Στις 2 Ιουνίου, ο Jensen Huang δήλωσε στο Computex, "Χρησιμοποιήστε το φως όπου μπορείτε!"
Μια ντουζίνα και κάτι μέρες αργότερα, ο Boss Huang επιβιβάστηκε σε ένα αεροπλάνο για το Τέξας. Αφού κατέβηκε, σήκωσε ένα φτυάρι, πήγε στην τοποθεσία του τοπικού έργου επέκτασης της Coherent και γύρισε το πρώτο φτυάρι χώματος για να ανοίξει έδαφος για το έργο.
Λίγο πριν από αυτό, ο Jensen Huang και ο διευθύνων σύμβουλος της Coherent είχαν έρθει μαζί με τον Trump σε μια επίσκεψη στην Κίνα, ζητώντας από την Κίνα να χαλαρώσει τον έλεγχο των εξαγωγών.
Δύο φαινομενικά άσχετα γεγονότα έδειχναν το ίδιο πράγμα: το φωσφίδιο του ινδίου.
Στον αγώνα τεχνητής νοημοσύνης, ο υπολογισμός με GPU δεν είναι πλέον το μόνο εμπόδιο. Η διασύνδεση υψηλής-ταχύτητας μεταξύ των GPU είναι ο βασικός περιορισμός στην απόδοση του κέντρου δεδομένων. Η βιομηχανία πιστεύει γενικά ότι το χάλκινο σύρμα έχει φτάσει στο φυσικό του όριο και η οπτική διασύνδεση είναι ο δρόμος προς τα εμπρός. Αυτός είναι ο λόγος που ο Jensen Huang φώναξε αυτή τη φράση.
Έτσι, ως απαραίτητο υλικό υποστρώματος για οπτικές μονάδες 800G, 1.6T, ακόμη και επόμενης-γενιάς CPO, το φωσφίδιο του ινδίου έχει ξεφύγει από καιρό από την κατηγορία ενός εξειδικευμένου υλικού και έχει γίνει στρατηγικός ακρογωνιαίος λίθος της οπτικής διασύνδεσης υψηλής-ταχύτητας.
Στο παρελθόν, οι άνθρωποι εστίαζαν περισσότερο στον ανταγωνισμό υπολογιστών GPU. Λίγοι παρατήρησαν ότι αυτή η λεπτή γκοφρέτα ημιαγωγών είχε γίνει αθόρυβα ο πιο τεντωμένος κρίκος στην αλυσίδα μετάδοσης υπολογιστών AI.
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της Yole, το παγκόσμιο έλλειμμα υποστρώματος φωσφιδίου του ινδίου θα ξεπεράσει το 70% το 2026, με τους κύκλους επέκτασης να διαρκούν περισσότερο από δύο χρόνια.
Η χωρητικότητα είναι σε κρίσιμη έλλειψη!
Έτσι, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία, η Ευρώπη και η Κίνα προσπαθούν όλες με κάθε μέσο για να σώσουν την κατάσταση, και στη διαδικασία αντιμετώπισης των αδυναμιών τους, οι αντίστοιχες δυσκολίες τους έχουν γίνει ξεκάθαρες.
01 Ηνωμένες Πολιτείες:
Έλλειψη χωρητικότητας
Στον τομέα του φωσφιδίου του ινδίου, η μεγαλύτερη εμπιστοσύνη της Αμερικής προέρχεται από την τεράστια αγορά υπολογιστών τεχνητής νοημοσύνης κατάντη. Γίγαντες όπως η Nvidia μπήκαν νωρίς, ξοδεύοντας πολλά για να κλειδώσουν τη χωρητικότητα του υποστρώματος και προσπαθώντας να ελέγξουν τη μόχλευση της εφοδιαστικής αλυσίδας από την πλευρά της ζήτησης. Αλλά ανεξάρτητα από το πόσο άφθονο κεφάλαιο είναι, είναι δύσκολο να δημιουργηθεί αμέσως ώριμη εγχώρια παραγωγική ικανότητα.
