تحليل عميق للتغيرات في قطاع أكسيد الغاليوم (GaN): هل هو “المفضل الجديد” لمصادر الطاقة في تقنية الذكاء الاصطناعي أم مجرد “فقاعة هباء”؟
في 17 سبتمبر، شهد سوق الأسهم الصيني (A-share) نشاطًا مفاجئًا حول مفهوم “أكسيد الغاليوم”, حيث ارتفعت أسهم شركات مثل Shilianxing وJiejie Weidian بأكثر من 5%. وانتشرت شائعات في السوق تفيد بأن “طلبات مصادر الطاقة المبنية على أكسيد الغاليوم في تقنية الذكاء الاصطناعي قد ارتفعت بشكل كبير، وأن التكلفة أصبحت قريبة من تكلفة الأجهزة المبنية على السيليكون”, مما أثار حماس المستثمرين بشكل مباشر.
ومع ذلك، كصحفيين ماليين وعلماء، يجب علينا أن نرى الحقيقة وراء تقلبات أسعار الأسهم. ببساطة، هذا رد فعل سوقي مدفوع بـ “القلق بشأن قوة الحوسبة في تقنية الذكاء الاصطناعي” و”توقعات التطور التكنولوجي”, لكن الواقع أكثر هدوءًا من الشائعات. من المؤكد أن أكسيد الغاليوم له مستقبل واعد في مجال مصادر الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي، لكنه لم يصل بعد إلى مرحلة “الاستبدال الكامل” للرقائق السيليكونية، ولا يزال هناك فارق كبير في التكلفة.
فيما يلي تحليل لهذا الحدث الإخباري من خمسة جوانب، لمساعدتك على فهم التغيرات في صناعة أشباه الموصلات بطريقة سهلة:
---
السبب الأول: لماذا الارتفاع المفاجئ في الأسعار؟ خوادم الذكاء الاصطناعي أصبحت “مستهلكة للطاقة بشكل كبير”, ومصادر الطاقة التقليدية غير كافية
أولاً، يجب أن نفهم سبب اهتمام الجميع المفاجئ بأكسيد الغاليوم: السبب الرئيسي هو أن تقنية الذكاء الاصطناعي تستهلك الكثير من الطاقة.
في الماضي، كانت استهلاكات الطاقة للخوادم معقولة نسبيًا. ولكن الآن، مع الطلب المتزايد على تدريب ومعالجة النماذج الكبيرة، بدأت قدرات الطاقة لكل خزانة في مراكز البيانات تتجه نحو “الميغاواط”. يمكنك تخيل خوادم الذكاء الاصطناعي الحالية على أنها مجموعة من العدائين الذين يسابقون بكل قوتهم، وهم بحاجة إلى إمدادات طاقة قوية ومستقرة للغاية.
مصادر الطاقة التقليدية المبنية على الترانزستورات السيليكونية (MOSFET) تواجه عقبات عند التعامل مع هذه السيناريوهات عالية الطاقة والكثافة:
1. التسخين الشديد وانخفاض الكفاءة: تتسبب الرقائق السيليكونية في خسائر كبيرة عند الجهود العالية والترددات العالية، مما يؤدي إلى زيادة حجم مصادر الطاقة وزيادة الضغط على التبريد.
2. الحجم الكبير: من أجل توفير المزيد من الطاقة، تصبح وحدات مصادر الطاقة ضخمة وتشغل مساحة ثمينة داخل الخوادم.
أما أكسيد الغاليوم، كمادة أشباه موصلات من الجيل الثالث، فهو يتمتع بخصائص عالية التردد والجهد والكفاءة. في مصادر الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي، يمكنه توفير المزيد من الطاقة في حجم أصغر مع تسخين أقل. لذلك، عندما انتشرت الأخبار عن زيادة طلبات مصادر الطاقة، فكر المستثمرون على الفور أن أكسيد الغاليوم، كمكون أساسي لتزويد الطاقة لتقنية الذكاء الاصطناعي، سيكون أيضًا جزءًا من الاتجاه الرئيسي للنمو.
باختصار: خوادم الذكاء الاصطناعي تستهلك الكثير من الطاقة، ومصادر الطاقة التقليدية غير كافية، بينما أكسيد الغاليوم يوفر الطاقة اللازمة بكفاءة وفي حجم أصغر، لذلك أصبح مطلوبًا بشدة.
---
السبب الثاني: الشائعات مقابل الواقع: “التكلفة قريبة من تكلفة الأجهزة المبنية على السيليكون” هو تضخيم، والواقع هو “مجرد تجارب على نطاق صغير”
ذكرت الأخبار أن “التكلفة قريبة من تكلفة الأجهزة المبنية على السيليكون”, وهذا كان السبب الرئيسي وراء ارتفاع أسعار الأسهم، لكن الخبراء ومؤسسات البحث قدموا رأيًا مختلفًا: هذا الادعاء غير دقيق تمامًا، على الأقل بالنسبة لتطبيقات خوادم الذكاء الاصطناعي الراقية.
