Dana 2. juna, Jensen Huang je izjavio na Computexu: "Koristite svjetlo gdje god možete!"
Desetak dana kasnije, šef Huang se ukrcao na avion za Teksas. Nakon što je sišao, uzeo je lopatu, otišao na lokaciju Coherentovog lokalnog projekta proširenja i okrenuo prvu lopatu zemlje kako bi se izbio tlo za projekat.
Neposredno prije toga, Jensen Huang i izvršni direktor Coherenta pridružili su se Trumpu u posjeti Kini, tražeći od Kine da ublaži kontrolu izvoza.
Dva naizgled nepovezana događaja ukazivala su na istu stvar: indijum fosfid.
U trci AI računarstva, GPU računarstvo više nije jedino usko grlo. Brza{1}}konekcija između GPU-a je ključno ograničenje performansi data centra. Industrija općenito vjeruje da je bakrena žica dosegla svoju fizičku granicu, a optička interkonekcija je put naprijed. Zato je Jensen Huang uzviknuo tu frazu.
Dakle, kao nezamjenjiv materijal supstrata za 800G, 1.6T, pa čak i sljedeće-generacije CPO optičkih modula, indijum fosfid je dugo izbjegao kategoriju nišnog materijala i postao strateški kamen temeljac brze optičke interkonekcije.
U prošlosti su se ljudi više fokusirali na takmičenje u GPU računarima; malo ko je primijetio da je ova tanka poluprovodnička pločica tiho postala najnapetija karika u lancu prijenosa AI računara.
Prema Yoleovim procjenama, globalni nedostatak supstrata indijum fosfida će premašiti 70% 2026. godine, a ciklusi ekspanzije će trajati više od dvije godine.
Kapacitet je u kritičnom nedostatku!
Dakle, Sjedinjene Države, Japan, Evropa i Kina pokušavaju na sve načine da spasu situaciju, a u procesu rješavanja njihovih slabosti, njihove poteškoće su postale kristalno jasne.
01 Sjedinjene Američke Države:
Nedostatak kapaciteta
Na tragu indijum fosfida, najveće samopouzdanje Amerike dolazi od ogromnog tržišta AI računara. Divovi kao što je Nvidia ušli su rano, trošeći velike troškove da bi zaključali kapacitet supstrata i pokušavajući da kontrolišu uticaj lanca snabdevanja sa strane potražnje. Ali koliko god kapital bio u izobilju, teško je odmah stvoriti zrele domaće proizvodne kapacitete.
Čak i ako je nekoliko kompanija pokrenulo planove proširenja za 6-inčne proizvodne linije indijum fosfida, 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 isporuke. Tokom te dvije godine, nedostatak će biti teško popuniti; daleka voda ne može utažiti sadašnju žeđ.
Osim proizvodnog ciklusa, još jedna prepreka su sirovine. Sjedinjene Američke Države gotovo nemaju-mineralne resurse indija visoke čistoće u zemlji, tako da se najosnovnija sirovina za proizvodnju indijum fosfida uvijek mora kupovati iz inostranstva. Čak i ako su fabrike izgrađene u zemlji, kontrola nad izvornim resursima i dalje leži negdje drugdje, a rizici lanca snabdijevanja slijede kao senka.
02 Japan:
Nedostatak sirovina i tržišta
Japan je dugo vremena bio "veliki gazda" u svijetu supstrata indijum fosfida. Dva velika proizvođača, Sumitomo Electric i JX Metals, nekada su držala više od 70% globalnog tržišnog udjela. Decenije stručnosti dale su Japanu čvrstu moć u izdašnosti supstrata od 6 inča i stabilnosti rasta kristala koju je drugima vrlo teško parirati.
Ali Japan ima fatalnu slabost: u zemlji skoro da nema rudnika indija. Većina-sirovine indija visoke čistoće Japanu treba za proizvodnju indijum fosfida zavisi od uvoza iz inostranstva. Kada se nabavka sirovina uzvodno mijenja, čak i najnaprednije proizvodne linije se trenutno stavljaju na stražnju nogu.
Utjecaj zatezanja sirovina već je počeo da se pokazuje. Mnoge fabrike su bile prisiljene smanjiti kapacitete, ciklusi isporuke kupaca su u više navrata produžavani, a neke proizvodne linije su čak zapale u polu{1}}neaktivne situacije. Uz vrhunsku-tehnologiju, ali bez "pirinča" za stavljanje u lonac, čak i najbolji procesi moraju da zaustave.
Istovremeno, Japan nema dovoljno veliko krajnje tržište, tako da se velike količine gotovih proizvoda od indijum fosfida i optičkih čipova moraju prodavati u inostranstvu. Kada se spoljno tržišno okruženje promeni, korporativni prihodi su pod pritiskom.
03 Evropa:
Trka se za rutom, ali zapravo nedostaje sve
Evropski pristup je najrazličitiji-ne trka se za kapacitetom, već za rutom. To jest, oslanjajući se na svoju prednost u procesima silicijumske fotonike, integriše indijum fosfid kao spoljni izvor svetlosti u CPO.
