全球氦氣短缺開始制約高密度計算和冷卻系統

由于中東沖突導致氦氣供應趨緊，開始暴露AI和數據基礎設施堆棧中的一個薄弱環節——氦氣。雖然該行業大部分時間都專注于芯片和模型，但氦氣在半導體和冷卻系統的制造中扮演著雖小但至關重要的角色。

在芯片制造過程中，氦氣作為穩定氣體，使過程盡可能精確。由于氦氣化學性質惰性（不與其他材料反應），它創造了一個清潔和受控的環境，否則即使是微小的變化也可能毀掉整批芯片。氦氣還在冷卻中發揮著關鍵作用。它有助于在服務器和關鍵組件過熱之前將其熱量帶走。氦氣的化學特性使其在散熱方面比普通空氣更高效。它在高密度環境（如AI數據中心）中使用也更安全，保護這些環境中的敏感電子設備。

氦氣在晶圓制造過程中用于等離子蝕刻和化學氣相沉積等工藝。它還用于傳熱和晶圓背面冷卻，在光刻和其他高精度步驟期間實現均勻的溫度控制。簡單來說，氦氣幫助現代數據中心運行，從制造計算機芯片到防止服務器過熱。

半導體行業協會在2023年評論氦氣供應風險時寫道："氦氣作為惰性氣體和高導熱體的獨特特性，使其在需要防止不需要的化學反應并確保晶圓溫度控制和精度的功能中成為理想選擇。"

隨著HPC系統向更高密度和性能推進，冷卻或芯片供應的微小中斷可能會波及研究工作負載、AI訓練集群和國家超級計算設施。這些系統在極端功率密度下運行，其中冷卻的微小低效可能會很快影響性能和穩定性。

氦氣短缺有多嚴重？

目前情況不太樂觀——特別是由于沖突沒有結束的跡象。根據美國地質調查局的數據，卡塔爾提供了世界上近三分之一的氦氣供應。該國是液化天然氣（LNG）的最大出口國，而氦氣是在LNG過程中提取的副產品。雖然美國是最大的生產國，但其大部分供應都用于本國消費，對全球需求緊缺的影響力有限。

持續的中東沖突在多個層面擾亂了這個系統。有報道稱，卡塔爾的能源基礎設施遭受了一些直接打擊，造成物理損壞，特別是圍繞拉斯拉凡工業城——LNG加工的關鍵中心。

除了生產問題，運輸路線，特別是通過霍爾木茲海峽的路線，已經變得充滿風險。這迫使油輪運輸減速、改道和臨時暫停。此外，氦氣需要專門的液化、儲存和運輸基礎設施，因此即使是微小的中斷也可能導致出口停止。

由于卡塔爾是世界上最大的氦氣供應國之一，其他地方幾乎沒有備用產能來彌補短缺——這就是為什么影響如此迅速地產生。

"氦氣短缺絕對是一個令人擔憂的問題，"供應鏈咨詢公司Tidal Wave Solutions的高級合伙人Cameron Johnson在上海Semicon China上表示，這是行業最大的年度聚會之一。"由于（氦氣）短缺，公司可能開始減緩生產或最終關閉芯片制造生產。"

QatarGas報告其設施遭受"廣泛"損壞，并分享說需要數年時間修復，并將年度氦氣出口減少14%。一些行業分析師預計，由于損壞，該國大約需要五年時間才能恢復失去的產能。

根據Kornbluth Helium Consulting總裁Phil Kornbluth的說法，"最好的情況是你能在六周左右恢復生產一些氦氣或類似的情況。但目前來看，這極不可能。"

其他行業分析師則更為樂觀。他們認為科技公司有庫存緩沖、回收系統和替代生產區域，有助于吸收供應鏈中斷的一些影響。供應鏈服務公司Circular Technology的全球研究和市場情報負責人Brad Gastwirth建議，當前氦氣的干擾更多是"黃旗而不是紅色警報"。