AI数据中心高速光互连需求爆发,导致磷化铟衬底严重短缺,价格一年半内暴涨近两倍,交货周期长达24-40周,订单排至2027年。英伟达等巨头亲自投资上游厂商锁定产能,全球供给受资源约束、工艺壁垒和产能集中三重限制,短期内无解。
AI算力狂飙,带来相关产业链一系列的短缺。从缺芯开始,到后来缺电,缺存储,现在又开始向更隐蔽、更小众的上游传导——光互联材料开始成为新的瓶颈。
8月17日,市场传出消息,随着AI数据中心对高速光互连需求持续爆发,四季度磷化铟(InP)基板与外延片价格可能再涨10%以上,创下近年来最大单次涨幅。
这已是去年四季度以来的连续多轮调涨。2英寸光通信级磷化铟衬底过去一年半从约800美元飙升至2300-2500美元,涨幅接近两倍,急单现货甚至突破3000美元;6英寸高端产品同期累计涨幅更是超过250%,从约1400美元涨至5000美元上方。
据行业信息,当前磷化铟衬底交货周期长达24-40周,部分头部厂商订单已排至2027年甚至2028年。
更值得注意的是,这次磷化铟价格上涨,并不是简单的市场炒作。因为磷化铟供应已经紧张到连AI产业链巨头都开始亲自下场“抢货”。
今年6月,英伟达CEO黄仁勋现身Coherent位于德州的6英寸磷化铟晶圆厂扩建奠基仪式。
更早的3月,英伟达则分别向Coherent和Lumentum投资20亿美元,并配套长期采购与产能合作。
Lumentum首席执行官表示:磷化铟的供给缺口已经超过DRAM和NAND,公司电信客户订单量从几百件级别跳升至几亿件级别。
一场由AI光互连需求引爆的“材料荒”,正在把磷化铟推上历史舞台。
磷化铟之所以突然变得如此关键,源于它在光通信中的不可替代性。
一座AI数据中心,本质上就是一座巨大的计算工厂,里面有成千上万甚至数十万颗GPU协同工作。
如何让越来越多的GPU之间,以更高速度交换越来越庞大的数据?
答案就是光互连。
随着数据中心从400G向800G、1.6T乃至更高速率演进,光模块的重要性越来越高。
公开报道显示,800G光模块通常需要数颗基于磷化铟的激光器芯片,而1.6T阶段的磷化铟芯片消耗量还会进一步增加。
速率每提升一代,消耗量不是线性增加,而是加速放大——更高速率意味着更多激光芯片、更高单颗功率和更复杂的集成。
摩根士丹利今年初的报告将800G和1.6T光模块在2028年的预测出货量上调至1.5亿只,较2026年翻倍以上。
作为典型的III-V族化合物半导体,磷化铟具备直接带隙结构,光电转换效率接近理论极限,发光波长恰好落在1310纳米和1550纳米这两个光纤传输损耗最低的“黄金窗口”。
目前,没有其他材料能同时满足高频调制、高效发光和低传输损耗三项要求。这也决定了磷化铟在数据中心光互连领域,至少未来五年内几乎没有成熟替代方案。
Yole则预计,2026年全球磷化铟衬底需求折合2英寸约260万-300万片,而有效合规产能仅约75万片,缺口超过七成。
AI数据中心对光模块的需求,正沿着产业链向上游层层传导,最终卡在了磷化铟这个“咽喉”位置。
让市场真正紧张的,不是涨价,而是“有钱也未必买得到”,因为磷化铟供给端受多重限制。
首先,铟是伴生金属,不是想多挖就能多挖。磷化铟是由铟和磷按1:1比例组成的二元化合物,里面的铟完全依赖铅锌锡矿的冶炼过程,全球没有独立铟矿。其产量取决于主矿开采规模,不可能因为铟价上涨就单独扩产。
中国精铟产量约占全球七成,但2025年以来相关出口管制进一步收紧,给本已紧绷的供给又上了一道锁。
其次,制造端工艺壁垒极高。磷化铟单晶生长需要1000摄氏度以上的高温和约27个大气压的高压环境,单晶炉并非标准化设备,热场结构与工艺参数均需厂商自行设计并委托加工。
结晶后的单晶还要经过切割、减薄、研磨、抛光等多道工序,每一步都有损耗。
更关键的是,半导体材料不是生产出来就能直接卖。衬底厂商向下游客户送样进行器件验证和可靠性测试同样耗时,从产线设备调试到通过下游认证,整个流程通常需要1-2年。
这意味着,即便现在决定扩产,真正有效产能也要到2027年之后才能逐步释放。
第三是产能高度集中。全球磷化铟衬底市场长期由日本住友电工、美国AXT和日本JX金属三家主导,合计占据九成以上份额。这种高度垄断的格局,进一步放大了供需失衡时的议价能力。
这些因素叠加,使得磷化铟成为比DRAM、NAND更“刚性”的短缺品种。存储可以通过涨价刺激扩产、工艺迭代在1-2年内大幅缓解。磷化铟却卡在设备、认证和资源的多重瓶颈上,短期几乎无解。
目前,AI巨头已经把磷化铟当成战略供应链,已经不再是简单的采购,而是投资、预付款、长期协议、锁定产能等手段全部上阵,甚至直接参与上游扩产。
不只是英伟达这种下游巨头抢产能,上游厂商也开始疯狂扩产。
日本JX金属今年宣布,到2030财年前将在日本投资1200亿日元扩大磷化铟相关产能,叠加已有项目后,整体产能目标较2025财年提高7至10倍。
AXT也在加速扩产,并与Lumentum、Coherent等下游客户建立更加紧密的合作关系。
这次磷化铟涨价,让AI产业界进一步看清,每一个不起眼的环节,都可能成为整个AI系统的瓶颈。
当AI从算力竞赛进入基础设施竞赛,关键材料、关键器件和关键基础设施,每一个环节的产能,都要通盘布局。
参考资料:
【1】环球老虎财经APP:比存储还缺,磷化铟让AI大佬们“慌了”!
【2】第三代半导体产业:AI催动光通讯需求爆发,磷化铟掀史上最大涨价潮!
【3】磷化铟:磷化铟基板Q4涨幅超10%迎来连四涨,板块热度持续走高,如何客观看待涨价红利背后隐藏的产业与投资风险
【4】华尔街见闻:"有钱也买不到"!供需失衡加剧,磷化铟掀史上最大涨价潮
本文来自微信公众号: 环球零碳 ,编辑:小澜,作者:环球零碳研究中心,原文标题:《黄仁勋亲自抢货!AI又缺一种材料,迎来史上最大涨价潮》