當前行業的產能困境，深刻反映了AI基礎設施從“銅”向“光”演進時，材料物理極限與產業擴張速度之間的根本性錯位。
在下一代AI基礎設施轉向CPO技術的同時，一種材料出現了比DRAM更緊缺的情況！
近日，Lumentum首席執行官Michael Hurlston透露，盡管Lumentum運營著五座磷化銦（InP）晶圓廠，但其激光器出貨量仍比客戶需求低30%以上。“我認為，我們（Lumentum與Coherent）兩人加起來也無法滿足英偉達和其他公司現在對我們提出的解決數據中心阻力問題的要求。”
Hurlston進一步警告：磷化銦——這一人工智能數據中心中每個激光器背后的化合物半導體——正面臨比DRAM/NAND更嚴重的供應緊張局面。而英偉達同時在今年3月向Lumentum及其最大競爭對手Coherent各開出20億美元支票、并承諾提供采購保證和未來產能使用權，正是為了應對這場被Hurlston稱為“前所未有”的短缺。
磷化銦：AI算力的“光源命脈”
眾所周知，硅是間接帶隙半導體，它可以引導、分束和調制光，但無法產生光。磷化銦具有約1.34 eV的直接帶隙，使其能夠高效地將電流轉換為光子。
目前所有量產的硅光子平臺——包括英偉達、博通、Marvell和思科的產品——仍然需要在封裝內的某個位置集成一個磷化銦激光器，為硅提供可操控的光。從可插拔收發器轉向共封裝光學器件（CPO），雖然改變了激光器的位置和安裝方式，但并不會將其從物料清單中移除。
需求側的爆發式增長更讓供給端措手不及。Hurlston在峰會上指出，電信客戶每次采購的激光器數量只有幾百個，而英偉達和超大規模數據中心運營商的需求量卻高達數億個。這種數量級的躍遷，是磷化銦產業過去三十年從未面對過的。
英偉達的官方宣傳稱，其光子交換機使用的激光器數量比同等規格的可插拔交換機少四倍，同時能效提高3.5倍，網絡彈性提高十倍。但這些節省是按端口計算的，而端口數量正在爆炸式增長——高端的Spectrum-X Photonics配置支持512個端口，傳輸速率為800 Gb/s，交換容量為400 Tb/s；Quantum-X Photonics InfiniBand配置支持144個端口，傳輸速率同樣為800 Gb/s。共封裝技術也促使激光器類型轉向高功率連續波激光器和可為多個通道供電的外部激光模塊，這些模塊的制造難度高于傳統可插拔芯片內部的電吸收調制激光器。
英偉達40億美元押注產能
2026年3月，英偉達做出決策：向Lumentum和Coherent這兩家供應商——它們共同生產了全球大部分高速數據通信激光器——各投資20億美元，并簽署長期供貨協議。
據悉，Lumentum擁有全球最大的InP晶圓制造產能，運營4座InP晶圓廠，計劃新建第5座（位于北卡羅來納州格林斯伯勒，由Qorvo公司的砷化鎵工廠改造而成，可兼容4英寸和6英寸晶圓，計劃于2028年左右投產）；過去12–18個月內現有工廠產能已提升約4倍，未來兩個季度預計再增20%。Coherent?則率先實現了6英寸InP晶圓的規模化量產——這是整個行業解局的關鍵鑰匙。
Hurlston自己坦言，這是英偉達首次與上游光器件供應商達成含股權投資的深度綁定協議，“英偉達實質上鎖定了全球兩大主要InP供應商的大部分產能”。Coherent首席財務官Sherri Luther則強調，英偉達協議符合長期供應協議（LTA）三大評估標準：供應商產能承諾、客戶采購量承諾及真實資本投入。
對英偉達而言，這是將其在GPU領域的“產能鎖定”打法，復制到了光電子供應鏈的最上游。當芯片巨頭不得不親自下場鎖定材料產能時，光互聯的“定義權”已經不在傳統模塊廠手里了。
3英寸到6英寸的“代際躍遷”
磷化銦產業的真正瓶頸，不在芯片制造環節，而在上游襯底。
邏輯和存儲器芯片在21世紀初就采用了300毫米晶圓。磷化銦是一種易碎、昂貴且尺寸較小的材料，而目前整個行業正在進行的升級改造是從3英寸到6英寸的晶圓——這與上世紀80年代硅芯片的過渡階段大致相同。
