本文来自微信公众号“电子发烧友网Elecfans”，【作者】吴子鹏。
电子发烧友网报道（文/吴子鹏）当行业还在为HBM产能争得头破血流时，另一种更底层的半导体材料正在悄然成为AI算力扩张的真正瓶颈——磷化铟（InP）。Lumentum首席执行官Michael Hurlston近日在RAISE Summit上公开预警：当前磷化铟供需缺口已经超过DRAM与NAND闪存，是人工智能数据中心光互连规模化落地最核心的供给制约因素。
即便Lumentum自建运营多家磷化铟晶圆制造工厂，受下游客户需求增速大幅跑赢产能释放节奏影响，企业原材料供应紧缺问题仍在持续恶化。在英伟达及全球超大规模云厂商的强力拉动下，以往电信行业动辄数百件量级的器件订单，如今直接攀升至数亿件的采购规模。
需求爆发：AI数据中心成磷化铟核心消耗端
磷化铟作为典型Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，兼具极高电子迁移率与优异光电特性，是制备超高速、超高频光电器件的核心基底材料。其核心优势在于可直接激射产生光信号，发光波长恰好对应光纤传输损耗最低的1310nm、1550nm两大通信黄金波段。
伴随AI算力需求井喷，数据中心光互连架构正从机柜间远距离互联的Scale Out模式，转向机柜内部高密度互联的Scale Up模式，光传输距离从公里级、米级压缩至毫米级。行业数据显示：单颗800G光模块需要搭载4～8颗磷化铟基激光器芯片；1.6T光模块对磷化铟衬底的需求量达到800G光模块的2.7～3倍。英伟达Spectrum-X Photonics高端交换配置搭载512个800Gb/s光端口，整机交换总容量高达400Tb/s；虽然单端口激光器配置数量有所优化，但端口总量爆发式增长进一步拉高整体原材料需求。英伟达预判：2026—2030年全球磷化铟晶圆整体需求量将暴涨约20倍，这家AI算力龙头已向上游供应商提出硬性诉求，要求五年内配套产能同步扩容至对应体量。
集邦咨询（Trendforce）研报指出，无论是行业主流可插拔光收发模块，还是下一代共封装光学（CPO）方案，核心光源均依赖磷化铟基激光器；在长距相干光通信场景中，磷化铟也是现阶段唯一经过商业化大规模验证、适配高性能电吸收调制激光器（EML）的衬底材料。这意味着只要数据中心跨区域高速长距光互连需求持续存在，磷化铟暂时不存在成熟的替代性方案。
需求端爆发式扩容之下，磷化铟产能扩张却受制于多重硬性约束，供给端扩容阻力极大。
铟属于稀散稀有金属，自然界不存在独立高品位铟矿产，全球约90%原生铟均为锌冶炼过程中的伴生副产品，铟原料供给无法跟随光电行业需求单独扩产，整体产量上限绑定锌矿开采与冶炼规模。目前我国精炼铟产能占据全球总量约70%；2025年2月商务部、海关总署将磷化铟相关材料及配套生产技术纳入出口管制清单后，海外企业获取高纯铟原料的采购成本与准入门槛同步抬升。
除此之外，磷化铟单晶长晶工艺壁垒极高，大尺寸衬底量产难度尤为突出。区别于成熟硅基晶圆产线，化合物半导体晶体生长良率偏低、生产周期漫长；一条全新磷化铟晶圆产线从动工建设到稳定量产通常需要数年周期，同时对专用生产设备、精密工艺体系、资深技术人才都有着严苛要求。
当前行业主流商用磷化铟衬底仍以2英寸、4英寸规格为主，硅光集成、CPO想要依靠6英寸大尺寸衬底摊薄单位生产成本，但6英寸高良率量产技术仅掌握在Coherent、云南锗业等极少数厂商手中，全行业整体尺寸升级进度缓慢。新建一条磷化铟衬底与外延晶圆产线总投资额超10亿元，从项目立项到实现稳定出货耗时3～5年；即便日本JX金属规划投入1200亿日元扩产、住友计划2029年将自身磷化铟产能提升至现有3.1倍、Coherent依托美国《芯片与科学法案》补贴落地德州6英寸产线扩建，新增有效产能基本要到2028年之后才能集中释放。
