InP产业链调查：AI时代被低估的“光之底座”

目录

一、为什么是InP：被市场忽视的AI基础材料

二、什么是InP：一种能够直接发光的半导体

三、InP产业链全景：从原材料到激光器

四、全球InP竞争格局：一个高度集中的寡头市场

五、中国InP产业链现状：正在追赶，但仍有差距

六、为什么AI时代突然开始“缺InP”？

七、未来市场空间测算：谁将分享百亿美元市场？

八、谁会成为InP时代的“海力士”？

九、国产替代正在发生

十、结语

一、为什么是InP：被市场忽视的AI基础材料

最近一则消息被广为传播：中国开始限制磷化铟（Inp)的出口。

甚至说中国的限制将影响整个AI的发展，为何？让我们仔细了解。

过去两年，AI产业链最耀眼的明星，无疑是GPU、HBM和先进封装。

英伟达凭借算力芯片成为全球市值最高的科技公司之一，SK海力士依靠HBM完成了一场近乎教科书式的逆袭，台积电则因为CoWoS先进封装产能紧缺，被视为整个AI时代最重要的“卖铲人”。

市场几乎将所有聚光灯都投向了计算和存储。

但在另一条不那么显眼的赛道上，一个新的瓶颈正在悄悄形成。

它既不是GPU，也不是HBM，甚至不是硅光芯片，而是一种绝大多数投资者此前从未关注过的材料——磷化铟（Indium Phosphide，InP）。

进入2025年以来，一系列看似无关的事件正在同时发生：

• Coherent持续扩大激光器产能；

• Lumentum不断增加高速光器件投资；

• 住友电工新增InP晶体产线；

• 博通、Marvell、英伟达全面推进硅光和CPO；

• 台积电开始加快CoWoS-L与光电整合布局；

• AXT旗下通美晶体启动历史上最大规模扩产。

表面上看，这些事件分属于不同公司、不同领域，但背后都指向同一个方向：

AI基础设施正在从“电互连时代”进入“光互连时代”。

而光互连时代最底层、最关键的材料之一，就是InP。

如果说HBM负责存储数据，那么InP负责创造光。

如果说GPU是AI的大脑，那么InP更像是神经系统中的信号发生器。

因为无论未来采用传统可插拔光模块、LPO、LRO还是CPO架构，只要系统需要激光器，就无法绕开磷化铟。

某种意义上，InP之于光通信，就像HBM之于AI计算。

只是今天，大多数人还没有意识到这一点。

二、什么是InP：一种能够直接发光的半导体

在半导体世界里，并不是所有材料都能产生光。

硅非常擅长进行逻辑计算，因此能够制造CPU、GPU和各种ASIC芯片，但硅属于典型的间接带隙半导体，自身几乎无法高效发光。

这也是为什么硅光技术发展得再快，真正负责产生光信号的部分，依然必须依赖其他材料。

而InP最大的优势在于：它是一种天然能够发光的半导体。

其直接带隙特性能够将电子能量直接转化为光能，非常适合工作在1.3μm和1.55μm波段，这两个波长恰恰对应光纤通信损耗最低的窗口。

因此，从几十年前的长途光纤通信，到今天800G、1.6T乃至未来3.2T光互连系统，大量核心器件都建立在InP体系之上。

包括：

• DFB激光器；

• EML激光器；

• CW连续波激光器；

• 高功率外置光源（ELS）；

• APD探测器；

• PIN探测器；

• SOA光放大器。

业内有一句流传很广的话：

硅负责传输光，InP负责创造光。

这句话几乎概括了未来硅光时代两种材料之间的分工。

事实上，过去十几年，人们一直认为硅光最终会替代InP。

但现实恰恰相反。

硅光越发展，对InP的依赖反而越深。

因为硅负责波导、调制和集成，而真正产生光子的源头，依然需要InP激光器。

换句话说，硅光的繁荣，并没有削弱InP的重要性，而是在放大它的价值。

三、InP产业链全景：从原材料到激光器

整个InP产业链大致可以分为三个层次。

上游：高纯原材料

InP单晶的生长，需要超高纯度的铟和磷。

纯度要求通常达到7N甚至8N水平。

其中：

• 铟主要来自锌矿冶炼副产品；

• 磷则需要进一步纯化；

• 杂质控制达到ppb级别。

由于杂质会形成位错和缺陷，因此原材料纯化本身就具有极高门槛。

全球高纯铟资源主要集中在中国、日本和韩国。

中国在金属铟供应方面占据优势，但高端电子级材料仍然存在升级空间。

中游：单晶生长与衬底制造

这一环节是整个产业链技术壁垒最高的部分。

主要工艺包括：

VGF（垂直梯度凝固法）

优点：

• 位错密度低；

• 良率较高；

• 适合大尺寸晶体。

AXT采用的正是这一技术路线。

LEC（液封直拉法）

优点：

• 工艺成熟；

• 长期稳定。

