AI与通信双轮驱动磷化铟核心材料价值凸显
作者:微信文章在AI产业和通信领域飞速发展的当下,磷化铟(InP)作为一种关键材料,正逐渐成为行业焦点。从数据中心到6G通信,从AI算力支撑到高速光芯片制造,磷化铟无处不在,其重要性不言而喻。
磷化铟:AI与通信领域的关键基石
硅光技术核心,高速数据传输关键
在硅光技术蓬勃发展的浪潮中,磷化铟是制造高速光芯片的核心材料。以英伟达为例,在GTC2025大会上发布的新一代交换机Quantum-X,采用先进的硅光技术,其中磷化铟便是外置光源激光器不可或缺的组成部分,有力推动了硅光技术在800G和1.6T高速数据传输场景的应用,满足AI时代对海量数据高速传输的需求。
多元应用场景,覆盖通信全领域
磷化铟的应用场景极为广泛,在光通信领域,随着100G/200G光模块需求的激增,InP基激光器芯片已成为主流选择;5G与卫星通信领域,高频器件(如HEMT、pHEMT)对InP衬底的需求随着5G网络建设不断攀升;在量子点激光器、硅光集成等新兴技术领域,磷化铟同样发挥着重要作用,加速了这些前沿技术的商业化进程。
高性能传输保障,满足AI严苛要求
在数据通信和人工智能应用场景中,基于磷化铟的外调制激光器和高功率连续波激光器至关重要。例如相干收发器,作为高性能主力器件,能跨越数千公里距离,在单个波长上实现高达每秒800Gbps的数据传输速率,为AI产业发展提供坚实的通信基础。
市场增长强劲,企业纷纷布局
Coherent业绩亮眼,产能扩张加速
Coherent公司在2024年四季度磷化铟相关业务实现同比2倍的高速增长,成绩斐然。该公司率先建立全球首个6英寸磷化铟晶圆生产线,并制定了宏伟的产能扩张计划,预计在2026年前将产能提升至当前的5倍,以满足不断增长的市场需求。
市场规模预测乐观,年复合增长率超13%
受AI算力、数据中心和6G通信等领域的强劲驱动,市场研究机构Yole预测,全球InP衬底市场规模将从2022年的30亿美元增至2028年的64亿美元,年复合增长率高达13.5%,展现出巨大的市场潜力。
晶圆尺寸升级,助力大规模生产
向6英寸晶圆尺寸转变是实现磷化铟大规模生产的关键一步。全球领先的半导体沉积设备供应商爱思强交付的最新G10-AsP系统,将显著提升SMART Photonics在GaAs/InP材料领域的大规模生产能力,更好地应对快速增长的市场需求。
上市公司布局,抢占产业先机
国外巨头引领,技术与市场双优势
- 英伟达:不仅在AI芯片领域占据主导地位,在硅光技术应用方面也走在前列,其发布的Quantum-X交换机推动了硅光技术在高速数据传输场景的应用,对磷化铟在该领域的应用起到示范作用。
- Coherent:凭借在磷化铟业务上的高速增长和产能扩张计划,成为行业内的领军企业,其技术和市场份额在全球处于领先地位。
- SMART Photonics:作为荷兰的磷化铟代工企业,在爱思强先进设备的助力下,大规模生产能力将显著提升,有望在市场竞争中脱颖而出。
- 思科:其400G光模块采用磷化铟EML激光器,应用于阿里云数据中心,展现了磷化铟在光模块领域的重要应用,也体现了思科在光通信技术方面的深厚积累。
- 英特尔:作为全球硅光产业链中的主要垂直整合企业之一,在硅光模块领域拥有深厚的技术积累和市场地位,对磷化铟技术的发展和应用有着重要影响。
- IBM:在芯片间的光互联研究方面成果丰硕,推动了硅光技术的发展,其技术研发和创新为磷化铟在光互联领域的应用提供了技术支持。
