美國與伊朗的戰爭,目前處於不穩定的停火狀態,已暴露了全球半導體記憶體供應鏈的一個結構性缺陷,而這並非分析師們似乎正在關注的。受到關注的是氦氣:卡達拉斯拉凡(Ras Laffan)的設施停擺,45天的庫存時鐘開始倒數,現貨價格在幾天內翻倍。幾乎未受關注的是溴,這可能是一個更危險的問題。溴是專門的化學品供應商生產半導體級氫溴氣的原材料,這種蝕刻化學品是南韓晶圓廠用來在地球上每一個動態隨機存取記憶體(DRAM)和NAND快閃記憶體晶片中蝕刻電晶體結構的關鍵材料。DRAM晶片負責主動運算,一旦斷電就會清除內容。NAND晶片則能在無電力狀態下保留數據,是所有數位儲存的基礎。從你口袋裡的電話到運行你人工智慧應用程式的資料中心,所有現代運算設備都離不開它們。南韓97.5%的溴進口來自以色列。除了這個脆弱的集中點,將溴轉化為半導體級氫溴氣需要專門的純化基礎設施,而以色列以外的生產商已經完全致力於現有客戶,並且難以應付額外的需求。建立新的轉化產能需要數年的許可、設備採購和製程驗證。以色列跨國公司ICL集團(前身為Israel Chemicals Ltd.)目前仍在繼續其死海業務。以色列主要透過地中海的港口海法(Haifa)和阿什杜德(Ashdod)進行貿易,完全繞過了荷姆茲海峽。然而,伊朗在過去三週以來一直用彈道導彈襲擊內蓋夫(Negev)——以色列南部沙漠,也是其國防和工業基礎設施的核心——擊中了迪莫納(Dimona)和阿拉德(Arad),這兩地距離ICL的死海開採和轉化綜合設施僅35公里。如果以色列的溴生產受到影響,以色列以外沒有能夠立即以所需規模生產半導體級氫溴氣來取代的轉化設施,而政策制定者尚未對此採取行動。
這種脆弱性顯而易見,處於導彈射程之內,並且沒有任何有意義的政策應對措施。一旦中斷,將是立即且全球性的。在幾週內,從消費性設備到軍事系統都將出現短缺。
溴在半導體製造中的作用是特定且無法替代的。其主要衍生物氫溴氣,在DRAM和NAND快閃記憶體生產的基礎多晶矽蝕刻階段被消耗。每個DRAM記憶體單元都需要一個多晶矽閘極蝕刻,其精度極高,覆蓋在僅20埃(angstroms)厚的氧化矽層上。氫溴氣電漿能夠實現100比1的多晶矽對氧化物的選擇性比率,而基於氯的替代品約為30比1。在先進DRAM節點的製程中,這決定了電晶體是功能正常還是被破壞。溴也用於化學氣相沉積製程和晶片封裝。在這些應用中,短期內沒有可行的替代品。
三個結構性現實決定了為何無法透過市場重新分配來彌補這個缺口。首先,已經轉化為阻燃劑和鑽井液等工業用途的溴無法被重新轉化。這些製程在工業規模上是化學不可逆的,產生的化合物無法達到晶圓廠所需的十億分之一(parts-per-billion)的純度規格。這兩個供應鏈都從相同的原材料開始,但在轉化點永久分開。其次,將原溴轉化為半導體級氫溴氣需要專門的純化基礎設施,特別是能夠將痕量金屬降低到十億分之一污染水平的氣相蒸餾塔。這種基礎設施在現有的半導體化學品供應鏈之外並不存在規模化的設施,而建造更多設施需要數年的許可、設備採購、測試和製程驗證。第三,像Resonac、Air Liquide和Adeka這樣的生產商在以色列以外生產半導體級氫溴氣,但他們的總產能已經完全分配給現有客戶:台灣積體電路製造公司(TSMC),全球主要的合約晶片製造商;三星(Samsung),DRAM和高頻寬記憶體(HBM)的領先生產商;以及中國最大的國營晶圓廠中芯國際(SMIC)。關鍵在於,這些客戶的需求並未停止:人工智慧基礎設施的建設正在加速所有產品的需求,這意味著外部生產商已經處於緊繃狀態,難以應對不斷增長的基礎需求。即使外部生產商能夠擴大產量,南韓的晶圓廠也將與台灣、三星自己的邏輯晶片廠以及中國競爭這些產能,而所有這些地區都面臨著同樣加速增長的需求。
死海是地球上溴含量最豐富的水體之一。ICL集團以全球最低的成本進行開採,主導了全球約三分之二的供應,其中以色列和約旦佔據了大部分。關鍵在於,ICL的氫溴氣生產,包括供應給南韓晶圓廠的半導體級產品,都在開採點相同的索多姆(Sodom)設施生產,這意味著開採和轉化基礎設施都位於同一個脆弱的走廊。伊朗導彈已經多次突破內蓋夫的以色列防空系統,造成迪莫納和阿拉德近200人受傷,這兩地都位於ICL生產和轉化地點的同一地理走廊。
破壞機制不需要直接擊中ICL的設施。以色列港口的船舶進港的戰爭風險保險費率已從0.2%上升到每七天進港0.7%至1.0%,對於一艘中型貨輪來說,每次航程的成本最高可達50萬美元。即使是通過地中海而非紅海航行的船隻,只要掛靠以色列港口,這些保險費用就適用。戰爭風險保費跟隨港口,而非航線。以色列主要的航運公司ZIM已對所有進出以色列的貨物實施了「戰爭風險保費附加費」。以色列最大的海法煉油廠在發電站遭到伊朗襲擊損壞後關閉,這表明關鍵工業基礎設施無需直接擊中即可被迫停擺。即使該走廊受到部分干擾,其下游後果也會立即在全球記憶體供應鏈中蔓延。
