ICC讯 有一种特别的新闻稿,总是带着一个整数金额和一场奠基仪式一同到来,而人们的本能反应往往是将它归入“政府拨款新闻”类别,然后就此翻篇。Coherent公司最新发布的公告就具备所有这些标志性特征:根据《芯片与科学法案》获得高达5000万美元的意向资金,承诺在其德克萨斯州谢尔曼厂区创造超过一千个就业岗位,引用了NVIDIA首席执行官Jensen Huang的发言,还有一条等待剪彩的缎带。快速浏览下来,这是一个关于美国制造业和政治公关的故事。
但若放慢速度细读,这实际上是一个关于真实光学技术的故事。而真正重要的内容,在公告正文往下数几段的地方:此次扩建将把生产空间扩大一倍,并将6英寸磷化铟(InP)晶圆的产能提升至原来的四倍。
一直被忽视的关键材料
这正是值得细品的部分。InP是大多数行业外人士从未想过的材料,而业内多数人则对此悄悄焦虑了两年。它是每一款出货至AI数据中心的高速光收发模块内部所搭载的激光器、调制器和光电探测器的衬底材料。硅材料能做好很多事情,但在生成和检测数据中心通信所需速度和波长范围内的光信号方面,它却无能为力。为此,业界需要III-V族材料,而在NVIDIA级集群所要求的带宽下,这越来越意味着要使用InP。
因此,当最大的6英寸InP量产厂商宣布计划将产能提升四倍时,这则信号真正的主题并不是德克萨斯州、就业岗位,甚至不是那5000万美元——坦白说,这笔金额相对于该行业正在投入的资本开支而言,其实是相当小的数目。真正的信号是:最贴近供应链的那些人已经看到,InP晶圆正成为光通信模块下一轮放量过程中实实在在的瓶颈,而他们正在着手打通它。
不过,在任何人过度解读之前,有必要先提个醒:这只是一份意向书,还不是板上钉钉的资金。CHIPS法案的拨款往往要经过公告、重新谈判,并可能拖延数年,而最终到手的实际金额通常比新闻稿中那个数字要缩水。通过德克萨斯州和地方项目已经提供的约2000万美元,才是目前更为具体的资金。这份意向书真正给Coherent带来的,是一个承诺的信号,以及一个站在NVIDIA旁边的讲台——在当前的行业氛围下,这本身就是一种无形的资本。
6英寸晶圆的战略优势
尽管如此,公告中关于6英寸的细节仍然值得强调,因为这才是真正的竞争护城河,而不是那笔拨款。大多数InP业界历来使用3英寸和4英寸晶圆产线。向6英寸的迁移,正是整个半导体行业几十年前就已经走过的同样一步,它带来的效果也一样:每片晶圆上切割出更多芯片,降低单位器件成本,并在产量规模扩大时改善经济效益。Coherent率先达成这一目标并实现量产,正是为什么这次扩建更应该被解读为产能故事,而非补贴故事的原因所在。
与1.6T光模块上量的直接关联
800G模块的放量正在进行中,而1.6T的过渡则是每家厂商都在建模测算的关键项目。两者都依赖InP的供应能力能否跟上AI网络架构内端口数量的增长步伐。我们的数据中心收发模块预测假设本十年后段将出现陡峭的单元数量和带宽增长曲线,而这个预测始终隐含着一个上游III-V族产能的依赖性,这种依赖性在物料清单上从未直接显现。1.6T模块的出货量预计在未来四个季度内将翻三番(详见Yole Group图表)。像谢尔曼工厂这样的扩产,正是决定我们预测的收发模块产量能否真正实现、还是说激光器供应将悄然成为制约产能上限的那个瓶颈的关键上游动作。这属于供应端的假设条件。但需要指出的是,谢尔曼工厂的产能释放很可能要到2029至2030年期间才会实现,届时共封装光学(CPO)技术将发挥重要作用。关注近期的1.6T可插拔模块动态,以及InP光源需求如何成为现有供应商面临的瓶颈,同样具有现实意义。
共封装光学(CPO)视角同样重要
此外,还有一个重要的共封装光学角度,其意义甚至比可插拔收发模块本身更为深远。一个客观的看法是,随着行业逐步向CPO迈进,并将光学引擎移至更靠近交换ASIC的位置,InP的需求形态将变得更加集中,因为CPO会用更少数量的、通道密度更高且通道数更多的光学引擎,来取代大量的可插拔模块,而这些引擎仍然需要III-V族光源。无论可插拔方案与CPO方案之争最终如何收场,激光器总得有一个来源,而这个来源正越来越多地指向一座6英寸InP工厂。一个连续波InP激光器位于调制器之外,而这些激光器的数量随着通道数线性增长——无论哪种架构最终赢得光接口的选型。
真实结论
那么,诚实的解读就是:那笔拨款是新闻标题,而晶圆产能才是真正的新闻内容。NVIDIA不会仅仅因为一笔5000万美元的拨款就出席一场奠基仪式,除非这座工厂所生产的东西,恰恰是能够移除横亘在其技术路线图与该路线图所假设的光带宽之间的少数几个上游约束条件之一。在1.6T时代,调制器可能会离开InP,但激光器不会……
关于作者
作为Yole Group的光子学市场与技术分析师,Lakshman Srinivasan负责分析光子技术、器件、材料及制造工艺领域的日常创新。Lakshman将其深厚的技术背景与对市场趋势的敏锐洞察相结合,为光互连、集成光子学、半导体晶圆加工及传感等领域提供专业见解。他的工作帮助Yole Group的客户不仅理解光子学进步的“是什么”和“如何做”,更洞悉市场演变与供应链影响背后的“为什么”。
在加入Yole Group之前,Lakshman曾联合创办了一家名为“Iris Lab”的初创公司,专注于利用光子学、人工智能和光伏技术实现无线能量传输,以解决自主机器人系统面临的能源约束问题。
Lakshman Srinivasan拥有巴黎理工学院物理学博士学位(2024年),研究方向为III-V族半导体的低温等离子体沉积,并持有比利时根特大学光子学欧洲硕士学位(2020年)。