Mnogi ljudi misle da će silicijumska fotonika zamijeniti indijum fosfid, ali pravi put je upravo suprotan: silicijum sam po sebi ne emituje svetlost, a silicijum fotonika/CPO se mora oslanjati na spoljne CW lasere napravljene od indijum fosfida kao izvora svetlosti. CPO prekidači imaju više optičkih motora, što zapravo značajno povećava ukupnu upotrebu indijum fosfida. Jedan Nvidia Spectrum-X CPO prekidač nosi 32 silikonska fotonička motora, što je više od 10 puta više od tradicionalne opreme.
Dakle, ono za šta se Evropa takmiči je standardna i ekološka niša puta „heterogena integracija silicijum fotonika–indijum fosfid“.
Međutim, Evropa gotovo da nema zrelih velikih-proizvođača indijum fosfidnih supstrata u zemlji, a vlastita nabavka supstrata u velikoj mjeri ovisi o kupovini od japanskih i američkih kompanija. Iako kompanije za epitaksiju kao što je IQE aktivno potpisuju dugoročne-ugovore o snabdijevanju, kontrola nad opskrbom supstrata uzvodno ostaje u rukama drugih, a stabilnost lanca snabdijevanja nije pod vlastitom kontrolom.
Pored toga, poput Japana, Evropi nedostaje ogromno krajnje tržište optičkih modula, a njena industrijska zatvorena petlja je nepotpuna. Može da izvozi procesna rješenja i učestvuje u postavljanju standarda-ali bez krajnjeg tržišta koje bi se vraćalo u uzvodnu proizvodnju, vrlo je teško preokrenuti-pokretanje izgradnje kapaciteta domaćeg supstrata.
Naglašavanje ruta uz zanemarivanje kapaciteta dovelo je Evropu u nezgodnu poziciju da „ima rješenja, ali nema materijala“.
04 Kina:
?
U trci indijum fosfida, Kina ima dva jedinstvena prednostna čipa: resurse indija i tržište.
Kineske rezerve indija su u značajnoj prednosti. Prema Izvještaju o procjeni globalnih rezervi mineralnih resursa Kineskog geološkog zavoda za 2024., na kraju 2022. globalno identificirani resursi indija iznosili su 43.689 tona, a Kina čini 17.538 tona, ili 40,14% globalnog ukupnog iznosa.
Nizvodno tržište optičkih modula je najjača karika Kine. Na listi 10 najboljih dobavljača optičkih modula koju je objavila kompanija za istraživanje optičkih komunikacija LightCounting, uključeno je sedam kineskih kompanija.
Resursi i tržište su postavili odličnu osnovu za kinesku industriju indijum fosfida da nadoknadi zaostatak, ali prednosti resursa se ne pretvaraju automatski u konkurentnost u vrhunski-gotovim proizvodima, a brojne prepreke otkrivaju poteškoće.
Prvi je korak od resursa do "upotrebljivih sirovina".
Uprkos ogromnim prednostima u pogledu resursa, dovoljnom broju uzvodno rafinisanog indijuma i otkrićima u tehnologiji indija 7N-razreda i iznad visoke-čistoće, proizvodni kapacitet je još uvijek daleko od dovoljnog.
Crveni fosfor visoke{0}}čistoće je još gori. Crveni fosfor visoke{2}}čistoće je jedini izvor fosfora u jezgru za rast pojedinačnih-kristala indijum fosfida. Svaki proizvedeni 1 kilogram monokristala indijum fosfida troši 0,25 do 0,3 kilograma crvenog fosfora visoke čistoće. Njegovi standardi čistoće su izuzetno strogi; metalne nečistoće u tragovima i nečistoće arsena direktno uzrokuju defekte rešetke unutar monokristala, ozbiljno utječući na prinos čipova.
Trenutno su japanske kompanije-NCI i RASA Industries zajedno sa više od 80% globalnog tržišnog udjela monopolizirale svjetsko tržište crvenog fosfora visoke{0}}vrsne{1}}vrste visoke čistoće.
Drugi je oprema. Osnovna oprema za proizvodnju i uzgoj monokristala indijum fosfida-monokristalnih-peći i MOCVD-i dalje uglavnom zavisi od uvoza. Nekoliko najkritičnijih dijelova opreme za domaće proizvodne linije drže se u tuđim rukama.
Treći je jaz u prinosu. Sumitomo Electric iz Japana su bile potrebne decenije da postigne 6-inčni prinos od jednog- kristala od preko 95%. Sveobuhvatni prinos domaćih 6-inčnih indijum fosfidnih supstrata je oko 70% do 85%. Ovo nije "otprilike isto"; ovo je "generacijski jaz". Nizak prinos znači visoku cijenu podnošljivu kada su cijene supstrata visoke, ali kada cijene padnu, profitne marže će se naglo smanjiti.
Stoga se razne poteškoće kombiniraju da stvaraju najveću dilemu za kinesku industriju indijum fosfida: resursi su na raspolaganju, ali lokalizacija vrhunskih-proizvoda ne može pratiti korak.