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注意啦!未来这种材料比内存更抢手!

来源:晰数塔互联网快讯 时间:2026年08月03日 14:01

(来源:电子创新网)

在近日的巴黎AI峰会上,美国Lumentum CEO Michael Hurlston警告说,下一个AI基础设施的关键瓶颈将是一种小众半导体材料!其供应短缺会比目前的存储器件更严重!

这种材料就是磷化铟(InP)!本文就对磷化铟(InP)做深度分析,助力产业人士早早应对危机,抓住机遇!

一、为什么InP对AI基础设施至关重要?

目前,AI大模型训练已进入万卡集群时代,数据中心内部的数据传输需求呈指数级增长。英伟达CEO黄仁勋曾断言:"未来十年,算力的天花板将由光传输效率决定。" 

而磷化铟是光通信芯片的核心衬底材料,用于制造高速光模块中的激光器、调制器和探测器。它的独特优势在于:

1、电子迁移率超砷化镓2倍,饱和电子漂移速度高;

2、直接带隙结构,发光损耗低,光电转换效率高;

3、发光波长完美匹配光纤低损通信波段(900–1650 nm)

这些特性使其成为800G/1.6T/3.2T超高速光模块中EML(电吸收调制激光器)等核心器件的唯一可行材料选择。

二、需求爆发:从"小众材料"到"战略资源"

AI算力军备竞赛正在将InP从小众化合物半导体推向战略资源地位:

指标

数据

2025年全球器件需求

约200万片

2025年全球产能

仅60万片

供需缺口

近70%

2026年全球市场规模

2.02亿美元(Yole)

光模块需求占比

77.70%

2030年AI数据中心InP需求CAGR

85%(Lumentum预测)

单颗800G光模块需要4–8颗磷化铟激光器芯片,而光模块速率向1.6T、3.2T演进时,对InP的需求呈指数级增长。英伟达Quantum-X交换机单台配备18个硅光引擎,均依赖InP衬底激光器芯片。

三、产业链巨头的"超级加倍"扩产

面对AI驱动的爆发式需求,全球头部供应商正在疯狂扩产:

Coherent(全球光通信龙头)--运营全球首条6英寸磷化铟量产产线(德州谢尔曼工厂);计划2026–2027年间实现InP产能"超级加倍(double-then-double)";2026年底产能翻倍目标将提前一个季度达成,获得CHIPS法案5000万美元拨款支持 。

Lumentum--推进约40%的磷化铟扩产计划,到2026年底EML产能较2025年增长超50%,积压订单超4亿美元,CPO领域获得数亿美元增量订单 。

JX Advanced Metals(日本)--投资高达1200亿日元(约8亿美元), 在茨城县新建产线,产能提升7–10倍;这是该公司InP产品史上最大规模投资 

四、供应链格局:高度集中与"卡脖子"风险

目前全球InP衬底市场呈现高度垄断格局:

日本住友电工:约42%

中国北京通美(AXT子公司):约36%

日本JX:约13%

 三家合计掌控全球91%份额 !

这一集中度带来了显著的供应链风险。2025年2月中国曾对InP衬底实施出口管制,直到2026年5月底才恢复首批出口许可,直接冲击了全球AI数据中心光通信组件的制造。

五、国产替代进展

目前,中国正在加速突破InP材料的自主可控:北京通美(AXT子公司):全球市占率36%,2026年5月恢复出口后成为全球供应的关键调节阀;九峰山实验室:2025年8月成功开发6英寸InP外延工艺,关键性能指标达到国际领先水平;云南锗业:突破6英寸InP制备工艺;博杰股份:建成首条自主产线。

国内磷化铟(InP)产业链已形成从上游原材料→中游衬底/外延/芯片→下游光模块的完整布局,国产化率正从不足30%快速攀升。以下是各环节核心厂商的详细梳理:

一、衬底环节:国产替代主战场

企业

核心布局

产能/技术进展

云南锗业(鑫耀半导体)

国内绝对龙头,A股唯一实现6英寸InP衬底量产

现有产能15万片/年,2026年4月启动扩产,总投资1.89亿元,总产能将提升至45万片/年;6英寸良率70%–75%,位错密度≤500/cm,接近国际一流;华为哈勃持股23.91%,已批量供货华为、中际旭创、光迅、源杰等

有研新材

央企背景,承担国家"02专项"

4–6英寸InP单晶片小批量供货,主攻高端大尺寸衬底国产化

北京通美(AXT子公司)

