2. lipnja Jensen Huang je na Computexu izjavio: "Koristite svjetlo gdje god možete!"
Desetak dana kasnije, šef Huang se ukrcao na avion za Teksas. Nakon što je sišao, uzeo je lopatu, otišao do mjesta Coherentova lokalnog projekta proširenja i okrenuo prvu lopatu zemlje kako bi napravio temelj za projekt.
Neposredno prije toga, Jensen Huang i izvršni direktor Coherenta pridružili su se Trumpu u posjetu Kini, tražeći od Kine da ublaži kontrolu izvoza.
Dva naizgled nepovezana događaja ukazala su na istu stvar: indijev fosfid.
U utrci AI računala, GPU računanje više nije jedino usko grlo. Velika-brza međupovezanost između GPU-ova ključno je ograničenje performansi podatkovnog centra. Industrija općenito vjeruje da je bakrena žica dosegla svoju fizičku granicu i da je optičko međusobno povezivanje put naprijed. Zato je Jensen Huang uzviknuo tu frazu.
Stoga, kao neizostavan supstratni materijal za 800G, 1.6T, pa čak i sljedeću-generaciju CPO optičkih modula, indijev fosfid odavno je izbjegao kategoriju nišnog materijala i postao strateški kamen temeljac brzog-optičkog međusobnog povezivanja.
U prošlosti su se ljudi više fokusirali na natjecanje u GPU računanju; malo je tko primijetio da je ova tanka poluvodička pločica tiho postala najnapetija karika u lancu prijenosa računala umjetne inteligencije.
Prema Yoleovim procjenama, globalni nedostatak supstrata indij-fosfida premašit će 70% 2026. godine, s ciklusima ekspanzije koji će trajati više od dvije godine.
Kapaciteta kritično nedostaje!
Dakle, Sjedinjene Države, Japan, Europa i Kina pokušavaju na sve načine spasiti situaciju, au procesu rješavanja svojih slabosti, njihove nevolje su postale kristalno jasne.
01 Sjedinjene Države:
Nedostatak kapaciteta
Na stazi indijevog fosfida, najveće povjerenje Amerike dolazi iz njenog ogromnog tržišta AI računala. Divovi kao što je Nvidia ušli su rano, trošeći mnogo na zaključavanje kapaciteta supstrata i pokušavajući kontrolirati utjecaj lanca opskrbe sa strane potražnje. No bez obzira na to koliko je kapital bogat, teško je odmah stvoriti zrele domaće proizvodne kapacitete.
Čak i ako je nekoliko tvrtki pokrenulo planove proširenja za proizvodne linije indij fosfida od 6-inča, rast kristala, otklanjanje grešaka u procesu i povećanje prinosa imaju objektivne vremenske pragove. Potpuno nova proizvodna linija često traje više od dvije godine od izgradnje do stabilne opskrbe. Tijekom te dvije godine, nedostatak će biti teško popuniti; daleka voda ne može utažiti sadašnju žeđ.
Uz proizvodni ciklus, sirovine su još jedna prepreka. Sjedinjene Države gotovo da nemaju mineralne izvore indija visoke čistoće u zemlji, pa se najosnovnija sirovina za proizvodnju indijevog fosfida uvijek mora kupovati iz inozemstva. Čak i ako se tvornice grade u zemlji, kontrola nad uzvodnim resursima i dalje je negdje drugdje, a rizici u opskrbnom lancu slijede poput sjene.
02 Japan:
Nedostatak sirovina i tržišta
Japan je dugo vremena bio "veliki gazda" u svijetu indij-fosfidnih supstrata. Dva glavna proizvođača, Sumitomo Electric i JX Metals, nekoć su držali više od 70% udjela na svjetskom tržištu. Desetljeća stručnosti dala su Japanu snažnu moć u prinosu supstrata od 6 inča i stabilnosti rasta kristala koju je drugima vrlo teško usporediti.
Ali Japan ima fatalnu slabost: u zemlji gotovo da nema rudnika indija. Većina indijske sirovine visoke čistoće koja je potrebna Japanu za proizvodnju indijevog fosfida ovisi o prekomorskom uvozu. Kada opskrba sirovinama uzvodno varira, čak i najnaprednije proizvodne linije trenutno su stavljene u zastoj.
Učinak pooštravanja sirovina već se počeo pokazivati. Mnoge su tvornice bile prisiljene smanjiti kapacitete, ciklusi isporuke kupcima stalno su produljivani, a neke su proizvodne linije čak pale u-poteškoće. S vrhunskom-tehnologijom, ali bez "riže" za stavljanje u lonac, čak i najbolji procesi moraju se zaustaviti.
Istodobno, Japan nema dovoljno veliko krajnje tržište nizvodno, tako da se velike količine gotovih proizvoda od indijevog fosfida i optičkih čipova moraju prodati u inozemstvo. Jednom kada se vanjsko tržišno okruženje promijeni, prihodi poduzeća dolaze pod pritisak.
