براد بوث، الرئيس التنفيذي لشركة NLM Photonics – سلسلة المقابلات

براد بوث هو الرئيس التنفيذي لشركة NLM Photonics ومتخصص في تطور مراكز البيانات، حيث شغل مناصب قيادية في Microsoft Azure و Meta و Dell و Intel. وهو مؤسس اتحاد Optics على اللوحة ومساهم في معايير IEEE Ethernet، وقد جسور بين احتياجات العملاء ومعايير الصناعة والحلول المبتكرة لمدة طويلة.

NLM Photonics تطور مواد كهروضوئية عضوية هجينة تقلل من استهلاك الطاقة في شبكات مراكز البيانات الاصطناعية بنسبة تصل إلى 50٪. منصة Selerion-HTX توفر أكثر من النطاق الترددي مع أقل الطاقة، مما يسمح بدوائر ضوئية صغيرة وكفء أكثر لعمليات الحوسبة عالية الأداء المستدامة.

لقد قمت برحلة طويلة – من Meta و Azure و Microsoft إلى تأسيس اتحاد Optics على اللوحة، والآن قيادة NLM Photonics. ما هو ما ي мотивiertك شخصيا لتحسين استهلاك الطاقة في مراكز البيانات؟

معظم مسيرتي المهنية ركزت على الاتصالات والاتصال، من العمل على هواتف محمولة في Bell-Northern Research إلى العمل على هندسة الشبكات في Microsoft وإطلاق تحالفات صناعية مثل Ethernet Alliance و اتحاد Optics على اللوحة و Ultra Ethernet Consortium. لقد رأيت بنفسي كيف تعتمد الحوسبة الحديثة على كيفية نقل البيانات.

ازدادت قدرة الحوسبة الاصطناعية بشكل كبير، ولكنها زادت أيضاً من حجم البيانات التي يتم نقلها. أصبحت الضوئيات مهمة بشكل حرج في مراكز البيانات الحديثة وتأثيرها يزداد على نسبة الطاقة المستخدمة في تلك المراكز. ما ي мотивiertني هو الفرصة لتحويل مسار صناعة الضوئيات بشكل جوهري لتقديم أداء أفضل مع استهلاك أقل للطاقة. هذا ما جذبني إلى NLM Photonics. نحن لا نطور فقط كفاءة الطاقة في مركز البيانات؛ نحن نغير ما هو ممكن على مستوى المواد لتسطيح المسار.

سمعنا أنك و زوجتك تعيشان بشكل مستدام – تربيان الماشية وجمع المياه من الأمطار خارج الشبكة. كيف شكلت هذه القيم قيادتك ورسالة NLM؟

عندما انتقلنا أنا و زوجتي إلى أوستن، تكساس في عام 2007، اشترينا منزلاً على 2.5 فدان كان يعتمد تماماً على نظام جمع المياه من الأمطار. كان هذا المحفز لنا لمتابعة الاستدامة بشكل أكبر. قررنا تربية الماشية والدواجن و الطيور و بناء حديقة و بيت زجاجي، و بنيت الحظيرة و بيت الماشية ليكون كلياً خارج الشبكة مع نظام جمع المياه الخاص به. كما بنينا إضافة إلى المنزل التي حققت تصنيف 5 نجوم من Austin Energy. كان هذا فرصة رائعة لتعلم الاستدامة و كيفية قياس كفاءة الطاقة. لقد استفدنا من ما تعلمناه من ذلك لتحسين مكاننا.

يقال إن مواد NLM الجديدة تقلل من استهلاك الطاقة في الشبكات بنسبة تصل إلى 50٪ وتوفر نطاق ترددي أكبر. هل يمكنك شرح كيفية عمل هذه التكنولوجيا ببساطة و لماذا هي اختراق؟

تعمل المواد التقليدية للضوئيات على أساس تأثير الإزالة لتغيير الطور أو الشدة الضوئية للضوء الذي يمر عبر موجة الموديلاتور. مع زيادة معدلات البيانات، تتطلب التضمين طاقة أكبر ولكنها تؤدي أيضاً إلى تدهور جودة الإشارة. فوق 200 جيجابت في الثانية، لم تعد الضوئيات التقليدية قابلة للتطبيق بسبب جودة الإشارة ومتطلبات الطاقة.

