磷化铟的短缺程度比内存还严峻，光互通才是AI瓶颈？

当下AI正在飞速发展，让存储芯片价格暴涨，但对于整体AI产业链来说，与很多人的直觉相反，现在储存芯片的供应并不是最薄弱的，而是磷化铟这种不可替代的半导体比内存的供给更为严峻。

近日，Lumentum首席执行官Michael Hurlston在巴黎举行的RAISE峰会上明确警告：磷化铟的短缺程度将超过当前内存市场所经历的危机。Lumentum目前运营着5座磷化铟（InP）晶圆厂，但出货量仍然有着30%的缺口，甚至缺口较上一季度有所扩大。

硅基光子学绕不开的磷化铟

为何卡住AI的不是内存芯片而是InP？是因为InP在目前的硅基光子学中不可替代，其物理特性直接带间隙约为1.34电子伏特，能够高效的将电能转化为光子，而硅的能带间隙为间接带隙，无法自主发光，只能引导、分束和调制光，所以硅基光子平台封装内必须配备InP激光器作为光源。硅基光子平台的价值在于，它能将光的高速、大容量、低功耗优势，与电的逻辑运算、成熟制造优势结合起来，从而突破传统电子芯片的物理极限，而它们最主要的应用场景就是数据中心与AI行业，随着AI算力需求的爆炸式增长，传统的铜线传输就成为瓶颈，硅光技术能够提供更高速、更省电的芯片之间光互联。

（图为Nvdia Spectrum-X Photonics）

比如，英伟达就称，旗下光子交换机与等效可插拔方案相比，每个端口的激光器数量减少了4倍，而功耗效率提升了3.5倍，网络韧性提升10倍。但是节省的是“每个端口”的运算性能，而端口的总数依然呈现出爆炸式增长，推动着需求也陡峭攀升。比如Spectrum-X Photonics高端配置支持512个800Gb/s端口，总交换容量达400Tb/s。

需求随着AI一同爆炸式增长

Lumentum公司CEO Michael Hurlston表示，Lumentum 和 Coherent两家公司加在一起，也无法满足英伟达和其他客户向我们提出的需求，磷化铟的短缺将比内存市场的情况更为严峻。他用了一个对比，电信客户的激光器采购量以"百"计，而英伟达和超大规模云厂商的需求则以"亿"计。从过去的数千片晶圆扩展到数百万片，还是在非硅材料上，将会很困难。

为何磷化铟比内存短缺更难搞？

市场研究机构SemiAnalysis则表示，用于近封装光互联的连续波分布反馈（CW DFB）InP激光器供应尤为紧张，并且该行业的晶圆尺寸普遍停留在2至4英寸，相比硅基晶圆主流的12英寸相差很远，产业的扩展面临的是结构性问题。

另外，InP供应的紧张不仅是晶圆产能的问题，还受制于原材料的结构性约束，铟是一种锌冶炼的副产品，无法摆脱对于锌的需求而独立扩张。所以相对于内存的危机关键在于，他并非单纯的供需短缺，而是一种产业结构性的生产端亟待变化的市场。目前解决的方案更倾向于在生产线上运行且良率领先旧工艺节点的晶圆尺寸迁移，而非耗时三年从零建设的新晶圆厂。

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