03 Europa:
Utrka za rutom, ali zapravo nedostaje sve
Europski pristup je najrazličitiji-nije utrka za kapacitet, već za rutu. Odnosno, oslanjajući se na svoju prednost u procesima silicijeve fotonike, integrira indijev fosfid kao vanjski izvor svjetlosti u CPO.
Mnogi ljudi misle da će silicijska fotonika zamijeniti indijev fosfid, ali stvarni put je upravo suprotan: sam silicij ne emitira svjetlost, a silicijska fotonika/CPO mora se oslanjati na vanjske CW lasere napravljene od indijevog fosfida kao izvora svjetlosti. CPO sklopke imaju više optičkih motora, što zapravo značajno povećava ukupnu potrošnju indij fosfida. Jedan Nvidia Spectrum-X CPO prekidač nosi 32 silicijska fotonička motora, što je više od 10 puta više od tradicionalne opreme.
Stoga, ono za što se Europa natječe je standardna i ekološka niša rute "silicij fotonika – heterogena integracija indij fosfida".
Međutim, Europa gotovo da nema domaćih domaćih proizvođača supstrata velikog-indija fosfida, a vlastita opskrba supstratom uvelike ovisi o kupnji od japanskih i američkih tvrtki. Iako tvrtke za epitaksiju kao što je IQE aktivno potpisuju dugoročne-ugovore o nabavi, kontrola nad nabavom supstrata uzvodno i dalje je u tuđim rukama, a stabilnost opskrbnog lanca nije pod vlastitom kontrolom.
Osim toga, poput Japana, Europi nedostaje ogromno krajnje tržište optičkih modula, a njezina industrijska zatvorena petlja je nepotpuna. Može izvoziti procesna rješenja i sudjelovati u postavljanju-standarda, ali bez krajnjeg tržišta koje bi se vraćalo u uzlaznu proizvodnju, vrlo je teško preokrenuti-pogon domaće izgradnje kapaciteta supstrata.
Naglašavanje ruta uz zanemarivanje kapaciteta dovelo je Europu u neugodan položaj "imajući rješenja, ali nemajući materijale".
04 Kina:
?
U utrci za indijevim fosfidom, Kina ima dva jedinstveno povoljna čipa: resurse indija i tržište.
Kineske rezerve indija su u značajnoj prednosti. Prema Izvješću o procjeni globalnih rezervi mineralnih resursa 2024. Kineskog geološkog zavoda, krajem 2022. globalni identificirani izvori indija iznosili su 43 689 tona, pri čemu Kina čini 17 538 tona ili 40,14% ukupnih globalnih resursa.
Nizvodno tržište optičkih modula je najjača karika Kine. Na listi Top 10 dobavljača optičkih modula koju je objavila tvrtka za istraživanje optičkih komunikacija LightCounting, uključeno je sedam kineskih tvrtki.
Resursi i tržište postavili su izvrsne temelje za kinesku industriju indij-fosfida da sustigne, ali prednosti resursa ne pretvaraju se automatski u konkurentnost vrhunskih-gotovih proizvoda, a brojne prepreke otkrivaju poteškoće.
Prvi je korak od resursa do "iskoristivih sirovina".
Unatoč ogromnim prednostima resursa, dovoljno rafiniranog indija uzvodno i otkrićima u tehnologiji indija stupnja 7N-i iznad visoke-čistoće, proizvodni kapacitet još je daleko od dovoljnog.
Crveni fosfor visoke-čistoće još je gori. Crveni fosfor visoke-čistoće jedini je osnovni izvor fosfora za rast pojedinačnih-kristala indijeva fosfida. Svaki 1 kilogram proizvedenog monokristala indijevog fosfida troši 0,25 do 0,3 kilograma crvenog fosfora visoke-čistoće. Njegovi su standardi čistoće iznimno strogi; nečistoće metala u tragovima i nečistoće arsena izravno uzrokuju defekte rešetke unutar monokristala, ozbiljno utječući na prinos strugotine.
Trenutačno je globalno tržište crvenog fosfora visoke-visoke-čistoće dugo monopolizirano od strane japanskih kompanija-NCI i RASA Industries zajedno čine više od 80% svjetskog tržišnog udjela.
Drugo je oprema. Osnovna oprema za proizvodnju i uzgoj monokristala indijeva fosfida-mono-kristalne peći i MOCVD-još uvijek uglavnom ovisi o uvozu. Nekoliko najkritičnijih dijelova opreme za domaće proizvodne linije drže u rukama drugih.
Treći je jaz u prinosu. Sumitomo Electricu iz Japana bila su potrebna desetljeća da postigne prinos pojedinačnog-kristala od 6-inča od preko 95%. Sveobuhvatni prinos domaćih 6-inčnih indij fosfidnih supstrata je oko 70% do 85%. Ovo nije "otprilike isto"; ovo je "generacijski jaz". Nizak prinos znači visoku prihvatljivost troškova kada su cijene supstrata visoke, ali kada cijene padnu, profitne marže će se naglo smanjiti.
Stoga se različite poteškoće kombiniraju kako bi stvorile najveću dilemu za kinesku industriju indij-fosfida: resursi su u rukama, ali lokalizacija vrhunskih-proizvoda ne može pratiti.