多重桎梏叠加，决定磷化铟供给修复节奏极度平缓。内存芯片行业可通过快速新建硅晶圆厂快速拉高产能，磷化铟扩产高度绑定工艺打磨与晶圆尺寸迭代，供给弹性极低。头部光器件厂商Lumentum手握自有晶圆厂尚且面临供货紧张，全行业整体产能承压态势可见一斑。本质上化合物半导体产能无法单纯依靠资本投入快速堆砌，受材料物理特性限制，产能爬坡是循序渐进的长期过程。
产业链价值重估：从供应链短板升级为战略关键资源
现阶段磷化铟全产业链正由单纯的供应链物料瓶颈，迎来整体价值重估周期。随着800G光模块全面规模化落地、1.6T光模块加速批量导入，CPO、硅光集成（SiPh）在新一代AI算力集群中逐步从样品测试迈向小批量量产，磷化铟的行业定位已经从传统光通信配套衬底，升级为AI算力基础设施至关重要的“卡脖子”关键材料。
供需严重失衡直接带动全链条产品价格持续走高，现货市场溢价现象尤为突出。市场统计数据显示：2英寸通信级磷化铟衬底价格由2025年初约800美元/片，暴涨至2026年4月的2300～2500美元/片，涨幅接近2倍；2026年7月国内4英寸磷化铟衬底市场均价约5800元/片，较年初上涨34.7%；上游高纯铟原料2026年国内现货价格累计涨幅超80%。当前现货市场普遍有价无货，头部光芯片企业普遍需要提前支付30%～50%预付款，锁定未来两年的衬底产能份额。
Coherent首席执行官Jim Anderson在财报电话会议中明确表态，行业磷化铟供需紧张格局至少将贯穿2026、2027全年；业内多方一致判断紧缺态势延续至2028年，在手订单排期已锁定至2028年。面对严峻的供货缺口，全球科技巨头纷纷通过资本绑定方式抢占上游优质产能。
英伟达今年3月分别向Lumentum、Coherent两家企业各注资20亿美元，锁定两家合计占据全球高速数据中心激光器核心产能的供给资源，并签署长期锁量采购协议；6月16日英伟达战略加持的Coherent美国得克萨斯州谢尔曼工厂6英寸磷化铟晶圆扩建项目正式奠基，项目建成后整体产能提升4倍，同时拿到美国《芯片与科学法案》5000万美元专项扶持补贴。日本JX金属同样敲定大额投资计划，预计至2030财年投入1200亿日元，将磷化铟产能较2025年提升7～10倍。
地缘博弈也在持续重构全球磷化铟供应链格局。目前全球90%以上高端磷化铟量产产能集中于日本住友、美国AXT、日本JX金属等海外头部企业；我国坐拥全球七成精炼铟原料产能，但6英寸大尺寸磷化铟衬底国产化渗透率偏低，单晶长晶、外延生长核心工艺设备仍存在进口依赖。海外优质产能被英伟达等巨头长期锁量之后，其余中小型光模块厂商、海内外云服务商获取高端磷化铟衬底的难度进一步加大，倒逼国内产业链加速推进磷化铟全链条国产化替代。
结语
此前DRAM、NAND闪存的供给短缺具备明显行业周期性，行业通过集中新建硅晶圆厂扩充产能，最终实现供需平衡。但磷化铟供需矛盾有着本质区别：扩产周期更长、技术壁垒更高、市场入局玩家高度集中。如果说存储芯片紧缺是短期周期性问题，磷化铟当前的供不应求属于深层次结构性供需错配。
AI产业的竞争早已不局限于算法与算力芯片本身。当市场反复热议HBM供货紧张、CoWoS封装产能紧缺之后，潜藏在产业链更上游、基础性极强且难以短期替代的磷化铟材料缺口，正从幕后走向行业聚光灯下。这场由底层原材料引发的算力供给约束危机，现阶段仅仅只是开端。
