磷化铟，卡在哪里？

AI军备赛不只抢GPU、HBM与电力，如今连负责「发光」的磷化铟（InP）也告急，随着800G、1.6T光模组及CPO加速部署，Lumentum即使拥有五座InP晶圆厂，供应仍低于需求逾30％。从英伟达砸40亿美元投资Lumentum、Coherent，到供应商以预付款向AXT锁料，战火已一路烧向最上游。当扩产又受晶圆尺寸、铟原料及中国出口管制掣肘，一束光正成为AI算力扩张的新咽喉。

近年市场讨论AI高速光通讯时，最常听到的名词包括磷化铟（InP）、硅光子（Silicon Photonics）及共同封装光学（Co-Packaged Optics，CPO），不少投资人误以为三者彼此竞争，甚至认为随着硅光子技术成熟，未来将取代InP。然而，事实上三者分别代表半导体材料、光子整合平台与封装架构，彼此多属互补关系，而非替代技术，共同构成AI数据中心高速光通讯的重要基础。

磷化铟（InP）是一种III-V族化合物半导体，最大的特性是具备直接能隙（Direct Bandgap），能有效产生激光光，因此被广泛应用于激光（Laser）、光放大器及高速光电元件。目前AI数据中心使用的800G、1.6T光模组，不论采用EML（Electro-Absorption Modulated Laser）、DFB（Distributed Feedback Laser）或Pump Laser等方案，真正负责提供光源的核心元件，多数仍以InP为主要材料，因此，InP已成为高速光通讯不可或缺的关键材料。

至于硅光子，则是利用硅芯片传输、调变及处理光讯号，其最大优势在于可沿用成熟CMOS制程，大幅提升制造效率并降低成本与功耗，因此近年成为AI光通讯的重要发展方向。不过，由于硅属于间接能隙（Indirect Bandgap）材料，本身无法有效发光，因此即使采用硅光子芯片，仍需透过异质整合（Heterogeneous Integration）或混合整合（Hybrid Integration）方式，将InP制成的激光整合至芯片中，才能提供稳定光源。换言之，可将两者简单理解为「硅负责导光，InP负责发光」，两者是互补而非竞争关系。

另一项近年快速受到关注的技术则是CPO（共同封装光学），CPO并非新的半导体材料，而是一种封装架构，主要将交换器ASIC与光引擎（Optical Engine）直接封装于同一模组内，借此大幅缩短电讯号传输距离，降低功耗与散热压力，被视为支撑未来超大型AI数据中心的重要技术方向。

目前主流CPO架构多采用External Laser Source（ELS）设计，由InP制成的CW Laser（连续波激光）提供外部光源，再透过光纤将光导入硅光子光引擎，因此，即使未来CPO逐步普及，现阶段市场主流方案仍高度依赖InP激光，意味着CPO发展并非削弱InP需求，反而有望带动高功率、高可靠度InP激光的需求持续增加。

根据LightCounting预估，随着800G、1.6T光模组及CPO逐步导入，硅光子渗透率将持续提升，但作为光源核心的InP激光需求也将同步成长，包括Lumentum与Coherent等国际光通讯大厂近年皆持续扩充InP激光产品布局，并推出针对CPO设计的CW Laser解决方案，反映InP已成为AI高速光互连供应链中的关键环节。而且，随着AI数据中心持续朝更高速、低功耗架构演进，市场关注焦点也逐渐从GPU运算能力，延伸至高速光通讯供应链，而负责提供光源的InP激光，正被视为支撑下一代AI基础设施的重要核心技术。

过去AI供应链的「绑桩」主要发生在GPU、高频宽记忆体（HBM）及CoWoS先进封装，如今战火已正式延烧至光通讯领域。今年3月，英伟达宣布分别向Lumentum与Coherent各投资20亿美元，合计40亿美元，除了提供资金协助两家公司扩建美国制造基地，也同步签署多年采购协议及未来产能优先取得权，希望确保下一代AI数据中心所需光学元件供应无虞。英伟达CEO黄仁勋更指出，下一世代AI工厂需要更高效率、更低功耗的光互连，而光学技术将成为AI基础建设持续扩张的重要基石。

真正让市场意识到供应危机的，是LumentumCEOMichael Hurlston近期的示警，他表示，公司目前虽已有五座InP相关生产据点，但供应量仍比客户需求低逾30%，「即使Lumentum与Coherent合计，也无法完全满足市场需求」。

供应压力也一路向上游传导，美国InP晶圆供应商AXT最新财报显示，公司第二季营收年增165%，现金部位更大幅攀升，而最受市场瞩目的，是Lumentum已同意支付8,700万美元预付款，提前锁定长达六年的InP晶圆供应。这种「先付款、后交货」模式，过去主要出现在HBM及CoWoS供应链，如今正式复制到InP领域，代表材料供应已进入高度吃紧阶段。

过去AI产业最担心的是GPU、HBM或CoWoS先进封装产能不足，但随着AI数据中心高速光互连需求快速成长，市场开始关注，上游磷化铟（InP）材料是否将成为下一波AI基础建设扩张的重要限制因素。由于InP是制造高速激光与光电元件的核心材料，其供应能力正受到晶圆制程、原料取得及地缘政治等多重因素影响。

第一个瓶颈在于晶圆尺寸与制程限制。与硅晶圆已普遍采用12吋制程不同，目前InP主流仍以3吋至4吋晶圆为主，全球正逐步导入6吋制程，但整体成熟度仍有限，由于InP晶体质地较脆、晶体生长速度慢，且缺陷控制难度较高，不仅每片晶圆可切割出的激光芯片数量远低于大尺寸硅晶圆，良率提升也更加困难，即使设备投资到位，新产能仍须历经晶体生长、晶圆制造、客户验证及量产等流程，通常需要两至三年以上，因此整体扩产速度明显慢于成熟硅晶圆产业。

第二个瓶颈则来自原料供应。 InP本身并非天然矿物，而是由铟（Indium）与磷化合制成，其中铟主要来自锌矿冶炼的副产品，供给取决于锌产量，而非AI市场需求，即使AI需求快速增加，也无法短时间大幅提升铟的供应量。

此外，根据美国地质调查局（USGS）《Mineral Commodity Summaries 2026》数据，2025年全球精炼铟产量约1,100公吨，其中中国占约七成，是全球最大的供应国，但是，中国商务部与海关总署于2025年2月4日公告，对钨、碲、铋、钼及铟相关产品实施管制，磷化铟芯片亦纳入相关管理范围，使全球供应链面临更高的不确定性。以美国InP晶圆供应商AXT为例，虽于NASDAQ上市，但旗下北京通美负责InP等III-V化合物半导体晶体生长与晶圆制造，相关产品出口仍须取得中国主管机关许可。

随着近年中国持续强化关键材料出口管理，市场普遍认为，在GPU、HBM及先进封装之外，InP正逐渐成为AI高速光通讯供应链的新一代关键瓶颈，其供应能力与地缘政治风险，都可能影响未来AI数据中心的扩张速度。

点这里👆加关注，锁定更多原创内容

*免责声明：文章内容系作者个人观点，半导体芯闻转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体芯闻对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系我们。