Ακόμα κι αν αρκετές εταιρείες έχουν ξεκινήσει σχέδια επέκτασης για γραμμές παραγωγής φωσφιδίου ινδίου 6-ιντσών, η ανάπτυξη κρυστάλλων, ο εντοπισμός σφαλμάτων διεργασιών και η αύξηση της απόδοσης έχουν όλα αντικειμενικά χρονικά όρια. Μια εντελώς νέα γραμμή παραγωγής απαιτεί συχνά περισσότερα από δύο χρόνια από την κατασκευή έως τη σταθερή παροχή. Κατά τη διάρκεια αυτών των δύο ετών, το έλλειμμα θα είναι δύσκολο να καλυφθεί. Το μακρινό νερό δεν μπορεί να σβήσει τη σημερινή δίψα.
Εκτός από τον κύκλο παραγωγής, οι πρώτες ύλες είναι ένα άλλο εμπόδιο. Οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν έχουν σχεδόν καθόλου-ορυκτό ινδίου υψηλής καθαρότητας στην εγχώρια αγορά, επομένως η πιο βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή φωσφιδίου του ινδίου πρέπει πάντα να αγοράζεται από το εξωτερικό. Ακόμα κι αν τα εργοστάσια κατασκευάζονται στην εγχώρια αγορά, ο έλεγχος στους ανάντη πόρους εξακολουθεί να βρίσκεται αλλού και οι κίνδυνοι της εφοδιαστικής αλυσίδας ακολουθούν σαν σκιά.
02 Ιαπωνία:
Έλλειψη πρώτων υλών και αγοράς
Για πολύ καιρό, η Ιαπωνία ήταν το «μεγάλο αφεντικό» στον κόσμο των υποστρωμάτων φωσφιδίου του ινδίου. Δύο μεγάλοι κατασκευαστές, η Sumitomo Electric και η JX Metals, κάποτε κατείχαν περισσότερο από το 70% του παγκόσμιου μεριδίου αγοράς. Οι δεκαετίες τεχνογνωσίας έδωσαν στην Ιαπωνία σκληρή ισχύ σε απόδοση υποστρώματος 6 ιντσών και σταθερότητα ανάπτυξης κρυστάλλων που άλλοι δυσκολεύονται να ταιριάξουν.
Όμως η Ιαπωνία έχει μια μοιραία αδυναμία: δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου ορυχεία ινδίου στην εγχώρια αγορά. Το μεγαλύτερο μέρος της πρώτης ύλης ινδίου υψηλής{1}καθαρότητας που χρειάζεται η Ιαπωνία για την παραγωγή φωσφιδίου του ινδίου εξαρτάται από τις εισαγωγές στο εξωτερικό. Όταν η προμήθεια πρώτων υλών στο ανάντη παρουσιάζει διακυμάνσεις, ακόμη και οι πιο προηγμένες γραμμές παραγωγής τοποθετούνται αμέσως στο πίσω μέρος.
Ο αντίκτυπος της σύσφιξης των πρώτων υλών έχει ήδη αρχίσει να φαίνεται. Πολλά εργοστάσια αναγκάστηκαν να μειώσουν την παραγωγική τους ικανότητα, οι κύκλοι παράδοσης πελατών έχουν παραταθεί επανειλημμένα και ορισμένες γραμμές παραγωγής έχουν περιέλθει ακόμη και σε ημι-αδράνεια. Με κορυφαία{3}}τεχνολογία, αλλά χωρίς "ρύζι" για να βάλετε στην κατσαρόλα, ακόμη και οι καλύτερες διαδικασίες πρέπει να σταματήσουν.
Ταυτόχρονα, η Ιαπωνία δεν διαθέτει επαρκώς μεγάλη κατάντη τελική αγορά, επομένως μεγάλες ποσότητες τελικών προϊόντων φωσφιδίου του ινδίου και οπτικών τσιπ πρέπει να πωλούνται στο εξωτερικό. Μόλις αλλάξει το περιβάλλον της εξωτερικής αγοράς, τα εταιρικά έσοδα τίθενται υπό πίεση.
