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由于中東沖突導致氦氣供應收緊,人工智能與數據基礎設施產業鏈中的一處薄弱環節 —— 氦氣,正逐漸暴露出來。盡管行業目光大多聚焦于芯片與大模型,但氦氣在半導體制造及冷卻系統中,發揮著體量微小卻至關重要的作用。
芯片制造環節中,氦氣可作為穩定氣體,保障生產流程實現極致精密。氦氣具備化學惰性(不與其他物質發生反應),能營造潔凈、可控的生產環境;若非如此,哪怕細微的參數偏差,都可能導致整批芯片報廢。
氦氣在散熱冷卻領域同樣不可或缺。它可及時帶走服務器及核心元器件的熱量,避免設備過熱。憑借獨特的化學特性,氦氣的散熱效率遠高于普通空氣;在人工智能數據中心這類搭載精密電子設備的高密度運維場景中,使用氦氣也更具安全性。
在晶圓制造階段,等離子刻蝕、化學氣相沉積等工藝均需用到氦氣;同時,氦氣還可用于熱量傳導與晶圓背面冷卻,確保光刻等高精度制程的溫度全程均勻可控。簡單來說,從芯片生產制造,到服務器散熱維穩,氦氣是現代數據中心穩定運行的關鍵保障。
針對氦氣供應風險,美國半導體行業協會早在 2023 年就指出:“氦氣兼具惰性氣體屬性與高導熱性能,極其適配相關核心工序 —— 既能杜絕不必要的化學反應,又可精準把控晶圓生產溫度。”
隨著高性能計算系統不斷向高密化、高性能化升級,冷卻系統或芯片供應的微小波動,都會連鎖波及科研算力、人工智能訓練集群及國家級超算中心。這類設備功耗密度極高,哪怕散熱效率出現小幅衰減,也會快速影響整機性能與運行穩定性。
當前氦氣短缺形勢有多嚴峻?現狀不容樂觀,且中東沖突暫無平息跡象。美國地質調查局數據顯示,卡塔爾的氦氣產量約占全球總量的三分之一。該國是全球最大液化天然氣出口國,而氦氣正是液化天然氣加工過程中的副產品。
美國雖是全球氦氣總產量最高的國家,但其本土消耗占比極大,很難快速彌補全球出口端的供應缺口。
持續發酵的中東沖突,已從多個層面沖擊氦氣供應鏈。有消息稱,卡塔爾能源基礎設施遭遇直接襲擊并產生實質性損毀,液化天然氣核心加工樞紐 —— 拉斯拉凡工業城受損尤為嚴重。
除產能受阻外,霍爾木茲海峽等關鍵航運線路風險陡增,迫使氦氣運輸油輪減速繞行、臨時停運。
此外,氦氣的液化、儲存與運輸均依賴專用配套設施,供應鏈稍有擾動,就會直接中斷出口。卡塔爾作為全球頂級氦氣供應國,其他地區幾乎沒有富余產能填補缺口,這也是短缺影響迅速擴散的核心原因。
供應鏈咨詢機構浪潮解決方案高級合伙人卡梅倫?約翰遜,在上海國際半導體展(全球行業年度重磅盛會之一)上直言:“氦氣短缺已是實打實的嚴峻隱患。一旦供應持續不足,企業勢必放緩甚至暫停芯片生產。”
卡塔爾天然氣公司證實旗下設施遭遇大面積損毀,修復周期長達數年,年度氦氣出口量將縮減 14%。部分行業分析師預判,受損毀影響,該國需約五年時間才能恢復原有產能。
科恩布盧特氦氣咨詢公司總裁菲爾?科恩布盧特表示:“最樂觀的預估,也要六周左右才能恢復部分氦氣產能;就目前局勢來看,這幾乎不可能實現。”
也有分析師持樂觀態度,認為科技企業保有庫存儲備、氦氣回收系統,同時可依托其他備選產區,能對沖一部分供應鏈中斷帶來的沖擊。
供應鏈服務企業循環科技全球研究與情報主管布拉德?加斯特沃思認為,現階段氦氣供應波動,僅屬于 “風險預警,尚未達到紅色緊急狀態”。
此次危機的影響深度,核心取決于沖突持續時長。若中東戰事延續,半導體生產進度、大型算力基礎設施建設,都將面臨長期承壓。
受供應鏈中斷影響,氦氣價格一路走高;沖突爆發至今,價格已翻倍,后續仍有上漲空間。
那么,能否找到替代方案?實操難度極大。首先,氦氣貿易多簽訂長期合約,供應調配缺乏靈活性;其次,芯片制造對氦氣純度要求嚴苛,新供應商必須通過全套嚴苛資質審核,其產品才能投產使用。
(來源:HPCwire)
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