高意(Coherent)德州工廠擴建項目破土動工,夯實人工智慧光互聯核心底座
高意位於德克薩斯州謝爾曼園區的擴建項目,將擴容其全球首座量產 6 英吋磷化銦晶圓廠;該廠是輝達全端 AI 產業鏈的核心光器件供應商。
發佈時間:6月 16日 來源:輝達
人工智慧以光速運行,而承載高速光訊號的核心器件,如今越來越多產自美國德州。
高意今日正式啟動德州謝爾曼新製造廠房的破土建設。該企業主營雷射器、光學元器件與化合物半導體,為整套 AI 系統提供高速互聯硬體,同時營運業內宣稱全球首家實現量產的 6 英吋磷化銦晶圓工廠。
輝達創始人兼首席執行長黃仁勳、高意首席執行長吉姆・安德森出席奠基儀式,謝爾曼市市長肖恩・蒂曼、德州經濟發展與旅遊局局長阿德里安娜・克魯茲到場並行表致詞。
本次擴建廠房將大幅提升磷化銦晶圓產能。
這類晶圓能夠在晶片、伺服器與資料中心之間以光速傳輸資料,是現代人工智慧基礎設施的光通訊主幹。此次動工落地,標誌著美國擴大先進半導體本土製造的承諾正式落地,邁出實質性建設一步。
奠基儀式上,黃仁勳與安德森對話時表示:“人工智慧是終極通用技術。智能的本質是資訊處理、邏輯推理與問題求解,這項技術將重塑各行各業。”
美國《晶片與科學法案》總投入約 500 億美元,政策初衷便是推動晶片製造產業回流本土。活動現場,高意同步宣佈獲得該法案 5000 萬美元專項補貼,用於支撐謝爾曼工廠擴建;此前企業已先後獲得德州本地晶片扶持項目、謝爾曼經濟發展公司合計約 1700 萬美元配套資金。
輝達也通過產業合作加碼美國本土 AI 基建,計畫在亞利桑那、德州新建基地,累計落地規模最高可達 5000 億美元,為本土製造業注入民營資本動能。
黃仁勳評價:“高意是全球頂尖企業,你們的產品關乎美國未來、人工智慧產業前景,更是美國製造業復興的關鍵支撐。”
化合物半導體:AI 高速互聯的隱形基石
磷化銦、砷化鎵這類支撐高速網路與光互連的化合物半導體,曝光度遠不及邏輯晶片,但多年來美國本土供應鏈供給長期短缺。本次擴建動工,意味著這一供應鏈短板正在逐步補齊。
輝達薇拉・魯賓 Ultra NVL576 超算叢集可將 576 顆 GPU 整合為單一算力系統:整套架構由 8 組機櫃構成,每組搭載 72 顆魯賓 Ultra GPU,依靠 NVLink 互聯技術打通全部算力單元。在如此遠距離的硬體互聯場景中,傳統銅纜傳輸完全無法滿足訊號需求。
黃仁勳解釋:資料中心內數十萬處理器分散在數百至數千英呎的空間中,唯有矽光子技術能解決超長距離高速傳輸難題。隨著訊號傳輸速率持續提升,金屬走線的有效傳輸距離會大幅縮短;若依靠銅纜連接 8 組機櫃,大量功耗將損耗在訊號中繼與訊號補償模組上,擠佔算力可用能耗。
光通訊雖需付出一次光電轉換能耗成本,但完成轉換後,傳輸距離幾乎不再產生額外損耗。在 NVL576 這種超大規模算力叢集中,光互聯是能效最優方案。
輝達與高意擁有近 20 年長期合作基礎,今年 3 月雙方進一步達成多年戰略深度繫結:輝達向高意投資 20 億美元,支援企業研發、新增產能與美國本土製造佈局,同時簽訂數十億美元長期採購訂單,鎖定先進雷射器與高速光網路器件供貨。
謝爾曼市常住人口約 4.5 萬,坐落於達拉斯以北一小時車程處,如今已成為 AI 製造業的新地標。人工智慧產業繁榮不只依靠軟體演算法,同樣離不開實體製造、精密元器件產能的硬實力支撐。
安德森表示:“工廠滿產後,將直接創造 550 余個就業崗位,帶動上下游間接就業數千人。”
工廠產出並非單一標準化零件,而是適配輝達整套網路架構的雷射器、光收發模組、可插拔光元件,分別支撐系統內不同層級的資料互通。
“AI 算力規模持續擴張,互聯能力與計算性能同等重要。” 安德森稱,“算力是人工智慧的根基,但規模化落地依靠高速互聯;謝爾曼工廠正是這條 AI 資料傳輸脈絡的生產基地。”
奠基儀式現場直觀展現了這條產業鏈的完整佈局。
廠區參觀與高管圓桌對話
動工儀式前,嘉賓參觀現有晶圓廠房,並提前預覽擴建廠房未來將投產的核心生產裝置,展廳內還陳列一台輝達整機機櫃,為參觀六大核心展區之一。
廠區參觀結束後,黃仁勳與安德森開展爐邊談話,兩位高管圍繞雙方戰略合作、本土光學製造擴產對 AI 產業發展的意義展開深度交流。
安德森致詞:“今天是重要里程碑,不僅屬於高意,更代表美國先進製造業與人工智慧基礎設施建設迎來關鍵一步。”
半導體雷射器最早誕生於美國實驗室:貝爾實驗室 1970 年研發出室溫可用半導體雷射器,後續相關技術與量產產能卻大量外流海外。
“高意 1971 年成立之初就是製造型企業,始終深耕美國本土生產。歷經 50 年發展,全球最先進的 6 英吋磷化銦量產產線如今落地謝爾曼。” 安德森介紹道。
晶圓製造層面,本土供應鏈短板十分突出:矽基晶片普遍採用 12 英吋大尺寸晶圓量產,但全球磷化銦產能大多停留在 3 英吋、4 英吋規格,單片晶圓可用晶片數量少、良品率偏低。升級至 6 英吋晶圓後,有效晶圓面積約為 3 英吋規格的四倍(晶圓有效面積與直徑平方成正比),大幅攤薄單片器件生產成本,滿足 AI 產業爆發式增長的量產需求。
黃仁勳點評:業界耗費 50 年建成首條磷化銦量產線,高意僅用一年就將產能擴容四倍,足以窺見加速計算賽道的旺盛需求。
磷化銦晶圓核心製造流程與矽片相通,涵蓋光刻、光刻膠塗布、材料沉積、刻蝕分層等工序,核心差異在於襯底材料。工程師在磷化銦基底上生長多層特種化合物半導體薄膜,精準調控光學特性,實現晶片發光、光訊號調製功能。
高意自研磷化銦晶片最終整合於可插拔光模組中:這類模組尺寸近似 U 盤,可直接插入輝達網路交換機前端,在銅纜無法覆蓋的資料中心機櫃間傳輸資料,每一枚模組內部都搭載磷化銦雷射器。
上述光模組同時適配輝達 Spectrum-X 光子乙太網路交換機、Quantum-X 光子高速互聯交換機的共封裝光學(CPO)架構,高意為交換機配套供應外接雷射模組。
輝達全力避免光互聯成為 AI 算力擴張的性能瓶頸,對應雷射器、光模組需求持續暴漲。
黃仁勳展望十年產業前景:“回望未來十年,我們會意識到,人工智慧將為清潔能源投資、電網升級、勞動力產業重構創造可能性。經濟體不能只依靠數字白領,實體製造從業者同樣不可或缺。未來十年,我們有機會重塑產業佈局,實現產業結構均衡發展。” (芯榜)