03 Ευρώπη:
Αγώνας για τη διαδρομή, αλλά στην πραγματικότητα λείπουν τα πάντα
Η προσέγγιση της Ευρώπης είναι η πιο διαφορετική-δεν αγωνίζεται για χωρητικότητα, αλλά για διαδρομή. Δηλαδή, βασιζόμενος στο πλεονέκτημά του στις διαδικασίες φωτονικής πυριτίου, ενσωματώνει το φωσφίδιο του ινδίου ως εξωτερική πηγή φωτός στο CPO.
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι η φωτονική του πυριτίου θα αντικαταστήσει το φωσφίδιο του ινδίου, αλλά η πραγματική διαδρομή είναι ακριβώς το αντίθετο: το ίδιο το πυρίτιο δεν εκπέμπει φως και η φωτονική πυριτίου/CPO πρέπει να βασίζεται σε εξωτερικά λέιζερ CW κατασκευασμένα από φωσφίδιο του ινδίου ως πηγή φωτός. Οι διακόπτες CPO έχουν περισσότερους οπτικούς κινητήρες, γεγονός που στην πραγματικότητα αυξάνει σημαντικά τη συνολική χρήση φωσφιδίου του ινδίου. Ένας μόνο διακόπτης Nvidia Spectrum-X CPO μεταφέρει 32 κινητήρες φωτονικής πυριτίου, περισσότερο από 10 φορές τη χρήση του παραδοσιακού εξοπλισμού.
Επομένως, αυτό για το οποίο ανταγωνίζεται η Ευρώπη είναι η τυπική και οικολογική θέση της οδού «φωτονικής πυριτίου – ετερογενούς ολοκλήρωσης φωσφιδίου του ινδίου».
Ωστόσο, η Ευρώπη δεν έχει σχεδόν κανέναν ώριμο-εγχώριο κατασκευαστή υποστρωμάτων φωσφιδίου του ινδίου μεγάλης κλίμακας και η δική της προμήθεια υποστρώματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από αγορές από ιαπωνικές και αμερικανικές εταιρείες. Παρόλο που οι εταιρείες επιταξίας όπως η IQE υπογράφουν ενεργά μακροπρόθεσμες-συμφωνίες προμήθειας, ο έλεγχος της προμήθειας υποστρώματος ανάντη εξακολουθεί να βρίσκεται στα χέρια άλλων και η σταθερότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας δεν είναι υπό τον δικό της έλεγχο.
Επιπλέον, όπως η Ιαπωνία, η Ευρώπη δεν διαθέτει μια τεράστια κατάντη αγορά τελικών οπτικών μονάδων και ο βιομηχανικός κλειστός βρόχος της είναι ατελής. Μπορεί να εξάγει λύσεις διεργασιών και να συμμετάσχει σε τυπικές-ρύθμιση, αλλά χωρίς μια τελική αγορά που να ανατροφοδοτεί την ανάντη κατασκευή, είναι πολύ δύσκολο να αντιστραφεί-η ανάπτυξη χωρητικότητας εγχώριου υποστρώματος.
Η έμφαση στις διαδρομές ενώ παραμελείται η χωρητικότητα έχει φέρει την Ευρώπη στη δύσκολη θέση «να έχει λύσεις αλλά να στερείται υλικών».
04 Κίνα:
?
Στην κούρσα του φωσφιδίου του ινδίου, η Κίνα έχει δύο μοναδικά συμφέρουσες μάρκες: τους πόρους του ινδίου και την αγορά.
Τα αποθέματα ινδίου της Κίνας ευνοούνται σημαντικά. Σύμφωνα με την Έκθεση Αξιολόγησης Παγκόσμιων Αποθεμάτων Ορυκτών Πόρων του Γεωλογικού Ινστιτούτου Κίνας για το 2024, στο τέλος του 2022, οι παγκόσμιες αναγνωρισμένες πηγές ινδίου ανήλθαν σε 43.689 τόνους, με την Κίνα να αντιπροσωπεύει τους 17.538 τόνους, ή το 40,14% του παγκόσμιου συνόλου.