يجب أن نميز بين سيناريوين:
1. مصادر الطاقة للمستهلكين (مثل شواحن الهواتف المحمولة): بعد سنوات من التطور، انخفضت تكلفة أكسيد الغاليوم بشكل كبير، وأصبحت قريبة جدًا من تكلفة الحلول المبنية على السيليكون، وهذا هو السبب في أن شواحن الهواتف المحمولة أصبحت أصغر وأرخص.
2. مصادر الطاقة للصناعة/الخوادم (عالية الجهد، عالية الطاقة): هذه هي المكونات الأساسية المستخدمة في مراكز البيانات لتقنية الذكاء الاصطناعي. حاليًا، تظل تكلفة أجهزة أكسيد الغاليوم أعلى بكثير من الترانزستورات السيليكونية التقليدية.
لماذا التكلفة مرتفعة؟ لأن تصنيع أكسيد الغاليوم يتطلب تقنيات معقدة، مثل النمو الخارجي والتحكم في معدلات النجاح والتغليف، مما يؤدي إلى ارتفاع التكلفة لكل وحدة. حاليًا، لا يزال استخدام أكسيد الغاليوم في مصادر الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي في مرحلة “التجارب على نطاق صغير”. وهذا يعني أن الشركات الرائدة في هذا المجال (مثل Delta وGuangbao) بدأت بالفعل في استخدامه، لكن لم يتم توسيع استخدامه على نطاق واسع بعد.
باختصار: مثل السيارات الكهربائية في بداياتها، كانت التكلفة أعلى من السيارات التقليدية، لكن الآن أصبحت السيارات الكهربائية أكثر شيوعًا. الآن، أكسيد الغاليوم هو خيار جديد ومكلف، ولم يصل بعد إلى مرحلة الانتشار الواسع.
---
السبب الثالث: توقعات الزمنية: عام 2026 هو نقطة حاسمة، ومعدل النمو سيكون مذهلاً في السنوات الخمس القادمة
على الرغم من أن أكسيد الغاليوم لم ينتشر على نطاق واسع بعد، إلا أن التوقعات للمستقبل متفائلة للغاية. وفقًا لتحليلات معهد CASA للصناعة وعدد من الخبراء، يمكننا رسم خط زمني واضح:
- الوقت الحالي (2024-2025): مرحلة التحقق والاستخدام المبكر.
- معدل الانتشار منخفض جدًا، ومن المتوقع أن يصل انتشار أكسيد الغاليوم في مصادر الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي إلى 5%-10% بحلول نهاية عام 2026.
- سيتم استخدامه بشكل رئيسي في السيناريوهات التي تتطلب كفاءة عالية جدًا كمكمل للأجهزة المبنية على السيليكون، وليس كبديل لها.
- 2025-2030: مرحلة النمو السريع.
- مع تسريع بناء مراكز البيانات الجديدة لتقنية الذكاء الاصطناعي وتجديد مصادر الطاقة القديمة، من المتوقع أن يكون معدل النمو السنوي للسوق 70%.
- هذا رقم مذهل، مما يعني أن حجم السوق سيتضاعف عدة مرات خلال بضع سنوات.
- السنوات القادمة (2-3): مرحلة الاستبدال الواسع.
- من المتوقع أن تظهر علامات على الاستبدال الواسع خلال السنوات القادمة.
باختصار: شراء أسهم أكسيد الغاليوم الآن يعني شراء “قصة المستقبل”، وليس “الأداء الحالي”. سيتطلب الأمر وقتًا لتحقيق هذه القصة، ومن المتوقع أن نرى تغيرات واضحة في حصة السوق بحلول عام 2026، والانفجار الحقيقي سيحدث بعد عام 2025.
---
السبب الرابع: سر انخفاض التكلفة: التحول من الرقائق بحجم 6 إنش إلى 8 إنش، و”الجهود المنخفضة” هي المفتاح
يقلق الكثيرون من أن تكلفة أكسيد الغاليوم ستظل مرتفعة، لكن التكلفة تنخفض بسرعة بفضل خطوتين رئيسيتين:
1. تحسين حجم الرقاقة (من 6 إنش إلى 8 إنش إلى 12 إنش):
- حاليًا، الخطوط الإنتاجية الرئيسية تستخدم رقائق بحجم 6-8 إنش. مع زيادة الإنتاج للرقائق بحجم 8 إنش وإطلاق القدرات بحجم 12 إنش في المستقبل، ستنخفض