目錄

一、為什么是InP：被市場忽視的AI基礎材料

二、什么是InP：一種能夠直接發光的半導體

三、InP產業鏈全景：從原材料到激光器

四、全球InP競爭格局：一個高度集中的寡頭市場

五、中國InP產業鏈現狀：正在追趕，但仍有差距

六、為什么AI時代突然開始“缺InP”？

七、未來市場空間測算：誰將分享百億美元市場？

八、誰會成為InP時代的“海力士”？

九、國產替代正在發生

十、結語

一、為什么是InP：被市場忽視的AI基礎材料

最近一則消息被廣為傳播：中國開始限制磷化銦（Inp)的出口。

甚至說中國的限制將影響整個AI的發展，為何？讓我們仔細了解。

過去兩年，AI產業鏈最耀眼的明星，無疑是GPU、HBM和先進封裝。

英偉達憑借算力芯片成為全球市值最高的科技公司之一，SK海力士依靠HBM完成了一場近乎教科書式的逆襲，臺積電則因為CoWoS先進封裝產能緊缺，被視為整個AI時代最重要的“賣鏟人”。

市場幾乎將所有聚光燈都投向了計算和存儲。

但在另一條不那么顯眼的賽道上，一個新的瓶頸正在悄悄形成。

它既不是GPU，也不是HBM，甚至不是硅光芯片，而是一種絕大多數投資者此前從未關注過的材料——磷化銦（Indium Phosphide，InP）。

進入2025年以來，一系列看似無關的事件正在同時發生：

• Coherent持續擴大激光器產能；

• Lumentum不斷增加高速光器件投資；

• 住友電工新增InP晶體產線；

• 博通、Marvell、英偉達全面推進硅光和CPO；

• 臺積電開始加快CoWoS-L與光電整合布局；

• AXT旗下通美晶體啟動歷史上最大規模擴產。

表面上看，這些事件分屬于不同公司、不同領域，但背后都指向同一個方向：

AI基礎設施正在從“電互連時代”進入“光互連時代”。

而光互連時代最底層、最關鍵的材料之一，就是InP。

如果說HBM負責存儲數據，那么InP負責創造光。

如果說GPU是AI的大腦，那么InP更像是神經系統中的信號發生器。

因為無論未來采用傳統可插拔光模塊、LPO、LRO還是CPO架構，只要系統需要激光器，就無法繞開磷化銦。

某種意義上，InP之于光通信，就像HBM之于AI計算。

只是今天，大多數人還沒有意識到這一點。

二、什么是InP：一種能夠直接發光的半導體

在半導體世界里，并不是所有材料都能產生光。

硅非常擅長進行邏輯計算，因此能夠制造CPU、GPU和各種ASIC芯片，但硅屬于典型的間接帶隙半導體，自身幾乎無法高效發光。

這也是為什么硅光技術發展得再快，真正負責產生光信號的部分，依然必須依賴其他材料。

而InP最大的優勢在于：它是一種天然能夠發光的半導體。

其直接帶隙特性能夠將電子能量直接轉化為光能，非常適合工作在1.3μm和1.55μm波段，這兩個波長恰恰對應光纖通信損耗最低的窗口。

因此，從幾十年前的長途光纖通信，到今天800G、1.6T乃至未來3.2T光互連系統，大量核心器件都建立在InP體系之上。

包括：

• DFB激光器；

• EML激光器；

• CW連續波激光器；

• 高功率外置光源（ELS）；

• APD探測器；

• PIN探測器；

• SOA光放大器。

業內有一句流傳很廣的話：

硅負責傳輸光，InP負責創造光。

這句話幾乎概括了未來硅光時代兩種材料之間的分工。

事實上，過去十幾年，人們一直認為硅光最終會替代InP。

但現實恰恰相反。

硅光越發展，對InP的依賴反而越深。

因為硅負責波導、調制和集成，而真正產生光子的源頭，依然需要InP激光器。

換句話說，硅光的繁榮，并沒有削弱InP的重要性，而是在放大它的價值。

三、InP產業鏈全景：從原材料到激光器

整個InP產業鏈大致可以分為三個層次。

上游：高純原材料

InP單晶的生長，需要超高純度的銦和磷。

純度要求通常達到7N甚至8N水平。

其中：

• 銦主要來自鋅礦冶煉副產品；

• 磷則需要進一步純化；

• 雜質控制達到ppb級別。

由于雜質會形成位錯和缺陷，因此原材料純化本身就具有極高門檻。

全球高純銦資源主要集中在中國、日本和韓國。

中國在金屬銦供應方面占據優勢，但高端電子級材料仍然存在升級空間。

