De acordo com pt.wedoany.com-A expansão da capacidade de computação de IA está impulsionando materiais de comunicação óptica para a vanguarda da construção de infraestrutura. Em 16 de junho, a empresa americana de optoeletrônica Coherent realizou a cerimônia de início da expansão de suas instalações de fabricação de InP em Sherman, Texas, com a presença do fundador e CEO da NVIDIA, Jensen Huang, e do CEO da Coherent, Jim Anderson. Este projeto é parte da implementação da parceria estratégica de US$ 2 bilhões entre a NVIDIA e a Coherent. Após a conclusão da expansão, a área de fabricação da fábrica de Sherman será duplicada, e a capacidade de produção de wafers de InP será quadruplicada.
A fábrica da Coherent em Sherman produz dispositivos fotônicos e materiais de wafer baseados em fosfeto de índio (InP), utilizados principalmente para interconexões ópticas de alta velocidade em data centers. A NVIDIA afirmou em seu blog oficial que a fábrica expandida aumentará a produção de wafers de InP, que transportam dados entre chips, servidores e data centers, constituindo a "espinha dorsal óptica" da infraestrutura moderna de IA. O Escritório do Programa CHIPS do Departamento de Comércio dos EUA também declarou que os dispositivos fotônicos de InP podem suportar interconexões ópticas de alta velocidade entre processadores, memória e sistemas dentro de data centers de IA.
A parceria entre a NVIDIA e a Coherent foi definida em março deste ano. De acordo com o anúncio da NVIDIA, as duas partes assinaram um acordo estratégico de vários anos para colaborar em tecnologias ópticas avançadas, capacidade de fabricação e pesquisa e desenvolvimento, visando atender à próxima geração de infraestrutura de IA. O acordo inclui um investimento de US$ 2 bilhões da NVIDIA na Coherent, compromissos de compra de longo prazo e direitos de acesso à futura oferta e capacidade de produtos avançados de laser e rede óptica. A NVIDIA posiciona esta colaboração como parte da atualização da arquitetura de data centers de IA, com foco em melhorar a capacidade de conexão de largura de banda ultra-alta e baixo consumo de energia.
A posição do fosfeto de índio na cadeia de suprimentos de data centers de IA está em ascensão. Quanto maior a escala do cluster de GPUs, maior a pressão na troca de dados entre chips, servidores e racks. Depender exclusivamente de conexões elétricas tradicionais enfrenta facilmente limitações de largura de banda, consumo de energia e distância. Lasers e dispositivos de comunicação óptica baseados em InP podem converter sinais elétricos em sinais ópticos, transmitindo dados em velocidades mais altas e com menor consumo de energia. Para a NVIDIA, os sistemas de IA não são mais apenas uma competição pelo desempenho de uma única GPU, mas sim se milhões de GPUs podem trabalhar em conjunto através de conexões de alta velocidade.
A Coherent já havia estabelecido capacidade de fabricação de wafers de InP de 6 polegadas. Em 2024, a empresa divulgou que suas fábricas de wafers em Sherman, EUA, e Järfälla, Suécia, estabeleceram a primeira capacidade de fabricação de wafers de InP de 6 polegadas do mundo. Em comparação com wafers de tamanhos menores, os wafers de 6 polegadas podem proporcionar maior produtividade e menor custo por chip, sendo adequados para áreas como interconexão de IA, transceptores de comunicação de dados, comunicação óptica coerente, sensoriamento avançado e futuras redes 6G. A expansão em Sherman significa que a Coherent está levando essa capacidade para uma produção em maior escala.
O governo dos EUA também incluiu este projeto na construção da cadeia de suprimentos de semicondutores e fotônica. A Coherent anunciou que assinou uma carta de intenções para receber até US$ 50 milhões em financiamento direto do Escritório do Programa CHIPS do Departamento de Comércio dos EUA para expandir suas instalações de fabricação de semicondutores de InP de 6 polegadas em Sherman. Este financiamento será usado para aumentar equipamentos avançados de fabricação de wafers e capacidade de salas limpas, e se baseia em aproximadamente US$ 20 milhões em apoio anterior do Fundo de Inovação em Semicondutores do Texas e da agência de desenvolvimento econômico de Sherman.
A expansão da capacidade também está alinhada com a fabricação local e a criação de empregos. Informações públicas mostram que, após a conclusão do projeto, a base de Sherman deverá criar mais de 1.000 empregos, dos quais mais de 550 serão em cargos de fabricação avançada, engenharia e tecnologia. A Associated Press informou que Jim Anderson afirmou que a área útil da fábrica será duplicada e a produção aumentará quatro vezes após a conclusão da nova construção. Para a infraestrutura de IA dos EUA, o significado de tais projetos não está apenas na construção do data center em si, mas também em manter a capacidade de fabricação de dispositivos de comunicação óptica crítica e semicondutores compostos dentro da cadeia de suprimentos doméstica.
Por trás desta cadeia de expansão de produção está a mudança dos data centers de IA de "empilhamento de poder computacional" para "interconexão de sistemas". Clusters de treinamento e inferência exigem a cooperação de GPUs, HBM, chips de comutação, módulos ópticos, cabos, conectores, dissipação de calor, fontes de alimentação e redes de data center. Se a interconexão óptica se tornar um gargalo de desempenho, mesmo com muitas GPUs, será difícil liberar todo o poder computacional. Materiais de InP, lasers e dispositivos fotônicos, portanto, passam de componentes de comunicação tradicionais para a cadeia de suprimentos central da infraestrutura de IA.
A gestão de licenças de exportação da China para materiais-chave como o InP também tem atraído mais atenção para a resiliência da cadeia de suprimentos. Uma reportagem da Reuters de junho destacou que o InP é um material importante para chips ópticos de alta velocidade em data centers de IA, e as restrições de exportação relacionadas já levantaram preocupações entre algumas empresas americanas de chips fotônicos sobre a estabilidade do fornecimento; empresas americanas também estão promovendo a capacidade doméstica de InP ou buscando fontes de fornecimento não chinesas. O projeto de expansão da Coherent em Sherman fornecerá um maior buffer de capacidade de materiais e dispositivos para a cadeia de suprimentos de interconexão óptica de IA doméstica dos EUA.
A competição por infraestrutura de IA já ultrapassou as próprias GPUs, entrando em uma competição abrangente de materiais, interconexão óptica e sistemas de fabricação domésticos. Após a expansão da fábrica da Coherent em Sherman, wafers de InP, lasers e dispositivos fotônicos influenciarão mais diretamente o consumo de energia, a largura de banda e a eficiência do sistema dos data centers de IA. Para a NVIDIA, investir em capacidade de fabricação óptica upstream é garantir antecipadamente os elos de conexão críticos para a próxima geração de fábricas de IA; para o sistema de fabricação dos EUA, a expansão da capacidade de produção de InP é uma extensão da cadeia de suprimentos de infraestrutura de IA para materiais-chave domésticos e fabricação fotônica avançada.
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