住友电工和JX Metals主要采用LEC工艺，经过晶体生长后，需要经历：晶锭 → 切片 → 研磨 → 抛光 → 衬底，最终形成2英寸、4英寸甚至6英寸晶圆。

目前行业正从4英寸逐步向6英寸演进，尺寸每扩大一级，制造难度都会指数级提升。

外延片制造

在衬底基础上，通过MOCVD设备生长量子阱结构。

这一环节对设备要求极高。

德国Aixtron长期占据全球MOCVD设备市场绝对优势，市场份额超过90%。

下游：激光器和光模块

最终形成：

• DFB激光器；

• EML激光器；

• CW激光器；

• ELS高功率光源；

• 光探测器。

这些器件进一步进入：

• 800G光模块；

• 1.6T光模块；

• CPO系统；

• AI交换机；

• 超大规模数据中心。

因此，InP实际上贯穿了整个光通信产业链。

四、全球InP竞争格局：一个高度集中的寡头市场

相比GPU、DRAM等产业，InP市场集中度甚至更高。

全球高端InP衬底市场几乎被三家公司控制。

企业

市占率

住友电工

40%左右

AXT（通美晶体）

30%左右

JX Metals

20%左右

三家合计占据接近90%的市场份额。

其中，住友电工拥有最完整的垂直产业链布局，从材料、衬底、器件到光模块，几乎全部覆盖。

而AXT则凭借VGF工艺快速崛起。

随着AI需求爆发，AXT已经启动超过6亿美元扩产计划。

按照规划：

• 2026年产能翻倍；

• 2027年再次翻倍。

相比之下，HBM市场至少还有三星、海力士、美光三家竞争。

而InP衬底市场的集中度比HBM更高。

这意味着：一旦需求超预期，InP更容易出现类似HBM那样的供给失衡。

五、中国InP产业链现状：正在追赶，但仍有差距

过去，中国企业的优势主要集中在下游。例如：

光模块

• 中际旭创；

• 新易盛；

• 光迅科技；

• 华工科技。

中国企业已经占据全球高速光模块市场超过60%的份额。

在800G市场，优势更加明显。

激光芯片

源杰科技已经成长为国内高速DFB芯片龙头。

长光华芯也在向光通信芯片方向延伸。

衬底材料

真正的短板集中在上游。

目前国内布局企业主要包括：

• 云南锗业（鑫耀半导体）；

• 光智科技；

• 有研新材；

• 天岳先进。

虽然已经实现部分国产替代，但与住友电工和AXT相比，在：

• 缺陷密度；

• 大尺寸晶圆；

• 良率控制；

• 批量一致性；

等方面仍存在差距。

整体来看，中国已经在器件和模块领域进入全球第一梯队，但在高端InP衬底领域仍处于追赶阶段。

六、为什么AI时代突然开始“缺InP”？

真正改变供需关系的，并不是800G，而是CPO。

传统可插拔光模块中，连续波激光器功率通常只有30—70mW。

但在CPO架构下，高功率外置光源（ELS）功率已经提升至400—800mW。

部分方案甚至超过1W。

功率提升十倍以上，意味着：单个激光器需要更长的腔长；更大的芯片面积；更多的外延材料；更多的InP晶圆消耗。

与此同时：

• 800G进入放量期；

• 1.6T开始导入；

• 3.2T技术开始研发；

• AI集群规模持续扩大；

• 超级交换机向102.4T和204.8T升级。

需求呈指数级增长。

而供给端却很难快速扩张。

因为一条高品质InP产线从建设到稳定量产，往往需要3~5年。

这种供需错配，与HBM在2023年的情况极为相似。

甚至可能更加严重。

七、未来市场空间测算：谁将分享百亿美元市场？
ImageImageImageImage

根据Yole、LightCounting等机构预测，到2030年前后，整个InP生态市场规模有望突破120亿美元。

其中：

环节

市场规模

InP衬底

10亿美元

外延片

15亿美元

激光器

80亿美元

CPO外置光源

20亿美元

整体复合增速有望达到20%以上。

但如果未来AI基础设施继续向光互连演进，上述预测可能偏保守。

因为：

当交换机从51.2T升级至102.4T，再进一步升级至204.8T时，

光连接数量增加远不止一倍。

对应激光器需求可能呈现几何级增长。

因此，未来十年，InP很可能复制HBM在2022—2026年经历的超级成长周期。

八、谁会成为InP时代的“海力士”？

历史上，每一轮技术革命都会诞生新的资源型龙头。

HBM时代最大的赢家，并非GPU厂商，而是掌握核心资源的SK海力士。

而在InP时代，真正拥有定价权的，很可能也来自产业链上游。

海外受益者

第一梯队：

• AXT；

