AI计算需求的爆炸式增长正遭遇四个结构性供应链瓶颈，这些瓶颈将在未来数年制约整个行业的发展，根据Semiconductor Engineering的一份详细分析报告。
该分析指出了四个关键瓶颈：先进晶圆厂和封装产能、内存供应（尤其是HBM）、数据中心电力供应以及用于光互连的激光器。
需求规模令人震惊。仅Google Gemini每月就处理超过3200万亿个token，同比增长7倍。台积电的营收预计在2023年至2028年间将翻两番，全球半导体市场预计到2030年将达到1.5万亿美元（约1.2万亿英镑），其中AI将占55%。
台积电CEO魏哲家对彭博社表示：”要满足客户需求还需要很长时间。”
瓶颈一：先进晶圆厂和封装
台积电凭借其先进制程节点和CoWoS（晶圆上芯片封装）技术，在尖端AI芯片制造领域拥有事实上的垄断地位。CoWoS产能一直以80%的复合年增长率增长（2022-2027年），但AI加速器晶圆需求在同一时期增长了11倍以上，这种算术确保了持续的短缺。
台积电已将部分CoWoS工作外包给ASE和Amkor，并正在开发一种使用玻璃基板的新型CoPoS（面板上芯片封装）方法，旨在降低成本。但这些都是中期解决方案。
替代晶圆厂提供的缓解作用有限。英特尔和三星拥有先进制程节点，但缺乏可比的封装成熟度。中芯国际仍停留在后缘节点，能效低下。格罗方德最高仅支持12纳米，不足以支持数据中心AI。
与此同时，ABF（味之素积层薄膜）——一种由一家公司供应全球市场超过95%的基板材料——在2026年价格上涨了30%，预计2027年供应缺口将超过20%。
瓶颈二：内存，尤其是HBM
DRAM供应由三家公司（SK海力士、三星、美光）主导，目前估值均超过1万亿美元。高带宽内存（HBM）需要每个模块堆叠8到16个DRAM芯片，其中80%在韩国制造。
长期习惯于繁荣-萧条周期的DRAM公司现在正在提高价格并签署长期战略供应协议，例如美光与Anthropic的交易。一项使用标准封装和玻璃基板来绕过ABF短缺的新JEDEC HBM标准正在开发中，但距离生产还需要数年时间。
中国供应商如长鑫存储（2025年营收80亿美元）和长江存储（正在建设三个新工厂）正在扩张，但在规格上仍显著落后。
瓶颈三：电力和数据中心基础设施
亚马逊CEO将电力列为AI数据中心建设的头号制约因素。大多数地区的电网无法以足够快的速度增加容量。社区阻力日益增长：德克萨斯论坛报的一项民意调查发现，大多数德克萨斯人反对在其所在地区建设新的数据中心。
超大规模云服务商正在寻求创造性的变通方案。特斯拉、Sunrun和Renew Home（谷歌的衍生公司）计划利用住宅家用电池在高峰需求期间为17个大型数据中心供电。微软通过Joulent与雪佛龙签署了一份20年协议，在二叠纪盆地建设一座2.7吉瓦的天然气发电厂。
其他基础设施也同样紧张：变压器和高压断路器供应短缺。领先的燃气轮机制造商GE Vernova已经售罄至2029年。由于冬季最坏情况，太阳能加电池配置在没有天然气备用的情况下仍然不经济。
瓶颈四：光互连用激光器
这是最不紧迫但增长最快的瓶颈。激光器用于横向扩展链路（可插拔收发器）和未来的纵向扩展链路（共封装光学），后者每个系统需要的激光器数量是前者的10到100倍。
三大激光器供应商——Coherent、Lumentum和住友——合计占据68%的市场份额。它们全部已售罄，并需要预付款来扩大产能。英伟达于2026年3月向Coherent和Lumentum各投资了20亿美元。Coherent在2026年将其磷化铟产量翻了一番，并计划在2027年再翻一番以上。
这个瓶颈被认为是最容易管理的，因为磷化铟制造所需的资本较少，交付周期也短于领先的逻辑或内存晶圆厂。
地缘政治因素
四个瓶颈中有两个存在地理集中风险。台积电的领先产能集中在台湾，靠近中国大陆。韩国生产了全球80%的HBM，其所有晶圆厂和封装设施都在朝鲜导弹射程之内。
Tate总结道：”供应链正在应对，但这些瓶颈很可能将持续多年。”
来源：Data Center AI Growth Faces Challenging Bottlenecks (Semiconductor Engineering, 2026年7月)
婷 翻译