Birželio 2 d. Jensenas Huangas Computex pareiškė: „Naudok šviesą visur, kur tik gali!
Po keliolikos dienų bosas Huangas įsėdo į lėktuvą į Teksasą. Išlipęs jis pasiėmė kastuvą, nuėjo į „Coherent“ vietinės plėtros projekto vietą ir pasuko pirmąjį žemės kastuvą, kad prasibrovė į projektą.
Netrukus prieš tai Jensenas Huangas ir „Coherent“ generalinis direktorius prisijungė prie Trumpo vizito Kinijoje ir paprašė Kinijos sušvelninti eksporto kontrolę.
Du iš pažiūros nesusiję įvykiai nurodė tą patį: indžio fosfidą.
AI skaičiavimo lenktynėse GPU skaičiavimas nebėra vienintelė kliūtis. Didelis-greitas GPU sujungimas yra pagrindinis duomenų centro našumą ribojantis veiksnys. Pramonė paprastai mano, kad varinė viela pasiekė savo fizinę ribą, o optinis sujungimas yra kelias į priekį. Štai kodėl Jensenas Huangas sušuko šią frazę.
Taigi, kaip nepakeičiama substrato medžiaga 800G, 1,6T ir net naujos kartos CPO optiniams moduliams, indžio fosfidas jau seniai išvengė nišinės medžiagos kategorijos ir tapo strateginiu didelės spartos optinio ryšio kertiniu akmeniu.
Anksčiau žmonės daugiau dėmesio skyrė GPU skaičiavimo konkurencijai; nedaugelis pastebėjo, kad ši plona puslaidininkinė plokštelė tyliai tapo labiausiai įtempta AI skaičiavimo perdavimo grandinės grandimi.
Remiantis Yole skaičiavimais, 2026 m. pasaulinis indžio fosfido substrato trūkumas viršys 70%, o plėtimosi ciklai truks daugiau nei dvejus metus.
Pajėgumų labai trūksta!
Taigi Jungtinės Valstijos, Japonija, Europa ir Kinija bando visomis priemonėmis išgelbėti situaciją, o sprendžiant savo silpnąsias vietas jų kebli padėtis tapo visiškai aiški.
01 Jungtinės Valstijos:
Pajėgumų trūkumas
Indžio fosfido srityje didžiausias Amerikos pasitikėjimas kyla dėl didžiulės AI skaičiavimo rinkos. Tokie milžinai kaip „Nvidia“ įsitraukė anksti, išleisdami dideles išlaidas substrato pajėgumams blokuoti ir bandydami kontroliuoti tiekimo grandinės svertą iš paklausos pusės. Bet kad ir koks gausus būtų kapitalas, sunku iš karto sukurti brandų vidaus gamybos pajėgumą.
Net jei kelios įmonės pradėjo 6-colių indžio fosfido gamybos linijų plėtros planus, kristalų augimas, proceso derinimas ir derliaus padidinimas turi objektyvius laiko slenksčius. Visiškai nauja gamybos linija nuo pastatymo iki stabilaus tiekimo dažnai užtrunka daugiau nei dvejus metus. Per tuos dvejus metus trūkumą bus sunku užpildyti; tolimas vanduo negali numalšinti esamo troškulio.
Be gamybos ciklo, žaliavos yra dar viena kliūtis. Jungtinėse Amerikos Valstijose beveik nėra didelio-grynumo indžio mineralinių išteklių šalyje, todėl pagrindinė žaliava indžio fosfidui gaminti visada turi būti perkama iš užsienio. Net jei gamyklos statomos šalies viduje, tiekimo grandinės išteklių kontrolė vis tiek yra kitur, o tiekimo grandinės rizika seka kaip šešėlis.
02 Japonija:
Žaliavų ir rinkos trūkumas
Ilgą laiką Japonija buvo „didysis bosas“ indžio fosfido substratų pasaulyje. Du pagrindiniai gamintojai – Sumitomo Electric ir JX Metals – kadaise užėmė daugiau nei 70 % pasaulinės rinkos. Dešimtmečių patirtis suteikė Japonijai tvirtą 6 colių substrato išeigą ir kristalų augimo stabilumą, kurį kitiems labai sunku suderinti.
Tačiau Japonija turi lemtingą silpnybę: šalies viduje beveik nėra indžio kasyklų. Didžioji dalis didelio-grynumo indžio žaliavos, kurios Japonijai reikia indžio fosfidui gaminti, priklauso nuo importo iš užsienio. Kai žaliavų tiekimas svyruoja, net pažangiausios gamybos linijos akimirksniu atsiduria ant nugaros.
Žaliavų griežtinimo įtaka jau pradėjo ryškėti. Daugelis gamyklų buvo priverstos mažinti pajėgumus, klientų pristatymo ciklai buvo pakartotinai pratęsti, o kai kurios gamybos linijos net atsidūrė pusiau {{1}nenaudojamose kebliose situacijose. Naudojant aukščiausios klasės-technologiją, bet ne „ryžius“, kuriuos galima įdėti į puodą, net geriausi procesai turi sustoti.
Tuo pačiu metu Japonija neturi pakankamai didelės galutinės rinkos, todėl dideli kiekiai gatavų indžio fosfido produktų ir optinių lustų turi būti parduodami užsienyje. Pasikeitus išorės rinkos aplinkai, įmonių pajamos patiria spaudimą.
