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“磷化铟(InP)瓶颈”:AI基础设施建设的关键瓶颈解析: $NVDA Blackwell、$META MTAI、$GOOGL TPU 和 $MSFT Maia 的产能爬坡,其未来取决于两家市值仅7亿美元的小盘股 $AXTI 和 $SMTOY。 如果无法解决 InP 问题,AI“增长”故事将在2026年终结。 原因如下: AI行业正开始向光子学迁移,以部署未来的 ASIC/GPU,因为铜互连已触及物理极限。 然而,超大规模云服务商在这样做时,却将命运押注在了 InP(磷化铟)这一通用材料上,而全球仅有少数工厂能以激光器所需的纯度生产6英寸 InP 晶圆。 以 Google 及其 TPU v7 Ironwood 项目为例: Google 使用光电路交换(Optical Circuit Switching, OCS),简单来说就是由光构成的交换机。Pod 中的每一个 TPU 进行通信都需要基于 InP 的激光器。与 Google 合作的 $LITE 在很大程度上依赖 InP 衬底(如 AXT/住友)来制造这些激光器。 如果没有这些衬底,Google 的整个 Ironwood 项目不仅仅是“放缓”,而是会直接撞墙。 来自 $NVDA GB 系列、$AMZN Trainium、$MSFT Maia、$META MTAI 的现代 ASIC/GPU 都做出了同样的押注:光是未来的方向。 现在,问题出现了。 整个西方 AI 路线图目前都系于一家市值7亿美元的小盘股和一家单一的日本公司,它们生产了全球光子学所需的大部分 InP 衬底。 目前这是一个双寡头格局(粗略估计 AXT + 住友供应约60%),最近的估计显示约70%+的供应来自住友电气、AXT、Freiberger、JX 和 Visual Photonics Epitaxy(填补剩余缺口)。 无论如何,整个未来的 AI 供应链细如针尖: - Moomoo 研究:InP 市场处于“全球争夺”和“严重供应短缺”状态,NVIDIA GB200 的推出(扩展仍需大量 InP,不仅仅是机架内的 NVL72 通信)。 - 高速收发器的需求目前可能超过供应近两倍(LightCounting) - 看到创纪录的预订,但明确“受限于 InP 激光器的供应”($COHR CEO Q3 财报电话会) - 麦肯锡:800G 模块存在 40% 到 60% 的缺口,1.6T 模块存在 30% 到 40% 的缺口。 鉴于需求的激增,这些报告可能理解得过于保守。即使按照微软对 Maia 爬坡的预测(据 UBS $MRVL 笔记,2027年 Maia 估计超过100万台),加上未来一年超过200万台 1.6T 收发器,这一体量如此之大,代表了全球衬底产量的双位数百分比。 AI 预期的“指数级增长”即将与关键材料生产的现实发生碰撞。因此,“Ironwood”、“MTIA”和“Maia”的爬坡不仅雄心勃勃,在当前材料限制下可能根本不可能实现。 即使 $COHR、JX 日本、住友、$AXTI 等以最大产能扩产(例如 $COHR / JX -> 6英寸 InP 晶圆产能提升4倍),他们可能仍无法满足超大规模云服务商日益增长的需求。特别是考虑到需求激增,例如仅 $NVDA 自身(GB200/GB300 修订版)的需求。 硅光子学等技术解决方案可以弥合差距,但这仍然主要需要外置 InP 激光器作为光源。TFLN 或量子点激光器还需要很多年才能成熟。 未来几年可能无法摆脱对 InP 的需求。 因此,芯片设计与材料可用性之间的错配创造了一个战略瓶颈,在供应链的最底层,极少数公司控制了大部分配额、定价和供应。当叠加美中关系紧张和出口管制的地缘政治风险时,这尤其危险。 话虽如此,以下是可能发生的事情: - 价格飙升:$AXTI、JX、住友的价格将大幅飙升 -> $LITE、$COHR、中际旭创(也会通过下游传导提高价格) - 超大规模云服务商将直接囤积材料,绕过传统组件采购,直接从 $AXTI、JX 日本、住友购买 InP 衬底库存,并直接委托给像 $LITE 这样的收发器制造商。 (例如,Meta 将绕过收发器公司,直接去找 AXT 或住友) - 超大规模云服务商将买断生产配额(就像 $NVDA 已经积极“锁定”EML 产能(在 InP 衬底上制造)那样)。 购买衬底制造商或生产配额将成为一种必要,以免被 $NVDA 或 $GOOGL 等竞争对手饿死。 随着 TPU v7 和其他超大规模云服务商在 2026-2027 年爬坡,我们可能会进入衬底的“饥饿游戏”阶段,每个超大规模云服务商都将为了资源配额而相互吞噬对方的增长。 像 $NVDA(拥有创纪录的预分配量)这样的公司可能暂时没事,但其他项目可能会面临重大延误。 思考: 1. 一些超大规模云服务商可能没事($NVDA)。其他如 $GOOGL 和 $MSFT 需要在其他人之前买断材料和配额。 2. 行业需要加倍投入工程转型,如延长铜的使用寿命和更节省材料的方式如硅光子学(SiPh)。 3. 转向6英寸晶圆以提高良率(能缓解情况,但仍不足以满足需求) 因此,现状是,数万亿美元的 AI 扩展系于一些不起眼的7亿美元公司 $AXTI 和 $SMTOY。除非架构改变,否则 AI 似乎不可避免地会因 InP 衬底产能而触及物理天花板。 2024年的瓶颈是 GPU。2025年是 HBM。2026年,主要约束很可能是光互连,特别是驱动它们的 InP 衬底。 这已成为 AI 基础设施建设中隐藏的瓶颈。