中游：單晶生長與襯底制造

這一環節是整個產業鏈技術壁壘最高的部分。

主要工藝包括：

VGF（垂直梯度凝固法）

優點：

• 位錯密度低；

• 良率較高；

• 適合大尺寸晶體。

AXT采用的正是這一技術路線。

LEC（液封直拉法）

優點：

• 工藝成熟；

• 長期穩定。

住友電工和JX Metals主要采用LEC工藝，經過晶體生長后，需要經歷：晶錠 → 切片 → 研磨 → 拋光 → 襯底，最終形成2英寸、4英寸甚至6英寸晶圓。

目前行業正從4英寸逐步向6英寸演進，尺寸每擴大一級，制造難度都會指數級提升。

外延片制造

在襯底基礎上，通過MOCVD設備生長量子阱結構。

這一環節對設備要求極高。

德國Aixtron長期占據全球MOCVD設備市場絕對優勢，市場份額超過90%。

下游：激光器和光模塊

最終形成：

• DFB激光器；

• EML激光器；

• CW激光器；

• ELS高功率光源；

• 光探測器。

這些器件進一步進入：

• 800G光模塊；

• 1.6T光模塊；

• CPO系統；

• AI交換機；

• 超大規模數據中心。

因此，InP實際上貫穿了整個光通信產業鏈。

四、全球InP競爭格局：一個高度集中的寡頭市場

相比GPU、DRAM等產業，InP市場集中度甚至更高。

全球高端InP襯底市場幾乎被三家公司控制。

企業

市占率

住友電工

40%左右

AXT（通美晶體）

30%左右

JX Metals

20%左右

三家合計占據接近90%的市場份額。

其中，住友電工擁有最完整的垂直產業鏈布局，從材料、襯底、器件到光模塊，幾乎全部覆蓋。

而AXT則憑借VGF工藝快速崛起。

隨著AI需求爆發，AXT已經啟動超過6億美元擴產計劃。

按照規劃：

• 2026年產能翻倍；

• 2027年再次翻倍。

相比之下，HBM市場至少還有三星、海力士、美光三家競爭。

而InP襯底市場的集中度比HBM更高。

這意味著：一旦需求超預期，InP更容易出現類似HBM那樣的供給失衡。

五、中國InP產業鏈現狀：正在追趕，但仍有差距

過去，中國企業的優勢主要集中在下游。例如：

光模塊

• 中際旭創；

• 新易盛；

• 光迅科技；

• 華工科技。

中國企業已經占據全球高速光模塊市場超過60%的份額。

在800G市場，優勢更加明顯。

激光芯片

源杰科技已經成長為國內高速DFB芯片龍頭。

長光華芯也在向光通信芯片方向延伸。

襯底材料

真正的短板集中在上游。

目前國內布局企業主要包括：

• 云南鍺業（鑫耀半導體）；

• 光智科技；

• 有研新材；

• 天岳先進。

雖然已經實現部分國產替代，但與住友電工和AXT相比，在：

• 缺陷密度；

• 大尺寸晶圓；

• 良率控制；

• 批量一致性；

等方面仍存在差距。

整體來看，中國已經在器件和模塊領域進入全球第一梯隊，但在高端InP襯底領域仍處于追趕階段。

六、為什么AI時代突然開始“缺InP”？

真正改變供需關系的，并不是800G，而是CPO。

傳統可插拔光模塊中，連續波激光器功率通常只有30—70mW。

但在CPO架構下，高功率外置光源（ELS）功率已經提升至400—800mW。

部分方案甚至超過1W。

功率提升十倍以上，意味著：單個激光器需要更長的腔長；更大的芯片面積；更多的外延材料；更多的InP晶圓消耗。

與此同時：

• 800G進入放量期；

• 1.6T開始導入；

• 3.2T技術開始研發；

• AI集群規模持續擴大；

• 超級交換機向102.4T和204.8T升級。

需求呈指數級增長。

而供給端卻很難快速擴張。

因為一條高品質InP產線從建設到穩定量產，往往需要3~5年。

這種供需錯配，與HBM在2023年的情況極為相似。

甚至可能更加嚴重。

七、未來市場空間測算：誰將分享百億美元市場？
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根據Yole、LightCounting等機構預測，到2030年前后，整個InP生態市場規模有望突破120億美元。