- Luxtera:推出首款商用级100G QSFP28硅光模块,采用CMOS工艺实现单片集成,主要面向数据中心短距互联,在硅光模块商用化方面做出了重要贡献。
国内企业追赶,积极布局前沿技术
- 中际旭创:作为全球领先的数据中心光模块供应商,积极布局硅光等前沿技术,在高速光模块领域拥有强大的研发、设计、封装、测试和销售能力,有望在磷化铟相关光模块市场占据一席之地。
- 新易盛:在光模块和硅光技术领域积极布局,不断提升自身技术实力和市场竞争力,有望受益于磷化铟市场的快速发展。
- 光迅科技:在硅光技术领域持续投入研发,参与研发的首款商用“100G硅光收发芯片”已通过客户测试,具备量产条件,为磷化铟在光芯片领域的应用提供了支持。
- 华工科技:在光模块和硅光技术领域积极探索,是国内唯一实现25G光芯片全国产化的公司,其技术实力和产业布局有助于在磷化铟相关产业中取得突破。
- 亨通光电:为推动公司向芯片设计、封装、测试、光子收发器封装制造垂直集成方向发展,向英国洛克利硅光子公司增资,深化在硅光子技术领域的合作,有望在磷化铟产业链上实现拓展。
- 博创科技:基于硅光子技术的400G-DR4硅光模块已量产出货,在硅光模块领域取得重要进展,随着技术的不断成熟和市场的拓展,有望在磷化铟应用市场获得更多份额。
- 德科立:在光模块和硅光技术领域积极布局,不断提升自身技术水平和产品竞争力,有望在磷化铟相关市场中分得一杯羹。
- 海特高新:业务涵盖光芯片和光模块所需的关键原材料磷化铟和砷化镓,通过参股公司华芯科技为光通信等行业提供关键的磷化铟半导体材料,实现了产品量产并持续供货。
- 云南锗业:华为旗下哈勃投资参股,其子公司能够生产规格为1至6英寸的砷化镓晶片以及2至4英寸的磷化铟晶片,还在进行“6英寸高品质磷化铟单晶片产业化关键技术研究项目” ,在磷化铟材料生产方面具备一定实力。
- 凯德石英:专注于石英制品,产品应用于半导体集成电路芯片领域和光伏太阳能领域,业务涉及提供用于生产光模块中激光器、探测器芯片的磷化铟衬底产品,并与美国TAXT公司的子公司通美晶体建立合作关系,共同成立合资公司供应相关材料。
- 博杰股份:通过参股公司鼎泰芯源参与磷化铟相关的研发和生产,鼎泰芯源依靠中科院技术支撑,致力于磷化铟技术研究,该技术是光通信产业链、超高频毫米波雷达、红外探测等领域的关键核心材料。
- 三安光电:从事化合物半导体材料研发与应用,包括砷化镓、氮化镓、碳化硅和磷化铟等材料,在磷化铟材料研发和产业应用方面具备一定的技术和产业基础。
- 铭普光磁:获得一种磷化铟晶圆的切割方法及控制系统的发明专利,提供的高性能射频、毫米波和光通信产品基于硅、砷化镓、磷化铟、碳化硅及氮化镓技术的半导体设计、制造、封装和测试能力,满足通信、物联网等应用需求,并且是英伟达光模块供应商生产指定设备和器件的制造商。
- 跃岭股份:通过参股公司中石光芯在磷化铟领域展开布局,中石光芯专注于基于磷化铟基的化合物半导体激光器光芯片的研发和批量生产,产品主要应用于光通讯领域 。
随着AI产业和通信领域的持续发展,磷化铟的市场需求将进一步释放。国内外上市公司纷纷布局磷化铟相关业务,加大技术研发和产能投入,未来磷化铟产业有望迎来更加辉煌的发展阶段,相关上市公司也将在这一过程中迎来新的机遇和挑战。
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