"Дефіцит InP стане ще серйознішою проблемою, ніж пам'ять"! Lumentum і SemiAnalysis попереджають: фотонний інтерконект стає новим вузьким місцем для AI

Фосфід індію (InP) стає найслабкішою ланкою у розширенні інфраструктури AI. З огляду на експоненційне зростання попиту на оптичні взаємодії у дата-центрах, цей незамінний компаундний напівпровідниковий матеріал зіштовхується з дефіцитом, який навіть перевищує проблеми з постачанням пам’яті.

Головний виконавчий директор Lumentum, Michael Hurlston, на саміті RAISE у Парижі цього місяця чітко попередив: дефіцит фосфіду індію буде серйознішим за поточну кризу на ринку пам’яті. Він заявив, що Lumentum наразі експлуатує п’ять фабрик InP-вaферів, однак обсяги поставок все ще більш ніж на 30% нижчі за потреби клієнтів, і цей розрив збільшився порівняно з минулим кварталом. “Я думаю, якщо навіть наші дві компанії працюватимуть разом, ми не зможемо задовольнити потреби Nvidia та інших клієнтів”, – сказав Hurlston, – “Дефіцит фосфіду індію буде набагато серйознішим, ніж на ринку пам’яті.”

Дослідницька компанія SemiAnalysis нещодавно також попередила про це, зазначивши, що особливо напруженим є постачання InP лазерів із безперервною хвилею з розподіленим зворотним зв’язком (CW DFB), які використовуються для near-package оптичних взаємодій, а розміри ваферів у галузі все ще переважно не перевищують 2-4 дюйми, що значно менше ніж 12-дюймова технологія кремнійових CMOS, і розширення виробництва обмежене структурно.

Ці попередження вже привернули значну увагу ринку. Nvidia в березні цього року інвестувала по 2 млрд доларів у Lumentum та Coherent, щоб закріпити постачання виробників, які разом володіють переважною часткою світових потужностей з виробництва лазерів для високошвидкісних дата-комунікацій. Водночас, акції цих компаній за останній місяць суттєво впали — Lumentum (LITE) на 22.3%, Coherent (COHR) на 37.6%, AXTI (постачальник підкладок) на 39.9%, Applied Optoelectronics (AAOI, виробник трансиверів) на 35.7% — динаміка цін суттєво відхиляється від фундаментальних показників.

Незамінність InP корениться у фізичних властивостях матеріалу. Структура енергетичних зон кремнію є непрямою, він може тільки направляти, розділяти та модулювати світло, але не може самостійно випромінювати його. InP має прямий енергетичний розрив приблизно 1,34 електронвольта й ефективно перетворює електричну енергію на фотони. Тому — незалежно від платформи кремнієвої фотоніки від Nvidia, Broadcom, Marvell чи Cisco — InP-лазер є невід’ємним компонентом для джерела світла у компонуванні.

Перехід від plug-in трансиверів до спільно розміщеної оптики (CPO) змінює лише місце встановлення лазера, але не виключає його з матеріального списку. Насправді, рух до CPO змушує використовувати ще складніші для виробництва лазери високої потужності CW і зовнішні лазерні модулі для живлення багатьох оптичних каналів. Саме такі високопотужні CW-лазери, зовнішні лазерні модулі та волоконні масиви охоплює договір про співпрацю Coherent з Nvidia.

Nvidia заявила, що її фотонний комутатор порівняно з еквівалентними plug-in рішеннями має у чотири рази менше лазерів на порт, споживання енергії підвищилося у 3,5 рази, а стійкість мережі — у десять разів. Проте ці вимоги рахуються “на порт”, і саме експоненційне збільшення кількості портів приводить до крутої кривої зростання попиту. Високорівневі конфігурації Spectrum-X Photonics підтримують 512 портів по 800Gb/s, що дає загальну пропускну спроможність 400Tb/s.

Hurlston наочно показав масштаби цієї революції через цифри: телекомунікаційні клієнти купують лазери сотнями, а Nvidia та гіперскейлові хмарні компанії — мільйонами. “Від кількох тисяч ваферів до кількох мільйонів, причому на несиліконових матеріалах — це дуже складно,” – сказав він.

За третій квартал фінансового року Lumentum отримала дохід у розмірі 808,4 млн доларів, зростання у 90% за рік, з яких 533 млн — на компонентному сегменті, а обсяг поставок насосних лазерів зріс на 80%. Та навіть з цими показниками нестача продовжує збільшуватися. На конференції щодо фінансових результатів Hurlston заявив, що дисбаланс між попитом і пропозицією виріс з 25-30% до понад 30%, дефіцит насосних лазерів “навіть несподівано серйозний”, а ключові компоненти “фактично розпродані на передбачуване майбутнє”. Прогнозований дохід у четвертому кварталі — 960 млн до 1,01 млрд доларів, операційний прибуток 35–36%.

Coherent також досягла рекордного квартального доходу у 1,8 млрд доларів, зростання на 21% за рік, а доля доходу від дата-центрів і комунікацій зросла з 41% до 75% за рік, з накопиченими замовленнями до 2028 року. CEO Jim Anderson заявив: якість обладнання на 6-дюймовій лінії InP вже перевершила традиційні 3-дюймові, внутрішня потужність подвоїться до кінця червневого кварталу (раніше ніж планувалося), і ще раз подвоїться до кінця 2027 року.

Попри численні сигнали про дефіцит, ринок має різні оцінки щодо його тривалості. Прогноз LightCounting за квітень 2026 показує: поточний попит на трансивери на 30% перевищує пропозицію, що відповідає даним Lumentum. Але організація також припускає завершення дефіциту до кінця 2026 року й знижує прогноз зростання ethernet-трансиверів цього року з 82% до 65% у 2025. Coherent, яка подвоїла потужність на квартал раніше плану, також вказує на позитивну динаміку.

Ключова різниця з кризою пам’яті: рішення для InP — це масштабування розміру вафера, яке вже відбувається і демонструє кращі показники, ніж на старих вузлах, а не трирічне створення нової фабрики “з нуля”. Це певною мірою підтримує відносно оптимістичне бачення часових рамок, але зауваження Hurlston’a також мають підґрунтя — оцінка його компанії значною мірою залежить від тривалості цього дефіциту.