這不是鑽石。
你能相信這顆水晶裡竟然含有鎵嗎？
是的，這是一顆釓鎵石榴石單晶，通常稱為 GGG，化學式為Gd₃Ga₅O₁₂。GGG 單晶通常採用楚克拉爾斯基法生長，可製成如下圖所示的大型、高品質單晶。
圖 1. 楚克拉爾斯基法，可用於製備大型、高品質的釓鎵石榴石單晶。
那麼，這個迷人的物件與人工智慧有什麼關係呢？
現代人工智慧如何運作（以及問題從何而來）
現代人工智慧仰賴平行運算，主要使用圖形處理器（GPU）、張量處理器（TPU）以及專用加速器。相關工作主要包括：
- 巨型矩陣（大型數字區塊）的乘法運算
- 不斷在以下之間傳輸資料：
- GPU 運算核心
- GPU 記憶體
- 其他 GPU
- 網路（交換器、纜線、光模組）
隨著人工智慧規模擴大，其中一個主要問題在於「網路」，也就是說，資料傳輸會成為瓶頸。即使 GPU 運算速度提升，整體系統仍可能變慢。這就像是最快的廚師，卻因狹窄的走廊阻礙了食材和菜餚在餐廳內的流動，而被迫等待一樣。
GGG 發揮作用之處
光子學的穩定性（光學「單向閥」）
AI 運算叢集面臨的頻寬與功耗瓶頸，正迫使業界從銅纜轉向光纖，因為相較於銅纜中的電訊號，光訊號在長距離傳輸時不僅損耗更低，還能傳輸更高的資料速率。
然而，光學系統也有其自身的挑戰。微小的反射可能會折射回雷射器中，從而產生雜訊並導致系統不穩定。
一種經典的解決方案是光隔離器：這是一種允許光線正向通過，但阻擋其逆向傳播的元件。許多高性能光隔離器仰賴磁光石榴石薄膜，例如釔鐵石榴石（YIG），該材料能在磁場中旋轉光線的偏振方向，此現象稱為法拉第效應。 而這些高品質的石榴石薄膜通常會生長在石榴石基板上，例如 GGG，因為晶格匹配（YIG 晶格常數：約 12.376Å；GGG 晶格常數：約 12.383Å）有助於製備缺陷極少、品質極佳的薄膜。
可調式射頻／微波元件（高速訊號的淨化與導向）
隨著人工智慧逐步應用於無線基地台、衛星、雷達／感測系統，以及用於開發與驗證人工智慧硬體的高頻測試設備，市場對能夠在高頻下進行訊號選擇、濾波或調諧的元件需求日益增加。
YIG 基元件因其優異的可調性及在特定射頻／微波應用中的卓越性能而廣受認可。基於相同原因——即晶體相容性與材料品質——高品質的 YIG 薄膜通常會製備於 GGG 基板上。隨著「互聯人工智慧世界」不斷擴展，對高性能訊號控制的需求持續增長。
摘要
在人工智慧時代，GGG 之所以重要，是因為它支援了滿足兩項關鍵擴展需求所需的材料堆疊：
- 更多光子技術，實現高效資料傳輸。
- 更佳的高頻訊號控制，以確保系統穩定、純淨且可調校。
GGG 並非主角，而是幕後專門的推動者。隨著人工智慧、光子學與高頻技術持續發展，那些默默提升性能與可靠性的材料，其重要性已達前所未有的高度。
Indium Corporation 在人工智慧領域的角色
如前所述，GGG 是採用楚克拉爾斯基法（Czochralski method）製造的，該製程以氧化鎵（Ga₂O₃）和氧化釓（Gd₂O₃）作為關鍵前驅體。我們很榮幸能成為高純度氧化鎵（Ga₂O₃）的製造商，此物質正是該製程中至關重要的前驅體。
同樣重要的是，我們致力於建立並維持具韌性的供應鏈。透過策略性採購及創新合作——例如與關鍵利害關係人建立夥伴關係——我們正積極致力於擴展並多元化鎵的供應來源。
透過與力拓（Rio Tinto）的合作，銦公司（Indium Corporation）即將成為北美及全球市場的主要鎵供應來源。這項合作確保了這種戰略性關鍵材料的穩定供應。若欲進一步了解銦公司的鎵相關產品，歡迎透過我們的線上表單與我們聯繫！