في NLM، لقد طورنا حلًا مختلفًا بشكل جوهري. نحل محل أكسيد السيليكون في الموجة بموادنا الكهروضوئية العضوية؛ هذا يسمح للموديلاتور بالعمل بشكل أكثر كفاءة وفي مساحة أصغر من السيليكون وحده. هذه المساحة الصغيرة و الاستجابة الكهروضوئية العالية لمواد NLM تترجم إلى نطاق ترددي أعلى و جهد تشغيل أقل ودوائر ضوئية متكاملة أكثر لكل شريحة، مع الحفاظ على الاستقرار عند درجات حرارة أعلى من 120 درجة مئوية.

نحن لا نطلب من المصانع تغيير بنيةها التحتية بأكملها. نهجنا الهجين هو خطوة ما بعد التصنيع لا يخل بالتدفقات التصنيعية القياسية. لم تكن هناك أدوات خاصة مطلوبة لتصنيع شريحة 1.6T DR8 في Advanced Micro Foundry (AMF)، و قامت NLM بعمليات ما بعد التصنيع في منشآتنا. في النهاية، ستتم نقل عمليات ما بعد التصنيع التي تقوم بها NLM إلى شركائنا لتمكين التصنيع بالحجم الكبير. هدف NLM هو تمكين أجهزة الضوئيات المستقبلية من تحسين أدائها دون تجاوز ميزانيات الطاقة.

NLM تعمل مع مجموعة من شركات تصنيع الرقائق و الأجهزة. من الشركاء الذين تعمل معهم حالياً، و كيف تساعدك هذه العلاقات على التوسع؟

نحن نعمل مع شبكة رائعة من الشركاء عبر نظام الضوئيات و السيميكونداكتور. لقد ناقشنا علناً تعاوننا مع AMF و Enosemi و Centera على شريحة 1.6T DR8، ولكننا كنا أيضاً نتعاون مع مستثمرينا وآخرين في الصناعة. تساعدنا هذه التعاونات على التحقق من صحة تكنولوجيتنا من خلال أطراف ثالثة في أنظمة العالم الحقيقي و تسريع مسارنا نحو التصنيع بالحجم الكبير. مع تقدمنا مع شركائنا، نخطط لمشاركة المزيد من النتائج مع الصناعة.

مراكز البيانات الاصطناعية تستخدم كمية هائلة من الطاقة – خاصة للشبكات. إذا تم تبني تكنولوجيا NLM على نطاق واسع، ما هو التأثير الحقيقي الذي يمكن أن يكون له؟

إذا تم تطبيق تكنولوجيتنا على نطاق واسع، يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة في شبكات مراكز البيانات الاصطناعية بنسبة تصل إلى 50٪. هذا كبير عندما تضع في الاعتبار أن الضوئيات يمكن أن تمثل 20-40٪ من استهلاك الطاقة الكلي لمركز البيانات. في مركز بيانات اصطناعي، يمكن لتكنولوجيتنا تقليل متطلبات الطاقة الكلية لمركز البيانات بنسبة تصل إلى 15٪.

مع نظر مزودي مراكز البيانات و hyperscalers لزيادة وتوسيع نطاقهم، سواء لدعم الحوسبة الاصطناعية أو لا، يمكن أن يسمح تقليل استهلاك الطاقة في الضوئيات بزيادة السعة في المرافق الحالية، مما يؤخر الحاجة إلى بناء مرافق جديدة. هذا هو طريق التوسع المستدام في وقت أصبح فيه الطاقة العامل الحاسم.

كيف تتناسب تكنولوجيتك مع الجيل التالي من الأجهزة المستخدمة في أنظمة الحوسبة الاصطناعية؟ هل تقوم بتصميمها للاستخدام مع المعدات الحالية أو لأنواع جديدة من الأنظمة التي لا تزال في طور التطور؟

كلاهما. تتناسب حلول NLM مع الأجهزة التالية لمراكز البيانات و الحوسبة الاصطناعية بدءاً من 200 جيجابت في الثانية و تصل إلى 400 جيجابت في الثانية مع دوائرنا الهجينة العضوية (SOH). كما قدمت NLM تكنولوجيا لدوائر الهجينة البلازمونية العضوية (POH) مثل تلك التي طورتها Polariton Technologies. هذه الدوائر حققت استجابة كهروضوئية سجلية لتطبيقات تتطلب ترددات في نطاق التيراهيرتز. NLM تعمل أيضاً مع عميل في مجال الحوسبة الكمومية، لأن تكنولوجيتنا يمكن أن تتم تعديلها لتكون أقل فقداً.

