AI 晶片之後輪到雷射：磷化銦供應追唔上 CPO 資料中心擴張速度

AI 基建個樽頸開始移去光學

AI data center 呢兩年搶 GPU、HBM 同電力，而家連負責駁通成千上萬粒 GPU 嘅雷射都開始唔夠。Lumentum CEO Michael Hurlston 喺巴黎 RAISE Summit 話，公司磷化銦相關產能即使全速擴張，出貨仍然落後客戶需求逾 30%，仲警告供應壓力可能嚴重過記憶體短缺。呢句由供應商 CEO 講，當然有佢嘅立場；不過 LightCounting 亦估計 InP EML 同 laser chip 需求高過供應約 30%，即係個缺口確實有另一組市場數據呼應。

矽光子識處理光，但自己發唔到光

Silicon photonics 個名容易令人以為成套光學系統都可以用矽造。實際上，矽擅長引導、分拆同調制光訊號，但佢屬於間接能隙材料，發光效率唔夠高。而家主流矽光子平台仍然靠磷化銦雷射提供光源，再交俾矽製成嘅 waveguide 同 modulator 處理。磷化銦有直接能隙，將電流轉成光子效率高得多，所以 Broadcom、Cisco、Marvell 同 NVIDIA 呢類方案，現階段都繞唔過 InP 雷射。

CPO 慳到每個 port，總需求照樣急升

Co-packaged optics，即 CPO，會將光學引擎放到 switch ASIC 旁邊，縮短高速電訊號要行嘅距離，減低損耗、耗電同散熱壓力。NVIDIA 聲稱旗下 Photonics switch 所需雷射數目減至同類 pluggable 方案嘅四分一，電力效率高 3.5 倍，連線韌性高十倍；呢啲全部係廠商數據，暫時未有獨立大型部署結果驗證。不過技術方向合理，因為前置式 pluggable transceiver 喺 800Gb/s、1.6Tb/s 呢類速度下，電訊號由 ASIC 行到面板已經愈來愈難處理。

慳咗每個 port 嘅零件，唔代表總用量會跌。NVIDIA Spectrum-X Photonics 高階配置有 512 個 800Gb/s port，總頻寬超過 400Tb/s；當 hyperscaler 一次過鋪幾千部 switch，需求自然由以往電訊商落單幾百件，跳到數以百萬甚至更大規模。CPO 又會轉用高功率 continuous-wave 雷射同 external laser source module，一組光源餵多條通道。呢類器件功率、壽命、封裝同良率要求都高，擴產冇得淨係加幾部機就搞掂。

「缺磷化銦」其實有幾層意思

今次講嘅逾 30% 缺口，主要指 合資格 InP EML、CW laser、pump laser 同相關光學器件產能追唔上訂單，唔代表全球磷化銦原料本身少咗三成。上游同樣有風險：銦主要係煉鋅副產品，供應冇得按雷射訂單獨立加速；USGS 估計中國佔 2025 年全球初級精煉銦產量約七成。跟住仲要長出 InP 晶體、切成晶圓，再經 fab 製造、封裝、測試同客戶認證，每一關都可能卡住。

普通邏輯晶片早已用 300mm 晶圓，InP 業界就仲由 3 吋向 6 吋過渡緊。材料較脆、晶圓細、量產經驗集中喺少數供應商，擴產速度自然慢好多。Lumentum 2026 財政年度第三季收入按年升 90% 至 8.084 億美元，pump laser 出貨升 80%，產量升得咁快仍追唔上需求，反映壓力集中喺製造規模、良率同認證過嘅器件，而原料供應只係成條鏈其中一環。

NVIDIA 兩張 20 億美元支票係買時間

NVIDIA 今年 3 月分別投資 20 億美元畀 Lumentum 同 Coherent，兩份協議都包括多年採購承諾同未來產能使用權。呢個安排幾直接：NVIDIA 想確保 Spectrum-X、Quantum-X 同下一代 CPO 系統有雷射可用，同時用資金催谷美國製造同研發。即使兩家公司加快擴產，新 fab 由改裝、裝機、試產到客戶認證仍以年計，早落訂單同鎖產能自然有優勢，較細嘅 switch、光模組同雲端供應商就可能要排後啲。

成本影響會先喺數據互連層浮現

企業採購 AI server 同 GPU，只係整張基建單嘅一部分。光學 switch 或 transceiver 交唔到貨，裝好咗嘅 GPU 叢集都可能因為互連頻寬不足而用唔盡；供應商如果要加急擴產、鎖長約或者改用貴啲嘅方案，成本最終亦會反映喺 switch、整套 data center 工程同雲端算力報價。短期會唔會真係慘過 DRAM，要保留判斷：LightCounting 估光收發器短缺或會喺 2026 年底紓緩，Lumentum 就睇得緊張好多。下一步要睇 6 吋 InP 良率、CPO 實際出貨量，同新產能幾時通過客戶認證。

參考來源

• Tom's Hardware — Lumentum CEO warns of impending bottleneck on critical material used for silicon photonics — fab and material shortfall already lags 30% below customer needs as co-packaged optics demand skyrockets — original report
• LightCounting：Demand for optical connectivity continues to surprise — 獨立交叉核實 InP EML／laser chip 約 30% 供需差距，同提供短缺或於年底紓緩嘅另一個判斷
• LightCounting：2026 Is the Year of Silicon Photonics and Indium Phosphide — 解釋 CPO、NPO 點樣推高 InP CW laser 需求，同矽光子市場走向
• NVIDIA 與 Lumentum 策略合作公告 — 核實 20 億美元投資、採購承諾同未來產能使用權
• NVIDIA 與 Coherent 策略合作公告 — 核實 NVIDIA 同時投資另一家主要光學供應商，以及協議涵蓋先進雷射同網絡產品
• Lumentum 2026 財政年度第三季業績 — 核實收入、按年增幅同光學產品需求表現
• NVIDIA Spectrum-X Photonics 公告 — 核實 switch port、頻寬配置，以及效率同韌性數字屬 NVIDIA 廠商聲稱
• USGS Mineral Commodity Summaries 2026 — 銦產量、供應集中度同出口管制背景資料

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