Den 2 juni deklarerade Jensen Huang på Computex, "Använd ljus varhelst du kan!"
Ett dussintal dagar senare steg Boss Huang på ett plan till Texas. Efter att ha gått av tog han upp en spade, gick till platsen för Coherents lokala expansionsprojekt och vände den första spaden med jord för att bryta marken för projektet.
Strax dessförinnan hade Jensen Huang och Coherents vd följt med Trump på ett besök i Kina och bett Kina att lätta på exportgranskningen.
Två till synes orelaterade händelser pekade på samma sak: indiumfosfid.
I AI Compute Race är GPU Compute inte längre den enda flaskhalsen. Hög-sammankoppling mellan GPU:er är den viktigaste begränsningen för datacenterprestanda. Branschen tror generellt att koppartråd har nått sin fysiska gräns, och optisk sammankoppling är vägen framåt. Det var därför Jensen Huang skrek den frasen.
Som ett oumbärligt substratmaterial för 800G, 1.6T och till och med nästa-generations optiska CPO-moduler har indiumfosfid länge undkommit kategorin av ett nischmaterial och blivit en strategisk hörnsten i höghastighets optisk sammankoppling.
Tidigare fokuserade man mer på GPU-datorkonkurrens; få märkte att denna tunna halvledarskiva tyst hade blivit den mest ansträngda länken i AI-beräkningsöverföringskedjan.
Enligt Yole uppskattningar kommer det globala underskottet av indiumfosfidsubstrat att överstiga 70 % år 2026, med expansionscykler som varar i mer än två år.
Kapaciteten är kritisk!
Så USA, Japan, Europa och Kina försöker alla medel för att rädda situationen, och i processen att ta itu med sina svagheter har deras respektive svårigheter blivit kristallklara.
01 USA:
Brist på kapacitet
På indiumfosfidbanan kommer USAs största förtroende från dess enorma nedströms AI-datormarknad. Jättar som Nvidia gick in tidigt, spenderade mycket för att låsa upp substratkapacitet och försökte kontrollera leveranskedjans hävstång från efterfrågesidan. Men oavsett hur rikligt kapital det finns, är det svårt att omedelbart skapa mogen inhemsk tillverkningskapacitet.
Även om flera företag har lanserat expansionsplaner för 6-tums indiumfosfidproduktionslinjer, har kristalltillväxt, processfelsökning och avkastningsökning objektiva tidsgränser. En helt ny produktionslinje tar ofta mer än två år från byggnation till stabil leverans. Under dessa två år kommer bristen att vara svår att fylla; fjärran vatten kan inte släcka nuvarande törst.
Förutom tillverkningscykeln är råvaror ett annat hinder. USA har nästan inga hög-indiummineralresurser på hemmaplan, så den mest grundläggande råvaran för att producera indiumfosfid måste alltid köpas från utlandet. Även om fabriker byggs inhemskt, ligger kontrollen över uppströmsresurser fortfarande någon annanstans, och riskerna i försörjningskedjan följer som en skugga.
02 Japan:
Brist på råvaror och marknad
Under lång tid var Japan den "stora chefen" i världen av indiumfosfidsubstrat. Två stora tillverkare, Sumitomo Electric och JX Metals, hade en gång mer än 70 % av den globala marknadsandelen. Årtionden av expertis gav Japan hård kraft i 6-tums substratutbyte och kristalltillväxtstabilitet som andra har mycket svårt att matcha.
Men Japan har en dödlig svaghet: det finns nästan inga indiumminor på hemmaplan. Det mesta av den indiumråvara med hög -renhet som Japan behöver för att producera indiumfosfid beror på import från utlandet. När råvaruförsörjningen uppströms fluktuerar, sätts även de mest avancerade produktionslinjerna omedelbart på bakfoten.
Effekten av skärpning av råvaror har redan börjat märkas. Många fabriker har tvingats skära ner kapaciteten, kundleveranscykler har förlängts upprepade gånger och vissa produktionslinjer har till och med hamnat i halv-tomgångsproblem. Med topp-teknologi men inget "ris" att lägga i grytan måste även de bästa processerna stoppas.
Samtidigt har Japan inte en tillräckligt stor slutmarknad i efterföljande led, så stora kvantiteter färdiga indiumfosfidprodukter och optiska chips måste säljas utomlands. När den externa marknadsmiljön förändras kommer företagens intäkter under press.
03 Europa:
Racing för rutten, men saknar faktiskt allt
Europas tillvägagångssätt är det mest olika-det tävlar inte om kapacitet, utan om rutten. Det vill säga, förlitar sig på dess fördel i kiselfotonikprocesser, den integrerar indiumfosfid som en extern ljuskälla i CPO.