• 住友电工；

• JX Metals。

第二梯队：

• Coherent；

• Lumentum；

• Hamamatsu；

• Aixtron。

第三梯队：

• Broadcom；

• Marvell；

• Nvidia。

• 云南锗业；

• 光智科技；

• 有研新材。

• 源杰科技；

• 长光华芯。

• 光迅科技；

• 华工科技。

• 中际旭创；

• 新易盛；

• 天孚通信。

如果未来五到十年，AI基础设施持续向光互连迁移，那么InP的重要性可能会不断提升。

其产业地位，很可能会像今天HBM时代的DRAM一样，逐渐从幕后走向台前。

九、InP价值链的最后一公里：被忽视的耦合设备

很多投资者研究InP产业链时，只关注衬底、外延片、激光芯片和光模块厂商，却忽略了一个关键环节——光模块耦合设备。

事实上，一颗InP激光芯片制造完成，并不意味着产品已经形成。

真正决定良率和成本的，是后面的封装和耦合。

从InP芯片到800G模块，需要经过“纳米级对准”

在800G、1.6T时代，由于硅光芯片和InP激光器尺寸越来越小，光纤、透镜、激光器之间的位置偏差必须控制在亚微米甚至几十纳米级。

稍微偏移，插损就会增加，功耗上升，甚至无法点亮。

因此，整个行业越来越依赖自动化耦合平台。

其核心任务包括：

• 初光搜索；

• XYZ六轴运动控制；

• 高速螺旋扫描；

• 自动调焦；

• 功率反馈优化；

• 批量一致性控制。

某种意义上，这相当于光模块行业的“光学装配机床”。

九、国产替代正在发生

长期以来，高端耦合平台主要由海外厂商占据，包括：

• 日本PI；

• 德国Physik Instrumente；

• Aerotech；

• ACS Motion Control等。

随着中国800G和1.6T产能爆发，国产厂商开始崛起。

其中，苏州康平科技收购的孙公司梯欧开机器人（TOKK）去年推出的高精度耦合平台，在位稳定性达到10nm，重复定位精度达到0.1μm，并采用ACS控制器和雷尼绍编码器，可用于高速循光和自动耦合工艺。

公开资料显示，其平台螺旋搜索时间可缩短至0.6~1.2秒，并已与国内外光模块巨头展开合作。

这意味着，在1.6T时代，国产设备已经开始具备进入头部光模块厂商供应链的能力。

谁会采购这些设备？

国内主要客户群实际上就是整个InP下游生态：

光模块厂

• 中际旭创

• 新易盛

• 华工科技

• 光迅科技

• 源杰科技

• 仕佳光子

• 博创科技

• 天孚通信

随着1.6T和CPO逐渐放量，耦合精度要求将进一步提高，设备价值量也会明显提升。

一个容易被忽视的逻辑

如果说：

• InP衬底是“地基”；

• 外延片是“晶圆”；

• 激光芯片是“发动机”；

• 光模块是“整车”；

那么耦合设备就是整个产业链的“总装生产线”。

没有它，再先进的InP激光器也无法实现规模化量产。

因此，未来InP产业链除了材料、芯片之外，还可能诞生一批类似半导体设备行业中的“隐形冠军”。

十、结语

过去两年，市场一直在讨论：

谁是下一个英伟达？

但历史往往证明，真正产生超额收益的，并不一定是舞台中央最耀眼的公司，而是那些掌握关键资源、控制产业瓶颈的企业。

HBM解决的是数据存储的问题；

CPO解决的是数据传输的问题；

而InP解决的，则是一个更加基础的问题：

光从哪里来。

在每一次技术革命中，都会出现一个曾经默默无闻、后来却决定整个行业上限的关键资源。

蒸汽时代是煤炭；

石油时代是原油；

移动互联网时代是锂电池；

而在AI时代，这个角色，或许正是隐藏在激光器深处的那片磷化铟晶圆。

它并不耀眼，却可能决定未来整个光互连时代的速度上限。

也正因为如此，InP产业链，或许是整个AI硬件体系中被低估最深的一块拼图。

这里是《逻辑与常识》，用逻辑看市场，用常识做投资。

如果这篇文章对你有帮助，转发给同样在投资路上摸索的朋友。

此外，我还有一个号，专门做白毛女推文的深度解读，也欢迎关注。

早七点准时发文

大家好，我是江南君，一个路见不平一声吼的老boy。

做过监理，行政，金融，设计，干过培训，超市，餐饮，投资，外贸……目前常住越南。

喜欢写点文字，思考点人生，管管闲事。

多年后，当后人问我对社会做了哪些贡献时，我会自豪地说，面对事实，我做了诚实的记录和评论。

为防失联，加好友（67932342），也欢迎价值投资群。

投资认知类文章

10万+文章

【社会】

【社会】

【社会】

【社会】

【社会】

【社会】

【时事】