輝達斥資20億美元在德州建廠，突破AI光學互連瓶頸

輝達（Nvidia）與Coherent週二在德州謝爾曼（Sherman）舉行了工廠擴建動土典禮，該廠房將生產光學互連元件，用以連結數千顆AI晶片構成單一運算系統——這是一條銅纜線在規模化後再也無法解決的物理瓶頸。

「AI工廠是新工業革命的基礎設施，」輝達執行長黃仁勳在典禮上表示。

此次擴建將量產全球第一條6吋磷化銦（InP）晶圓產線，這是一種化合物半導體，能夠產生相當於太陽表面光強度的雷射光源。每秒鐘，光脈衝經由一根如髮絲般細的玻璃纖維傳輸數千億次，使輝達的繪圖處理器（GPU）能夠在機架之間共享數據，而無需承受銅纜在高速傳輸下所面臨的信號衰減問題。

該工廠是輝達三月份宣布對Coherent投資20億美元後，首個具體落地的里程碑，此外還有數十億美元的採購承諾，用於先進雷射及光學網路產品。Coherent已獲得5000萬美元的《晶片法案》（CHIPS Act）資金——其中3300萬美元由拜登政府批准，1700萬美元由川普政府追加——再加上德州州級與地方約1700萬美元的激勵措施。

銅纜為何在AI規模下失效

當576顆GPU橫跨八個機架，構成單一運算系統——這是輝達即將推出的Vera Rubin Ultra NVL576所需配置——銅纜將無法在如此距離下傳輸訊號，除非耗費巨量電力進行信號調節與重定時。光學傳輸需要一次性電光轉換的代價，但在此之後，距離幾乎不再增加額外成本。

「AI靠運算驅動，但靠連結擴大規模——謝爾曼就是連結的製造地，」Coherent執行長Jim Anderson表示。

該廠將生產InP晶圓，最終封裝成約USB隨身碟大小的可插拔光學模組。這些模組可直接插入輝達網路交換器的前面板，包括Spectrum-X Photonics與Quantum-X Photonics共封裝光學交換器，在銅纜無法觸及的距離傳輸數據。

與銅基方案相比，功耗最多可降低50%，得以在更低成本下實現更快的運算。降低代幣（token）的價格——AI使用量的行業單位——將有助於加速AI在更多應用中的普及。

就業、供應鏈與回流賭注

Coherent估計，此次擴建將創造1000個就業機會，其中約550個屬於先進製造、工程與技術職位。此次建設是輝達更大規模策略的一部分，旨在將更多生產集中在美國，其中晶片製造日益集中在亞利桑那州，封裝則落腳德州，從而建立AI基礎設施的國內供應鏈。

一位不願具名的輝達高層表示，公司正從銷售單一晶片轉向提供完整的AI系統——用他們的話說就是「大腦與神經系統」——客戶可在工廠現場部署這些系統，不僅處理數據，更能「移動原子」。依賴海外供應商的製造商，可利用這些系統在美國恢復生產。

經濟學家Jessica Wachter與Jonathan Wachter在本月發表的一篇論文中估算，美國前五大科技公司去年在AI建設上投入了3800億美元，這個數字今年可能幾乎翻倍。他們表示，AI目前約占美國國內生產毛額（GDP）的3%，但該比例可能成長至8%到39%。

輝達如今已是全球市值最高的公司，約達5兆美元，在AI運算需求絲毫未見放緩之際，正持續深化其垂直整合。對Coherent而言，這項合作提供了多年收入能見度，以及政府在政策上的支持，以擴大對下一代AI系統至關重要的美國製造元件產能。

光學元件領域的競爭對手，包括Lumentum與II-VI，正面臨追趕Coherent產能及輝達採購承諾的壓力。光學互連領域正成為AI基礎設施中的關鍵戰場，數據傳輸的物理限制正變得與晶片本身的性能同等重要。

本文僅供資訊參考，不構成投資建議。