全球氦气短缺开始制约高密度计算和冷却系统

由于中东冲突导致氦气供应趋紧，开始暴露AI和数据基础设施堆栈中的一个薄弱环节——氦气。虽然该行业大部分时间都专注于芯片和模型，但氦气在半导体和冷却系统的制造中扮演着虽小但至关重要的角色。

在芯片制造过程中，氦气作为稳定气体，使过程尽可能精确。由于氦气化学性质惰性（不与其他材料反应），它创造了一个清洁和受控的环境，否则即使是微小的变化也可能毁掉整批芯片。氦气还在冷却中发挥着关键作用。它有助于在服务器和关键组件过热之前将其热量带走。氦气的化学特性使其在散热方面比普通空气更高效。它在高密度环境（如AI数据中心）中使用也更安全，保护这些环境中的敏感电子设备。

氦气在晶圆制造过程中用于等离子蚀刻和化学气相沉积等工艺。它还用于传热和晶圆背面冷却，在光刻和其他高精度步骤期间实现均匀的温度控制。简单来说，氦气帮助现代数据中心运行，从制造计算机芯片到防止服务器过热。

半导体行业协会在2023年评论氦气供应风险时写道："氦气作为惰性气体和高导热体的独特特性，使其在需要防止不需要的化学反应并确保晶圆温度控制和精度的功能中成为理想选择。"

随着HPC系统向更高密度和性能推进，冷却或芯片供应的微小中断可能会波及研究工作负载、AI训练集群和国家超级计算设施。这些系统在极端功率密度下运行，其中冷却的微小低效可能会很快影响性能和稳定性。

氦气短缺有多严重？

目前情况不太乐观——特别是由于冲突没有结束的迹象。根据美国地质调查局的数据，卡塔尔提供了世界上近三分之一的氦气供应。该国是液化天然气（LNG）的最大出口国，而氦气是在LNG过程中提取的副产品。虽然美国是最大的生产国，但其大部分供应都用于本国消费，对全球需求紧缺的影响力有限。

持续的中东冲突在多个层面扰乱了这个系统。有报道称，卡塔尔的能源基础设施遭受了一些直接打击，造成物理损坏，特别是围绕拉斯拉凡工业城——LNG加工的关键中心。

除了生产问题，运输路线，特别是通过霍尔木兹海峡的路线，已经变得充满风险。这迫使油轮运输减速、改道和临时暂停。此外，氦气需要专门的液化、储存和运输基础设施，因此即使是微小的中断也可能导致出口停止。

由于卡塔尔是世界上最大的氦气供应国之一，其他地方几乎没有备用产能来弥补短缺——这就是为什么影响如此迅速地产生。

"氦气短缺绝对是一个令人担忧的问题，"供应链咨询公司Tidal Wave Solutions的高级合伙人Cameron Johnson在上海Semicon China上表示，这是行业最大的年度聚会之一。"由于（氦气）短缺，公司可能开始减缓生产或最终关闭芯片制造生产。"

QatarGas报告其设施遭受"广泛"损坏，并分享说需要数年时间修复，并将年度氦气出口减少14%。一些行业分析师预计，由于损坏，该国大约需要五年时间才能恢复失去的产能。

根据Kornbluth Helium Consulting总裁Phil Kornbluth的说法，"最好的情况是你能在六周左右恢复生产一些氦气或类似的情况。但目前来看，这极不可能。"

其他行业分析师则更为乐观。他们认为科技公司有库存缓冲、回收系统和替代生产区域，有助于吸收供应链中断的一些影响。供应链服务公司Circular Technology的全球研究和市场情报负责人Brad Gastwirth建议，当前氦气的干扰更多是"黄旗而不是红色警报"。