03 Europa:
Lenktynės dėl maršruto, bet iš tikrųjų trūksta visko
Europos požiūris yra labiausiai skirtingas,{0}}tai ne lenktynės dėl pajėgumo, o dėl maršruto. Tai yra, remdamasis savo pranašumu silicio fotonikos procesuose, jis integruoja indžio fosfidą kaip išorinį šviesos šaltinį į CPO.
Daugelis žmonių mano, kad silicio fotonika pakeis indžio fosfidą, tačiau tikrasis kelias yra visiškai priešingas: pats silicis neskleidžia šviesos, o silicio fotonika / CPO turi pasikliauti išoriniais CW lazeriais, pagamintais iš indžio fosfido kaip šviesos šaltinio. CPO jungikliai turi daugiau optinių variklių, o tai iš tikrųjų žymiai padidina bendrą indžio fosfido naudojimą. Viename Nvidia Spectrum-X CPO jungiklyje yra 32 silicio fotonikos varikliai, daugiau nei 10 kartų daugiau nei įprasta įranga.
Todėl Europa konkuruoja dėl standartinės ir ekologinės „silicio fotonikos ir indžio fosfido heterogeninės integracijos“ maršruto nišos.
Tačiau Europoje beveik nėra subrendusių didelių{0}}indžio fosfido substratų gamintojų, o jos substrato tiekimas labai priklauso nuo pirkinių iš Japonijos ir Amerikos įmonių. Nors epitaksinės įmonės, pvz., IQE, aktyviai pasirašo ilgalaikes- tiekimo sutartis, substrato tiekimo tiekimo kontrolė vis tiek priklauso kitiems, o tiekimo grandinės stabilumas nėra jos pačios kontroliuojamas.
Be to, Europoje, kaip ir Japonijoje, trūksta didžiulės optinių modulių galutinės rinkos, o pramoninis uždaras ciklas yra neišsamus. Jis gali eksportuoti proceso sprendimus ir dalyvauti standartiniame-nustatyme, tačiau neturint galutinės rinkos, kuri būtų grąžinama į ankstesnę gamybą, labai sunku pakeisti{2}}namų substrato pajėgumų didinimą.
Pabrėžus maršrutus ir nepaisant pajėgumų, Europa atsidūrė keblioje padėtyje – „turi sprendimų, bet trūksta medžiagų“.
04 Kinija:
?
Indžio fosfido lenktynėse Kinija turi du išskirtinai naudingus lustus: indžio išteklius ir rinką.
Kinijos indžio atsargos yra akivaizdžiai pranašesnės. Remiantis Kinijos geologijos tarnybos 2024 m. Pasaulio mineralinių išteklių įvertinimo ataskaita, 2022 m. pabaigoje pasaulyje nustatyti indio ištekliai sudarė 43 689 tonas, o Kinija sudarė 17 538 tonas arba 40,14% viso pasaulio.
Tolesnė optinių modulių rinka yra stipriausia Kinijos grandis. Į 10 geriausių optinių modulių tiekėjų sąrašą, kurį išleido optinių ryšių tyrimų įmonė „LightCounting“, yra septynios Kinijos bendrovės.
Ištekliai ir rinka padėjo puikius pagrindus Kinijos indžio fosfido pramonei pasivyti, tačiau išteklių pranašumai automatiškai nevirsta aukštos klasės gatavų produktų konkurencingumu, o daugybė kliūčių atskleidžia keblias situacijas.
Pirmasis – žingsnis nuo išteklių iki „naudotų žaliavų“.
Nepaisant didžiulių išteklių pranašumų, pakankamai rafinuoto indžio ir 7N{1}}klasės bei aukštesnio-grynumo indžio technologijos proveržių, gamybos pajėgumų vis dar nepakanka.
Labai{0}}grynas raudonasis fosforas yra dar blogesnis. Didelio-grynumo raudonasis fosforas yra vienintelis pagrindinis fosforo šaltinis indžio fosfido vienam-kristalų augimui. Kiekviename 1 kilograme pagaminto indžio fosfido monokristalo sunaudojama 0,25–0,3 kilogramo didelio -grynumo raudonojo fosforo. Jo grynumo standartai yra itin griežti; metalo priemaišų pėdsakai ir arseno priemaišos tiesiogiai sukelia gardelės defektus vieno kristalo viduje, o tai labai paveikia lustų išeigą.
Šiuo metu pasaulinę aukščiausios klasės-aukšto-grynumo raudonojo fosforo rinką jau seniai monopolizavo Japonijos įmonės-NCI ir RASA Industries kartu užima daugiau nei 80 % pasaulinės rinkos.
Antrasis yra įranga. Pagrindinė indžio fosfido monokristalų-vieno-kristalų krosnys ir MOCVD- gamybos ir auginimo įranga vis dar daugiausia priklauso nuo importo. Kai kurios svarbiausios buitinių gamybos linijų įrangos dalys yra laikomos kitų rankose.
Trečias – derliaus skirtumas. Japonijos „Sumitomo Electric“ prireikė dešimtmečių, kad pasiektų daugiau nei 95 % 6{2}colių vieno{10}kristalo išeigą. Visapusiška vietinių 6 colių indžio fosfido substratų išeiga yra apie 70–85%. Tai nėra „apie tą patį“; tai yra „kartų atotrūkis“. Mažas derlius reiškia, kad didelės sąnaudos toleruojamos, kai substrato kainos yra didelės, tačiau kainoms nukritus, pelno marža smarkiai sumažės.
Taigi įvairios keblios situacijos sukuria didžiausią Kinijos indžio fosfido pramonės dilemą: ištekliai yra po ranka, bet aukščiausios klasės{0}}produktų lokalizavimas negali neatsilikti.