هل ترى تكنولوجيتك مفيدة خارج نطاق الحوسبة الاصطناعية – مثل في الحوسبة الكمومية أو الاتصالات الفضائية؟

بالتأكيد. لقد رأينا بالفعل نتائج واعدة في التطبيقات الكمومية مع عميلنا الكمومي حيث توفر موادنا إشارات نظيفة وثابتة حتى عند درجات حرارة منخفضة. حلول NLM مناسبة لأنظمة الأقمار الصناعية والفضائية حيث يكون الحجم والوزن والطاقة حرجاً. حصلت NLM على منح حكومية من NASA و القوات الجوية (AFWERX) بسبب فوائد تكنولوجيتنا. مرونة تكنولوجيتنا تفتح العديد من الآفاق.

ما هو التالي لخط إنتاجك، Selerion؟ هل تعمل على إصدارات مخصصة لصناعات محددة مثل الاتصالات السلكية أو حوسبة الحواف؟

لدينا إعلان عن Selerion-BHX، مصمم خصيصاً للنطاق العريض جداً وتطبيقات الشكل الصغير مثل الإدخال والإخراج الضوئي والاتصالات الفضائية. توفر كفاءة تضمين سجلية وتفتح الباب لأنظمة تعمل عند 400 جيجابت في الثانية وفوقها. لدينا القدرة على تعديل موادنا لصناعات رأسية محددة، من الاتصالات السلكية إلى الدفاع، لأن حجم واحد لا يناسب الجميع. لدينا أيضاً تكنولوجيا غير متصلة التي نبيعها للمؤسسات البحثية والأكاديمية.

تعمل مع باحثين من جامعات مثل UW و ETH Zurich. ما هو ما يأتي، و هل يمكنك مشاركة أي تطورات مثيرة للاهتمام يجب أن ننتظرها؟

نحن نبني على عقود من العمل التأسيسي في جامعة واشنطن، و فريقنا يعمل مع مختبرات ومؤسسات بحثية رائدة. بعض التطورات الأكثر إثارة هي أجيال جديدة من موادنا الكهروضوئية التي تدفع إلى أقصى حد على السرعة والاستقرار وكفاءة الطاقة. سنشارك المزيد عندما نكون قادرين على الكشف عنه علناً.

لقد ساعدت في تشكيل معايير تقنية مهمة في الماضي. كيف महत هو أن تتناسب موادك الجديدة مع معايير الصناعة العالمية؟

من المهم جداً. يعتمد التحقق على القابلية للتشغيل البيني، و تحتاج الصناعة إلى الثقة بأن المواد الجديدة ستتناسب مع النظم الحالية. هذا هو السبب في تركيزنا على التوافق مع مصانع السيليكون القياسية ولماذا نتعامل مع هيئات المعايير. هدفنا هو جعل من السهل على الشركاء تبني تكنولوجيتنا دون إعادة بناء عملياتهم بأكملها.

ما هو النصيحة التي تقدمها لمهندسين شباب أو مؤسسي الشركات الناشئة الذين يريدون العمل على تكنولوجيا مستدامة وذات تأثير كبير؟

لا تخاف من تحدي الوضع الراهن. العديد من الاختراقات تأتي من إعادة النظر في الفرضيات – سواء كانت حول المواد أو الأنظمة أو الطاقة أو الحجم. وتذكر: لا تحتاج إلى بناء كل شيء بنفسك. ابحث عن مستشارين جيدين وشركاء في الصناعة لمساعدتك في التغلب على التحديات. تعاون، وطور، و ركز على حل العوائق الحقيقية في العالم. العالم يحتاج إلى تكنولوجيا لا تؤدي فقط وظيفة بل أيضاً تتحمل.

شكراً على المقابلة الرائعة و على العمل على الاستدامة و مراكز البيانات، يرجى زيارة NLM Photonics لمعرفة المزيد.