في 2 يونيو، أعلن جنسن هوانغ في معرض Computex، "استخدم الضوء أينما استطعت!"
وبعد حوالي عشرة أيام، استقل الرئيس هوانغ طائرة متجهة إلى تكساس. بعد النزول، التقط مجرفة، وذهب إلى موقع مشروع التوسع المحلي لشركة Coherent، وقام بتحويل أول مجرفة من التربة لوضع حجر الأساس للمشروع.
قبل ذلك بوقت قصير، انضم جنسن هوانغ والرئيس التنفيذي لشركة كوهيرنت إلى ترامب في زيارة للصين، مطالبين الصين بتخفيف التدقيق في الصادرات.
هناك حدثان يبدو أنهما غير مرتبطين يشيران إلى نفس الشيء: فوسفيد الإنديوم.
في سباق حوسبة الذكاء الاصطناعي، لم تعد حوسبة وحدة معالجة الرسومات هي عنق الزجاجة الوحيد. يعد -الاتصال البيني عالي السرعة بين وحدات معالجة الرسومات هو القيد الرئيسي على أداء مركز البيانات. تعتقد الصناعة عمومًا أن الأسلاك النحاسية قد وصلت إلى حدها المادي، وأن التوصيل البيني البصري هو الطريق للمضي قدمًا. ولهذا السبب صاح جنسن هوانغ بهذه العبارة.
وبالتالي، باعتباره مادة أساسية لا غنى عنها للوحدات الضوئية CPO 800G و1.6T وحتى -الجيل التالي، فقد أفلت فوسفيد الإنديوم منذ فترة طويلة من فئة المواد المتخصصة وأصبح حجر الزاوية الاستراتيجي للتوصيل البصري عالي السرعة-.
في الماضي، كان الناس يركزون أكثر على المنافسة الحسابية لوحدة معالجة الرسومات؛ قليلون لاحظوا أن رقاقة أشباه الموصلات الرقيقة هذه أصبحت بهدوء الحلقة الأكثر توترًا في سلسلة نقل حوسبة الذكاء الاصطناعي.
ووفقاً لتقديرات يول، فإن النقص العالمي في ركيزة فوسفيد الإنديوم سيتجاوز 70% في عام 2026، مع دورات توسع تستمر لأكثر من عامين.
القدرة في نقص خطير!
لذا فإن الولايات المتحدة واليابان وأوروبا والصين تحاول بكل السبل إنقاذ الموقف، وفي عملية معالجة نقاط الضعف في هذه البلدان أصبحت المآزق التي تواجهها واضحة وضوح الشمس.
01 الولايات المتحدة:
نقص القدرات
وفيما يتعلق بمسار فوسفيد الإنديوم، فإن أكبر ثقة لدى أمريكا تأتي من سوقها الضخمة لحوسبة الذكاء الاصطناعي. دخلت الشركات العملاقة مثل Nvidia في وقت مبكر، وأنفقت بشكل كبير للحفاظ على سعة الركيزة ومحاولة التحكم في نفوذ سلسلة التوريد من جانب الطلب. ولكن بغض النظر عن مدى وفرة رأس المال، فمن الصعب إنشاء قدرة تصنيع محلية ناضجة على الفور.
حتى لو أطلقت العديد من الشركات خطط توسع لخطوط إنتاج فوسفيد الإنديوم مقاس 6-بوصة، فإن نمو البلورات وتصحيح أخطاء العمليات وزيادة الإنتاج كلها لها حدود زمنية موضوعية. غالبًا ما يستغرق خط الإنتاج الجديد تمامًا أكثر من عامين من الإنشاء إلى الإمداد المستقر. خلال هذين العامين، سيكون من الصعب سد هذا النقص؛ المياه البعيدة لا تستطيع أن تطفئ عطش الحاضر.
وبالإضافة إلى دورة التصنيع، تشكل المواد الخام عقبة أخرى. لا تمتلك الولايات المتحدة تقريبًا أي موارد معدنية-عالية النقاء للإنديوم محليًا، لذا يجب دائمًا شراء المواد الخام الأساسية لإنتاج فوسفيد الإنديوم من الخارج. وحتى لو تم بناء المصانع محليا، فإن السيطرة على الموارد الأولية لا تزال تكمن في مكان آخر، وتظل مخاطر سلسلة التوريد تتبع مثل الظل.
