداران و تولیدکنندگان تقسیم شود.

شرکت Corning در حال سرمایه‌گذاری ۵۸۵ میلیون دلاری برای توسعه خطوط تولید خود در ایالت کارولینای شمالی است. تنها در سال جاری، این غول تولیدکننده فیبر نوری قراردادهای بلندمدتی را برای تأمین کابل با شرکت‌های آمازون، متا و انویدیا منعقد کرده است. ماه گذشته، بخش ارتباطات نوری این شرکت از رشد ۴۴ درصدی فروش نسبت به سال گذشته خبر داد؛ در حالی که فروش محصولات اختصاصی آن برای هوش مصنوعی مولد بیش از دو برابر شده است.

اودی می‌گوید: «مشتریان ما در حال اتصال حجم عظیمی از پردازنده‌های گرافیکی به یکدیگر هستند و نیاز دارند در همان فضای فیزیکی محدود، تعداد بسیار بیشتری کابل فیبر نوری و درگاه اتصالی جای دهند.»

علاوه بر قراردادهای تجاری، تولیدکنندگان فیبر در حال بازآفرینی و مهندسی خود کابل‌ها هستند. اودی توضیح می‌دهد که Corning فیبرهایی با قطر کمتر و کابل‌هایی با تراکم بالاتر ساخته است تا بتوان بدون اشغال فضای بیشتر، ظرفیت اتصالات را بالا برد. این شرکت فیبر نوری جدیدی طراحی کرده که مساحت سطح آن ۴۰ درصد کوچک‌تر است و می‌تواند در فضاهایی تا ۱۰ برابر تنگ‌تر خم شود؛ نوآوری مهمی که به ساخت کابل‌های Contour Flow منجر شد و شرکت Corning در ماه مارس رونمایی از آن را اعلام کرد.

در شرایطی که غول‌های باسابقه بازار مانند Corning به دنبال جای دادن فیبرهای بیشتر در فضاهای فیزیکی محدود هستند، استارتاپ‌های نوپا قوانین فیزیک نور را از پایه بازتعریف می‌کنند.

استارتاپ ارتباطات هوش مصنوعی Relativity Networks کابل جدیدی به نام ChronoCore توسعه داده است؛ نوعی فیبر نوری با مغزی توخالی (Hollow-core) که برای عبور از محدودیت‌های فیزیکی کابل‌های شیشه‌ای متداول طراحی شده است. آیکن‌هولز توضیح می‌دهد که این فناوری به سیگنال‌ها اجازه می‌دهد با ۹۹٫۷ درصد سرعت نور حرکت کنند؛ چیزی که او آن را «خط ویژه سبقت برای فیبر نوری» می‌نامد. برای مقایسه، نور در فیبرهای شیشه‌ای متداول تنها با حدود دو سوم سرعت نور جابه‌جا می‌شود. شرکت Relativity اکنون با Prysmian، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان کابل در جهان، برای تولید انبوه این فناوری همکاری می‌کند.

این اختلاف سرعت هنگام اتصال مراکز داده مجزا به یکدیگر اهمیتی حیاتی پیدا می‌کند. حرکت نور در فیبرهای سنتی با تأخیر ناچیزی همراه است، اما فیبرهای توخالی با انتقال داده در سرعت نزدیک به نور به اپراتورها اجازه می‌دهند مراکز داده را در فواصل دورتری از یکدیگر بسازند، بدون اینکه عملکرد یا سرعت پاسخ‌دهی مدل‌های هوش مصنوعی با افت روبه‌رو شود.

استارتاپ Relativity اولین مرحله پیاده‌سازی عملیاتی خود را در سال ۲۰۲۴ با یکی از بزرگ‌ترین ارائه‌دهندگان خدمات ابری تکمیل کرد و به‌تازگی نیز موفق به جذب سفارش جدیدی به ارزش ۴۰ میلیون دلار برای اتصال مراکز داده این شرکت ابری شده است.

بل پیش‌بینی می‌کند که سرعت ساخت مراکز داده در نهایت ممکن است به تعادل و ثبات برسد، اما به اعتقاد او، عطش بازار برای خرید فیبر نوری در آینده نزدیک به هیچ عنوان کاهش نخواهد یافت.

بل در پایان جمع‌بندی می‌کند: «ابهامات زیادی پیرامون آینده زیرساخت‌های هوش مصنوعی وجود دارد، اما کاربرد فیبر نوری از جمله حوزه‌هایی است که با بالاترین درجه اطمینان می‌توان گفت در سال‌های پیش رو، قطعاً به حجم بسیار بیشتری از آن احتیاج خواهیم داشت.»