光通訊成AI新瓶頸！Lumentum：這一「半導體材料」短缺恐比記憶體更嚴重

隨著資料中心對光連接的需求呈指數級攀升，一種鮮少出現在鎂光燈下的化合物半導體材料磷化銦（InP），正迅速成為 AI 供應鏈中最脆弱的環節。業界人士示警，這波短缺的嚴重程度恐怕會超越當前眾所矚目的記憶體危機。

光學元件大廠 Lumentum(LITE-US) 執行長 Michael Hurlston 本月在巴黎舉行的 RAISE 峰會上直言，磷化銦的供應緊張程度將超越記憶體市場。

他透露，Lumentum 目前擁有五座磷化銦晶圓廠，但出貨量仍比客戶需求少了 30% 以上，而且這個缺口比上一季還要更大。

Hurlston 坦言：「就算把我們兩家（Lumentum 與 Coherent(COHR-US) ）的產能加在一起，恐怕都無法滿足輝達 (NVDA-US) 與其他客戶開出的需求量。」

市場研究機構 SemiAnalysis 也提出類似警告，指出應用於近封裝光連接的連續波分佈回饋（CW DFB）磷化銦雷射尤其吃緊。

目前，該產業的晶圓尺寸大多仍停留在二至四吋，與矽基 CMOS 晶片普遍採用的十二吋製程相差甚遠，產能擴張因此面臨結構性限制。

這些警訊已在市場掀起波瀾。輝達今年三月分別對 Lumentum 與 Coherent 各挹注二十億美元，試圖鎖定這兩家合計掌握全球多數高速光通訊雷射產能的供應商。

然而，相關個股近一個月來反而遭到重挫。Lumentum 重挫 22.3%，Coherent 大跌 37.6%，基板供應商 AXT 公司 (AXTI-US) 跌幅更達 39.9%，收發模組廠祥茂光電科技 (AAOI-US) 也下滑 35.7%，股價走勢與產業基本面明顯脫鉤。

矽光子繞不開磷化銦

分析指出，磷化銦之所以無可取代，關鍵在於材料本身的物理特性。

矽屬於間接能隙材料，只能負責導光、分光與調變光訊號，本身無法發光；磷化銦的直接能隙約為 1.34 電子伏特，能有效率地把電能轉換成光子。

這代表，不論是輝達、博通、邁威爾還是思科所推出的矽光子平台，封裝內部都必須內建磷化銦雷射作為光源。

換句話說，產業從可插拔收發模組走向共同封裝光學（CPO）架構，改變的只是雷射的安裝位置，並沒有讓磷化銦雷射從物料清單中消失。

事實上，CPO 架構還把雷射需求推向更難製造的高功率連續波光源與外部雷射模組，才能同時驅動多條光通道。而 Coherent 與輝達的合作內容，正好涵蓋這類高功率連續波雷射、外部雷射模組與光纖陣列元件。

輝達方面表示，其光子交換器相較於傳統可插拔方案，每埠所需雷射數量減少四倍，功耗效率提升 3.5 倍，網路韌性也提升十倍。

問題是，這些效益都是以「每埠」為單位計算，而真正推升需求曲線的，恰恰是傳輸埠總數的爆炸性成長。以 Spectrum-X Photonics 的高階配置為例，單一系統即可支援 512 個 800Gb/s 傳輸埠，總交換容量達到 400Tb/s。

從「千片」到「百萬片」的需求跳躍

Hurlston 用一組對比數字，勾勒出這波需求革命的力道。

電信客戶過去採購雷射的規模是「以百計」，而如今輝達與各大雲端業者的需求則是「以億計」。

他說：「要從數千片晶圓的規模，一口氣擴大到數百萬片，而且還是在非矽材料上進行，這絕非易事。」

數字也反映在財報上。Lumentum 最新一季營收達 8.084 億美元，年增 90%，其中元件業務營收 5.33 億美元，泵浦雷射出貨量年增 80%，但供需缺口依舊持續擴大。

Hurlston 在財報電話會議上表示，供需失衡程度已從上一季揭露的 25% 至 30%，進一步擴大至「逾 30%」，泵浦雷射的供應吃緊程度「甚至超乎預期」，核心元件「在可預見的未來實質上已經賣光」。

公司對下一季的營收指引落在 9.6 億至 10.1 億美元，營業利益率預估達 35% 至 36%。

Coherent 同樣繳出創紀錄的單季ㄏ營收 18 億美元，年增 21%，資料中心與通訊業務占總營收比重，已從約一年前的 41% 大幅躍升至 75%，訂單能見度更已排到 2028 年。

Coherent 執行長 Jim Anderson 表示，公司六吋磷化銦產線的設備良率已超越舊有的三吋產線，內部產能預計在 6 月底當季實現翻倍，較原訂計畫提前一季，並將在 2027 年底前再翻倍以上。

與記憶體危機的關鍵差異：時程

儘管警訊不斷，市場對這波短缺究竟會持續多久，看法仍相當分歧。

市調機構 LightCounting 在今年四月的預測顯示，目前收發模組的需求已超出供給約 30%，與 Lumentum 揭露的數字相符。

不過，該機構同時預估短缺將在 2026 年底前逐步緩解，並把今年乙太網路收發模組的成長率預測，從 2025 年的 82% 下修至 65%。

Coherent 將產能翻倍時程提前一季達成，也指向類似的樂觀方向。

與記憶體危機最大的不同在於，磷化銦短缺的出路，是一場已經在產線上實際運行、良率甚至超越舊製程節點的晶圓尺寸升級，而非動輒需要三年才能從零建成的全新晶圓廠，因此在一定程度上支撐了市場相對樂觀的時程預期。

不過 Hurlston 的警告同樣有其現實考量，畢竟他所帶領的公司，其市場評價在相當程度上，正繫於這波短缺究竟會延續多久。

分析指出，磷化銦供應受限的原因不只在於製造能力，更涉及原料來源的先天限制與地緣政治風險。作為鋅冶煉的副產品，銦的供應高度依賴鋅產業景氣與產量，無法因雷射器需求增加而快速提高產出，使整體供應鏈面臨結構性瓶頸。