Η κατάντη αγορά οπτικών μονάδων είναι ο ισχυρότερος κρίκος της Κίνας. Στη λίστα των Top 10 προμηθευτών οπτικών μονάδων που κυκλοφόρησε από την εταιρεία ερευνών οπτικών επικοινωνιών LightCounting, περιλαμβάνονται επτά κινεζικές εταιρείες.
Οι πόροι και η αγορά έθεσαν τα εξαιρετικά θεμέλια για να καλύψει τη διαφορά της βιομηχανίας φωσφιδίου του ινδίου της Κίνας, αλλά τα πλεονεκτήματα των πόρων δεν μεταφράζονται αυτόματα σε ανταγωνιστικότητα σε τελικά προϊόντα υψηλής ποιότητας και πολλά εμπόδια αποκαλύπτουν δυσχέρειες.
Το πρώτο είναι το βήμα από τους πόρους στις «χρήσιμες πρώτες ύλες».
Παρά τα τεράστια πλεονεκτήματα των πόρων, το επαρκές επεξεργασμένο ινδίου στο ανάντη και τις καινοτομίες στην τεχνολογία ινδίου ποιότητας 7Ν-και υψηλότερης-καθαρότητας, η παραγωγική ικανότητα εξακολουθεί να απέχει πολύ από την αρκετή.
Ο κόκκινος φώσφορος υψηλής-καθαρότητας είναι ακόμη χειρότερος. Ο κόκκινος φώσφορος υψηλής καθαρότητας-είναι η μόνη πηγή φωσφόρου πυρήνα για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλου φωσφιδίου του ινδίου. Κάθε 1 κιλό μονοκρυστάλλου φωσφιδίου του ινδίου που παράγεται καταναλώνει 0,25 έως 0,3 κιλά κόκκινου φωσφόρου υψηλής-καθαρότητας. Τα πρότυπα καθαρότητάς του είναι εξαιρετικά αυστηρά. Οι ακαθαρσίες ιχνών μετάλλων και οι ακαθαρσίες αρσενικού προκαλούν άμεσα ελαττώματα δικτυωτού πλέγματος στο εσωτερικό του μονού κρυστάλλου, επηρεάζοντας σοβαρά την απόδοση του τσιπ.
Προς το παρόν, η παγκόσμια αγορά ερυθρού φωσφόρου υψηλής καθαρότητας-υψηλής-καθαρότητας έχει εδώ και καιρό μονοπωληθεί από ιαπωνικές εταιρείες-Η NCI και η RASA Industries μαζί αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 80% του παγκόσμιου μεριδίου αγοράς.
Το δεύτερο είναι ο εξοπλισμός. Ο βασικός εξοπλισμός για την παραγωγή και την καλλιέργεια μονοκρυστάλλων φωσφιδίου του ινδίου-μονοκρυστάλλων-κλιβάνων και MOCVD- εξακολουθεί να εξαρτάται κυρίως από τις εισαγωγές. Αρκετά από τα πιο κρίσιμα κομμάτια εξοπλισμού για εγχώριες γραμμές παραγωγής κρατούνται στα χέρια άλλων.
Το τρίτο είναι το χάσμα απόδοσης. Η Sumitomo Electric of Japan χρειάστηκε δεκαετίες για να επιτύχει απόδοση μονού κρυστάλλου 6-ιντσών{10}}πάνω από 95%. Η συνολική απόδοση των εγχώριων υποστρωμάτων φωσφιδίου ινδίου 6 ιντσών είναι περίπου 70% έως 85%. Αυτό δεν είναι "περίπου το ίδιο"? αυτό είναι ένα «χάσμα γενεών». Χαμηλή απόδοση σημαίνει υψηλό κόστος ανεκτό όταν οι τιμές του υποστρώματος είναι υψηλές, αλλά μόλις πέσουν οι τιμές, τα περιθώρια κέρδους θα συρρικνωθούν απότομα.
Έτσι, διάφορες δυσχέρειες συνδυάζονται για να δημιουργήσουν το μεγαλύτερο δίλημμα για τη βιομηχανία φωσφιδίου του ινδίου της Κίνας: οι πόροι είναι διαθέσιμοι, αλλά ο εντοπισμός υψηλών- προϊόντων δεν μπορεί να συμβαδίσει.