全球第二大供应商,但属美国公司

100% InP产能在中国,技术/专利/股权归美国总部;出口管制后产能利用率仅35%,90%以上产品原出口欧美,现转向国内市场

博杰股份

参股珠海鼎泰芯源

布局磷化铟衬底国产化,配套自研划片机、光芯片检测设备

先导科技/广东先锐

上游晶体原材料

2026年7月落地年产40吨磷化铟晶体生产项目,补齐国内上游高纯晶体产能缺口

中铝乾星

央企中铝集团背景

推进"大尺寸先进化合物半导体衬底"项目,核心研发6英寸InP衬底,计划2026年12月建成

宿迁联盛

跨界入局

拟设立合资公司,一期投资1亿元建设年产12万片4–6英寸衬底,二期扩至40万片/年

兴业科技

跨界收购

2026年6月拟5500万元收购青岛立昂晶电的磷化铟衬底业务

二、外延环节:承上启下

企业

核心布局

三安光电

IDM全链条布局,6英寸InP外延片量产,良率65%,成本比进口低20%,通过华为海思认证;泉州产业园年产能10万片,200–400G光芯片批量出货,800G小批量供应

海特高新(海威华芯)

6英寸InP外延代工龙头,华为认证,为源杰、光迅等提供外延代工服务

华兴激光

建成国内最大的磷化铟与砷化镓外延片制造平台,掌握全波段半导体激光和探测晶圆材料量产技术

中石光芯(跃岭股份参股)

外延技术突破,可降低材料成本30%以上

上游原材料:资源护城河

高纯铟(衬底核心原料,占成本60%):

锡业股份:全球铟冶炼龙头,7N高纯铟量产,2026年Q1生产铟锭27吨 

株冶集团:铅锌伴生铟,量产6N–8N超高纯铟 

有研新材:自研7N超高纯铟,原料-衬底一体化闭环

华锡有色:国内大量铟矿资源,可量产6N、7N高纯铟

驰宏锌锗:中铝集团旗下,100吨/年铟锭和高纯铟项目推进中

磷源/MO源:

光智科技:国产磷化铟多晶核心量产厂商

南大光电:InP外延必备MO源前驱体国产龙头

兴发集团:高纯黄磷/磷烷国产化

核心设备:

晶盛机电:国内唯一能提供InP晶体生长设备的厂商

北方华创、中微公司:布局国产MOCVD设备

博杰股份:自研磷化铟划片、光芯片检测设备

国产替代关键节点

指标

现状

目标

2–4英寸衬底国产化率

80%+(云南锗业主导)

基本自主可控

6英寸高端衬底国产化率

不足10%

2026–2028年有望提升至50%+

整体国产化率

约30%

持续快速提升

核心瓶颈在于:6英寸大尺寸单晶生长良率、高端外延设备(MOCVD/MBE)仍依赖海外(Veeco、爱思强),以及高纯磷、MO源配套仍有提升空间。 

随着AI算力需求爆发和出口管制倒逼,国内产业链正从"跟跑"加速走向"并跑",2026–2028年将是国产替代的关键窗口期。6英寸晶圆较3英寸可用面积提升约4倍,单片产出更多器件,成本可降低60%–70%。

六、竞争格局:InP vs 薄膜铌酸锂(TFLN)

虽然InP当前占据主导地位,但薄膜铌酸锂(TFLN)正在1.6T/3.2T及以上超高速场景中崭露头角:

对比维度

磷化铟(InP)

薄膜铌酸锂(TFLN)

带宽上限

商用极限约60GHz

可达110–170GHz

功耗

高速场景功耗高

比InP低30%–50%

集成度

可单片集成激光器+调制器

激光器难单片集成,多混合集成

产业链成熟度

高度成熟,产能稳定

2025–2026年进入规模化量产元年

关键结论:TFLN主要承担调制功能,仍然依赖基于InP的外部激光器芯片来产生光。因此,无论未来采用哪种调制技术,InP仍将不可或缺。

七、总结:InP已是AI基础设施的关键材料

磷化铟不是"将成为",而是"已经是"AI基础设施的关键材料:

1. 不可替代性:在800G/1.6T光模块及CPO技术中,InP是光发射和探测的核心基础

2. 需求刚性:AI算力扩张→光模块升级→InP需求指数级增长,已形成确定性链条

3. 供给瓶颈:全球产能严重不足,巨头纷纷"超级加倍"扩产,验证需求真实性

4. 战略价值:供应链高度集中,地缘政治风险使其成为半导体材料博弈的新焦点

未来几年,随着AI数据中心向更大规模集群演进,InP的市场规模预计将从2025年的约1.5亿美元增长至2034年的4.2亿美元以上。 对于投资者和产业从业者而言,InP已不再是"小众材料",而是AI算力革命中确定性极高的核心战略资源。

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