Många tror att kiselfotonik kommer att ersätta indiumfosfid, men den verkliga vägen är precis den motsatta: kisel självt avger inte ljus, och kiselfotonik/CPO måste förlita sig på externa CW-lasrar gjorda av indiumfosfid som ljuskälla. CPO-switchar har fler optiska motorer, vilket faktiskt avsevärt ökar den totala användningen av indiumfosfid. En enda Nvidia Spectrum-X CPO-switch bär 32 kiselfotonikmotorer, mer än 10 gånger användningen av traditionell utrustning.
Därför är det som Europa konkurrerar om standarden och ekologiska nischen för vägen "kiselfotonik–indiumfosfid heterogen integration".
Men Europa har nästan inga mogna storskaliga tillverkare av indiumfosfidsubstrat på hemmamarknaden, och dess eget utbud av substrat är starkt beroende av inköp från japanska och amerikanska företag. Även om epitaxiföretag som IQE aktivt undertecknar långsiktiga-försörjningsavtal, ligger kontrollen över uppströms substratförsörjning fortfarande i andras händer, och stabiliteten i försörjningskedjan är inte under dess egen kontroll.
Dessutom saknar Europa, precis som Japan, en enorm slutmarknad för optiska moduler i efterföljande led, och dess industriella slutna slinga är ofullständig. Det kan exportera processlösningar och delta i standard-inställning, men utan en slutmarknad för att återkoppla till uppströmstillverkning är det mycket svårt att vända-driva inhemsk substratkapacitetsuppbyggnad.
Att betona rutter samtidigt som kapaciteten försummas har lämnat Europa i den besvärliga situationen att "ha lösningar men saknar material."
04 Kina:
?
I indiumfosfidloppet har Kina två unikt fördelaktiga chips: indiumresurser och marknaden.
Kinas indiumreserver är framträdande fördelade. Enligt China Geological Surveys Global Mineral Resource Reserve Assessment Report 2024, i slutet av 2022, uppgick de globala identifierade indiumresurserna till 43 689 ton, där Kina stod för 17 538 ton, eller 40,14% av den globala totalen.
Nedströmsmarknaden för optiska moduler är Kinas starkaste länk. I topp 10 leverantörslistan för optiska moduler som släppts av forskningsföretaget LightCounting för optisk kommunikation finns sju kinesiska företag med.
Resurser och marknad har lagt en utmärkt grund för att Kinas indiumfosfidindustri ska komma ikapp, men resursfördelar översätts inte automatiskt till konkurrenskraft i-avancerat färdiga produkter, och flera barriärer avslöjar svårigheter.
Det första är steget från resurser till "användbara råvaror".
Trots enorma resursfördelar, tillräckligt med raffinerat indium uppströms och genombrott inom 7N-kvalitet och högre-indiumteknologi är produktionskapaciteten fortfarande långt ifrån tillräcklig.
Röd fosfor med hög-renhet är ännu värre. Röd fosfor med hög-renhet är den enda kärnfosforkällan för indiumfosfid-enkel-tillväxt. Varje kilogram indiumfosfid enkristall som produceras förbrukar 0,25 till 0,3 kilogram hög-rött fosfor. Dess renhetsnormer är extremt stränga; spårmetallföroreningar och arsenikföroreningar orsakar direkt gallerdefekter inuti enkristallen, vilket allvarligt påverkar spånutbytet.
För närvarande har den globala marknaden för hög-hög-renhet för röd fosfor länge monopoliserats av japanska företag-NCI och RASA Industries står tillsammans för mer än 80 % av den globala marknadsandelen.
Det andra är utrustning. Kärnutrustningen för att producera och odla indiumfosfidenkristaller-enkristallugnar-och MOCVD- beror fortfarande huvudsakligen på import. Flera av de mest kritiska delarna av utrustningen för inhemska produktionslinjer hålls i andras händer.
Den tredje är avkastningsgapet. Det tog Sumitomo Electric från Japan decennier att uppnå en 6-tums enkristallavkastning på över 95 %. Det omfattande utbytet av inhemska 6-tums indiumfosfidsubstrat är cirka 70 % till 85 %. Detta är inte "ungefär samma sak"; detta är en "generationsklyfta". Låg avkastning innebär höga kostnader som kan tolereras när substratpriserna är höga, men när priserna faller kommer vinstmarginalerna att krympa kraftigt.
Sålunda kombineras olika problem för att skapa det största dilemmat för Kinas indiumfosfidindustri: resurserna finns till hands, men lokaliseringen av-avancerade produkter kan inte hänga med.