02 اليابان:
نقص المواد الخام والسوق
لفترة طويلة، كانت اليابان "الزعيم الأكبر" في عالم ركائز فوسفيد الإنديوم. وكانت شركتان مصنعتان كبيرتان، سوميتومو إلكتريك وجي إكس ميتالز، تمتلكان أكثر من 70% من حصة السوق العالمية. لقد منحت عقود من الخبرة اليابان القوة الصلبة في إنتاجية الركيزة مقاس 6 بوصات واستقرار النمو البلوري الذي يجد الآخرون أنه من الصعب جدًا مطابقته.
لكن اليابان تعاني من نقطة ضعف قاتلة: وهي عدم وجود مناجم للإنديوم محلياً تقريباً. تعتمد معظم المواد الخام-الإنديوم الخام عالية النقاء التي تحتاجها اليابان لإنتاج فوسفيد الإنديوم على الواردات الخارجية. عندما يتقلب عرض المواد الخام، حتى خطوط الإنتاج الأكثر تقدمًا يتم وضعها على الفور في وضع متأخر.
لقد بدأ تأثير تشديد المواد الخام في الظهور بالفعل. لقد اضطرت العديد من المصانع إلى خفض طاقتها الإنتاجية، وتم تمديد دورات التسليم للعملاء بشكل متكرر، بل وسقطت بعض خطوط الإنتاج في مأزق شبه خامل. باستخدام أحدث التقنيات-ولكن لا يوجد "أرز" لوضعه في الوعاء، يجب أن تتوقف حتى أفضل العمليات.
وفي الوقت نفسه، لا تمتلك اليابان سوقًا نهائية كبيرة بما فيه الكفاية، لذلك يجب بيع كميات كبيرة من منتجات فوسفيد الإنديوم الجاهزة والرقائق الضوئية في الخارج. بمجرد أن تتغير بيئة السوق الخارجية، تتعرض إيرادات الشركات للضغط.
03 أوروبا:
السباق على الطريق، ولكن في الواقع ينقصنا كل شيء
النهج الذي تتبعه أوروبا هو الأكثر اختلافًا-فهو لا يتسابق من أجل السعة، بل من أجل المسار. وهذا يعني، بالاعتماد على ميزته في عمليات الضوئيات السيليكونية، أنه يدمج فوسفيد الإنديوم كمصدر ضوء خارجي في CPO.
يعتقد الكثير من الناس أن ضوئيات السيليكون ستحل محل فوسفيد الإنديوم، لكن المسار الحقيقي هو عكس ذلك تمامًا: السيليكون نفسه لا ينبعث منه ضوء، ويجب أن تعتمد ضوئيات السيليكون/CPO على ليزر CW خارجي مصنوع من فوسفيد الإنديوم كمصدر للضوء. تحتوي محولات CPO على المزيد من المحركات الضوئية، مما يزيد بشكل كبير من إجمالي استخدام فوسفيد الإنديوم. يحمل محول Nvidia Spectrum-X CPO واحد 32 محركًا ضوئيًا من السيليكون، أي أكثر من 10 أضعاف استخدام المعدات التقليدية.
ولذلك فإن ما تتنافس عليه أوروبا هو المكانة القياسية والبيئية لطريق "التكامل غير المتجانس بين ضوئيات السيليكون وفوسفيد الإنديوم".
ومع ذلك، لا يوجد في أوروبا تقريبًا مصنعون محليون ناضجون لركائز فوسفيد الإنديوم-على نطاق واسع، ويعتمد إمدادها من الركائز بشكل كبير على المشتريات من الشركات اليابانية والأمريكية. على الرغم من أن الشركات الفوقية مثل IQE توقع بشكل فعال اتفاقيات توريد طويلة الأمد-، إلا أن التحكم في إمداد الركيزة الأولية لا يزال في أيدي الآخرين، كما أن استقرار سلسلة التوريد ليس تحت سيطرتها الخاصة.
بالإضافة إلى ذلك، مثل اليابان، تفتقر أوروبا إلى سوق نهائي ضخم للوحدات الضوئية النهائية، كما أن الحلقة الصناعية المغلقة غير مكتملة. يمكنها تصدير حلول العمليات والمشاركة في وضع المعايير-، ولكن بدون وجود سوق نهائي للتغذية المرتدة في التصنيع الأولي، فمن الصعب جدًا عكس-دفع عملية بناء قدرات الركيزة المحلية.