三星和SK海力士(SK hynix)合計佔據了全球DRAM市場約70%的份額。SK海力士單獨佔據了高頻寬記憶體市場約57%的份額。由於DRAM和NAND是所有現代運算設備的基礎,供應中斷將蔓延到整個消費性電子和工業電子產品堆疊,而不僅僅是AI基礎設施。高頻寬記憶體——一種垂直堆疊的特殊DRAM,用於提供Nvidia圖形處理器等AI加速器所需的數據速度——已售罄至2026年,而DRAM供應商的庫存僅剩兩到三週。短缺將迫使兩家公司將稀缺的氫溴氣分配給其最高價值的產品線——用於AI加速器的高頻寬記憶體——而犧牲用於手機、個人電腦、筆記型電腦和數據儲存的普通DRAM和NAND。後果將最嚴重地影響非洲、南亞和拉丁美洲,這些地區的記憶體已佔中端智慧手機物料清單的15%至20%。對於預算型設備,即非洲、南亞和拉丁美洲數位參與的主要入口,這個比例會急劇上升。2026年,孟加拉國的智慧手機價格已因DRAM和NAND通貨膨脹直接上漲了10%至25%,奈及利亞和南非也報告了類似的漲幅。預算型智慧手機正在恢復到4GB的RAM,而設備端AI功能卻需要更多,而非更少。溴供應的衝擊將使數億人無法負擔他們用於獲取銀行、教育、醫療保健和經濟機會的設備。
影響不僅限於商業技術。美國軍隊使用的導航系統、雷達模組和電子戰套件的大部分都運行在DRAM和NAND快閃記憶體晶片上,這些晶片來自相同的商業設施,遵循相同的分配邏輯,並且採購靈活性比商業客戶更差。自1990年代國防部轉向商業現成(COTS)採購以來,沒有獨立的國防級記憶體供應鏈。短缺迫使三星和SK海力士優先考慮高利潤的高頻寬記憶體給AI客戶,將導致用於精確導引彈藥、情報平台和艦載雷達系統的普通DRAM被降級,而政府對這種分配決策的制定過程毫無了解。同樣的戰爭在加劇ICL的營運連續性挑戰的同時,也在消耗其彈藥庫存,而這些彈藥庫存的導航系統卻依賴於相同的記憶體供應鏈。供應壓力與需求激增同時發生。
對美國AI的影響直接源於南韓的暴露,但卻通過一個大多數美國政策制定者從未追蹤過的供應鏈。每一款Nvidia Blackwell和Rubin圖形處理器都需要高頻寬記憶體堆疊,這些幾乎完全來自SK海力士和三星,因為SK海力士是Nvidia這兩個平台的主要高頻寬記憶體供應商。微軟、亞馬遜、谷歌和Meta正在部署數千億美元的AI基礎設施,其交付時間表假設南韓的晶圓廠將能夠不受干擾地獲得所需的蝕刻化學品。溴的供應中斷將導致交付延遲、合同重新談判、現貨價格上漲以及伺服器部署延遲。
有三種可行的措施,需要同時採取行動。首先,最直接的是實物預先儲備。來自Albemarle和TETRA Technologies的阿肯色州溴無法直接用於晶片生產,但如果存在相應的基礎設施,它可以作為半導體級氫溴氣轉化的原料,而這正是應該彌補的差距。南韓公司還可以建立溴的遠期合約,鎖定12至18個月的供應和價格。
其次,最關鍵的結構性行動是具有最長準備時間的行動:在以色列以外建立半導體級氫溴氣轉化產能。Chip 4聯盟應擴展,納入關鍵材料附件,並制定協調的盟友計劃,在地理上分散的地點——特別是南韓、日本和美國——選址、許可並資助專門的氣相蒸餾基礎設施,以達到十億分之一的純度。私人企業在沒有政府授權、承購擔保和許可優先權的情況下,不會以這種規模和速度建造轉化基礎設施。
第三,各國政府應在其各自的職責範圍內採取協調一致的行動。南韓應將溴指定為關鍵礦產,規定最低庫存水平,並與三星和SK海力士共同資助國內轉化基礎設施。美國應將溴、半導體級氫溴氣以及所有溴衍生的特種氣體列入關鍵礦產清單,並利用《國防生產法》授權和《CHIPS與科學法》的資金,與盟友共同投資於盟友領土上的純化產能。以色列應將溴正式化為戰略出口商品,加固ICL的生產基地以抵禦導彈襲擊,並利用2030年死海特許經營權到期之際,引入盟友資本以換取長期供應優先權。
總之,溴的風險超出了任何人在監控的儀表板。結構性缺陷並非戰爭本身:而是全球記憶體供應鏈圍繞一個沒有冗餘和後備的轉化關鍵瓶頸建立起來。如果ICL的索多姆設施停擺,這個缺口將無法填補。最重要的行動——在以色列以外建立半導體級氫溴氣轉化產能——需要數年時間。現在可行的行動——遠期合約、庫存授權和阿肯色州原料開發——最多只能爭取幾個月的時間,而非數年。這個差距正是這三個國家應該立即採取行動的原因,以免伊朗的彈道導彈讓答案變得無關緊要。