Coherent首席執行官Jim Anderson在公司第三財季電話會議上告訴投資者，其6英寸磷化銦生產線的器件良率是3英寸生產線的四倍以上，成本卻不到后者的一半。Anderson表示，EML、連續波激光器和光電二極管均已在6英寸生產線上投產，良率高于傳統的3英寸生產線。公司內部產能將在6月底前翻一番，比原計劃提前一個季度，并在2027年底前再次翻番。
這意味著6英寸InP不僅成本更低，質量也更好——這是一個一次性的結構性成本優勢，一旦產能轉換完成，毛利率將獲得永久性提升。
Coherent公司營收達到創紀錄的18億美元，同比增長21%。其中，數據中心和通信業務占比已從去年同期的約41%上升至75%，積壓訂單已排至2028年。
Lumentum這邊同樣火爆。公司第三財季營收創下8.084億美元的歷史新高，同比增長90%，其中組件營收達5.33億美元，泵浦激光器出貨量增長80%。在5月份的財報電話會議上，Hurlston告訴分析師，公司預計其供應鏈將比上一季度（以12月為基準）增長50%。與此同時，他還表示，EML激光器的供需失衡已從上一季度的25%至30%擴大到“超過30%”，而泵浦激光器的供需更加緊張。
隱形的天花板：銦的金屬約束
即便6英寸產線全面鋪開，還有一個更底層的約束難以突破——銦。銦是鋅精煉的副產品，因此無論激光需求有多大，其產量都無法脫離鋅的經濟效益而獨立增長。
目前，全球銦資源儲量地理集中度非常高。其中，中國擁有全球最大的銦資源儲量，占全球總儲量的60%以上。主要分布在廣西、云南、湖南及廣東等省份，與當地的鉛鋅礦緊密伴生。秘魯、加拿大、俄羅斯、美國及澳大利亞等其他國家也擁有一定的伴生銦資源。
與此同時，全球超過50%–60%的原生精煉銦由中國生產。中國精煉銦不僅供應國內，也是全球最主要的出口國。美國地質調查局（USGS）發布的《2026年礦產商品概要》數據顯示，自2025年2月北京對銦實施出口管制以來，2024年9月至2025年9月期間，未加工銦的出口量同比下降了72%。2025年，美國銦倉庫均價約為每公斤390美元，而2024年為每公斤340美元。
AXT的中國子公司通美半導體必須先獲得商務部的出口許可證（分別于2025年6月和8月頒發），才能恢復從中國出口磷化銦襯底。英偉達投資的晶圓廠位于該許可制度的下游，而且這些晶圓廠使用的晶圓并非在美國大規模生產。
這意味著，即使Lumentum和Coherent在芯片制造端全力擴產，最上游的襯底和銦原料供給，仍可能成為卡脖子環節。
LightCounting的謹慎樂觀
關于光模塊短缺何時緩解，市場目前存在分歧。
Lumentum明確指出，行業產能至2027年甚至2028年仍將處于“售罄”狀態；而第三方機構LightCounting在2026年4月的預測則相對樂觀，認為當前收發器供需缺口約30%（與Lumentum數據吻合），但短缺有望在2026年底緩解。基于此，LightCounting將2026年以太網收發器的預期增長率下調至65%（此前2024年和2025年分別為93%和82%）。Coherent也提前一個季度實現產能翻番，印證了這一樂觀預期。LightCounting進一步解釋，與存儲器不同，光通信的擴產瓶頸不在于耗時三年的新建晶圓廠，而在于向更大尺寸晶圓的轉換——目前這一轉換已投入生產，且良率優于舊節點。
然而，一個關鍵的反向變量不容忽視：LightCounting警告，若臺積電的GPU交付量超預期，光模塊短缺或將延續至2027年。換言之，GPU的交付節奏正反向決定著光模塊短缺的拐點。
Hurlston的警告并非危言聳聽。2026年一季度，DRAM合約價環比暴漲90%至95%，創下歷史最大季度漲幅，二季度預計還將繼續上漲；NAND閃存及HBM合約同樣全線售罄。在此背景下，Hurlston直言磷化銦的短缺“比DRAM/NAND更為嚴峻”。
這一短缺本質上是AI算力向“光子時代”躍遷的縮影。GPU提供算力，磷化銦保障連接。當前行業的產能困境，深刻反映了AI基礎設施從“銅”向“光”演進時，材料物理極限與產業擴張速度之間的根本性錯位。
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