إن التركيز على الطرق مع إهمال القدرات قد ترك أوروبا في موقف حرج المتمثل في "وجود الحلول ولكن الافتقار إلى المواد".
04 الصين:
?
وفي سباق فوسفيد الإنديوم، تمتلك الصين رقاقتين متميزتين بشكل فريد: موارد الإنديوم والسوق.
وتتمتع احتياطيات الإنديوم في الصين بميزة بارزة. وفقًا لتقرير تقييم احتياطي الموارد المعدنية العالمي لعام 2024 الصادر عن هيئة المسح الجيولوجي الصينية، اعتبارًا من نهاية عام 2022، بلغت موارد الإنديوم العالمية المحددة 43689 طنًا، وتمثل الصين 17538 طنًا، أو 40.14٪ من الإجمالي العالمي.
يعد سوق الوحدات الضوئية النهائية هو الرابط الأقوى في الصين. في قائمة أفضل 10 موردين للوحدات الضوئية الصادرة عن شركة أبحاث الاتصالات البصرية LightCounting، تم تضمين سبع شركات صينية.
لقد أرست الموارد والسوق أساسًا ممتازًا لصناعة فوسفيد الإنديوم في الصين للحاق بالركب، ولكن مزايا الموارد لا تترجم تلقائيًا إلى القدرة التنافسية في المنتجات النهائية-الراقية، وتكشف العوائق المتعددة عن المآزق.
الأولى هي الخطوة من الموارد إلى "المواد الخام القابلة للاستخدام".
على الرغم من المزايا الهائلة للموارد، والإنديوم المكرر الكافي، والاختراقات في درجة 7N-وتكنولوجيا الإنديوم عالي النقاء-فوق ذلك، فإن القدرة الإنتاجية لا تزال بعيدة عن أن تكون كافية.
والفوسفور الأحمر عالي النقاء-هو أسوأ من ذلك. الفسفور الأحمر- عالي النقاء هو مصدر الفوسفور الأساسي الوحيد لنمو بلورة فوسفيد الإنديوم المفردة-. كل 1 كيلوجرام من بلورة فوسفيد الإنديوم المفردة المنتجة يستهلك 0.25 إلى 0.3 كيلوجرام من الفسفور الأحمر عالي النقاء-. معايير نقائها صارمة للغاية؛ تتسبب الشوائب المعدنية النادرة وشوائب الزرنيخ بشكل مباشر في حدوث عيوب شبكية داخل البلورة المفردة، مما يؤثر بشدة على إنتاجية الرقاقة.
في الوقت الحالي، كان السوق العالمي-عالي النقاء-للفوسفور الأحمر عالي النقاء تحتكره الشركات اليابانية-وتمثل NCI وRASA Industries معًا أكثر من 80% من حصة السوق العالمية.
والثاني هو المعدات. المعدات الأساسية لإنتاج وتنمية بلورات فوسفيد الإنديوم المفردة-أفران الكريستال المفردة-وMOCVD-لا تزال تعتمد بشكل أساسي على الواردات. العديد من قطع المعدات الأكثر أهمية لخطوط الإنتاج المحلية يتم الاحتفاظ بها في أيدي الآخرين.
والثالث هو فجوة العائد. لقد استغرق الأمر من شركة Sumitomo Electric اليابانية عقودًا من الزمن لتحقيق إنتاج بلوري فردي مقاس 6-بوصة-يزيد عن 95%. يبلغ العائد الشامل لركائز فوسفيد الإنديوم 6 بوصة المحلية حوالي 70% إلى 85%. هذا ليس "نفس الشيء"؛ هذه هي "الفجوة بين الأجيال". ويعني انخفاض العائد ارتفاع التكلفة التي يمكن تحملها عندما تكون أسعار الركيزة مرتفعة، ولكن بمجرد انخفاض الأسعار، سوف تتقلص هوامش الربح بشكل حاد.
ومن ثم، تتضافر العديد من المآزق لتخلق أكبر معضلة تواجه صناعة فوسفيد الإنديوم في الصين: الموارد متوفرة، ولكن توطين المنتجات-الراقية لا يمكن مواكبتها.