其中：

環節

市場規模

InP襯底

10億美元

外延片

15億美元

激光器

80億美元

CPO外置光源

20億美元

整體復合增速有望達到20%以上。

但如果未來AI基礎設施繼續向光互連演進，上述預測可能偏保守。

因為：

當交換機從51.2T升級至102.4T，再進一步升級至204.8T時，

光連接數量增加遠不止一倍。

對應激光器需求可能呈現幾何級增長。

因此，未來十年，InP很可能復制HBM在2022—2026年經歷的超級成長周期。

八、誰會成為InP時代的“海力士”？

歷史上，每一輪技術革命都會誕生新的資源型龍頭。

HBM時代最大的贏家，并非GPU廠商，而是掌握核心資源的SK海力士。

而在InP時代，真正擁有定價權的，很可能也來自產業鏈上游。

海外受益者

第一梯隊：

• AXT；

• 住友電工；

• JX Metals。

第二梯隊：

• Coherent；

• Lumentum；

• Hamamatsu；

• Aixtron。

第三梯隊：

• Broadcom；

• Marvell；

• Nvidia。

• 云南鍺業；

• 光智科技；

• 有研新材。

• 源杰科技；

• 長光華芯。

• 光迅科技；

• 華工科技。

• 中際旭創；

• 新易盛；

• 天孚通信。

如果未來五到十年，AI基礎設施持續向光互連遷移，那么InP的重要性可能會不斷提升。

其產業地位，很可能會像今天HBM時代的DRAM一樣，逐漸從幕后走向臺前。

九、InP價值鏈的最后一公里：被忽視的耦合設備

很多投資者研究InP產業鏈時，只關注襯底、外延片、激光芯片和光模塊廠商，卻忽略了一個關鍵環節——光模塊耦合設備。

事實上，一顆InP激光芯片制造完成，并不意味著產品已經形成。

真正決定良率和成本的，是后面的封裝和耦合。

從InP芯片到800G模塊，需要經過“納米級對準”

在800G、1.6T時代，由于硅光芯片和InP激光器尺寸越來越小，光纖、透鏡、激光器之間的位置偏差必須控制在亞微米甚至幾十納米級。

稍微偏移，插損就會增加，功耗上升，甚至無法點亮。

因此，整個行業越來越依賴自動化耦合平臺。

其核心任務包括：

• 初光搜索；

• XYZ六軸運動控制；

• 高速螺旋掃描；

• 自動調焦；

• 功率反饋優化；

• 批量一致性控制。

某種意義上，這相當于光模塊行業的“光學裝配機床”。

九、國產替代正在發生

長期以來，高端耦合平臺主要由海外廠商占據，包括：

• 日本PI；

• 德國Physik Instrumente；

• Aerotech；

• ACS Motion Control等。

隨著中國800G和1.6T產能爆發，國產廠商開始崛起。

其中，蘇州康平科技收購的孫公司梯歐開機器人（TOKK）去年推出的高精度耦合平臺，在位穩定性達到10nm，重復定位精度達到0.1μm，并采用ACS控制器和雷尼紹編碼器，可用于高速循光和自動耦合工藝。

公開資料顯示，其平臺螺旋搜索時間可縮短至0.6~1.2秒，并已與國內外光模塊巨頭展開合作。

這意味著，在1.6T時代，國產設備已經開始具備進入頭部光模塊廠商供應鏈的能力。

誰會采購這些設備？

國內主要客戶群實際上就是整個InP下游生態：

光模塊廠

• 中際旭創

• 新易盛

• 華工科技

• 光迅科技

• 源杰科技

• 仕佳光子

• 博創科技

• 天孚通信

隨著1.6T和CPO逐漸放量，耦合精度要求將進一步提高，設備價值量也會明顯提升。

一個容易被忽視的邏輯

如果說：

• InP襯底是“地基”；

• 外延片是“晶圓”；

• 激光芯片是“發動機”；

• 光模塊是“整車”；

那么耦合設備就是整個產業鏈的“總裝生產線”。

沒有它，再先進的InP激光器也無法實現規模化量產。

因此，未來InP產業鏈除了材料、芯片之外，還可能誕生一批類似半導體設備行業中的“隱形冠軍”。

十、結語

過去兩年，市場一直在討論：

誰是下一個英偉達？

但歷史往往證明，真正產生超額收益的，并不一定是舞臺中央最耀眼的公司，而是那些掌握關鍵資源、控制產業瓶頸的企業。

HBM解決的是數據存儲的問題；

CPO解決的是數據傳輸的問題；

而InP解決的，則是一個更加基礎的問題：

光從哪里來。

在每一次技術革命中，都會出現一個曾經默默無聞、后來卻決定整個行業上限的關鍵資源。

蒸汽時代是煤炭；

石油時代是原油；

移動互聯網時代是鋰電池；

而在AI時代，這個角色，或許正是隱藏在激光器深處的那片磷化銦晶圓。

它并不耀眼，卻可能決定未來整個光互連時代的速度上限。

也正因為如此，InP產業鏈，或許是整個AI硬件體系中被低估最深的一塊拼圖。

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