隨著人工智慧（AI）應用爆發式成長，高速運算與光通訊需求急遽攀升，作為關鍵材料的磷化銦（InP）基板晶圓產能正面臨前所未有的吃緊局面。過去數年，InP主要應用於光纖通訊、雷射雷達（LiDAR）以及高頻射頻元件，但AI資料中心的快速擴建大幅拉高了對InP基板的需求，尤其是用於800G/1.6T光收發模組的電吸收調製雷射器（EML）與光子積體電路（PIC）。業界高層透露，目前全球前三大InP基板供應商——住友電工、三菱化學與JX日礦金屬——的產能利用率已接近滿載，新增產線仍需至少18個月才能量產，這使得下游AI伺服器與資料中心建置時程面臨嚴峻挑戰。
這波缺貨不僅影響光通訊元件，更進一步牽動整個AI供應鏈。AI訓練與推理需要大量數據傳輸，而光互連技術正是突破傳統銅線傳輸瓶頸的關鍵。InP基板因其優異的電子遷移率與直接能隙特性，成為製造高速光電元件的首選材料。若InP供應不足，將直接導致AI伺服器內光模塊交期延長，甚至迫使雲端服務業者重新評估資料中心擴建藍圖。消息指出，部分一線雲端大廠已開始預付大額定金鎖定產能，中小型業者則面臨漲價與缺料雙重壓力。
AI資料中心光互連需求爆炸 InP成瓶頸環節
AI模型訓練時，成千上萬顆GPU間需要極低延遲、高頻寬的互連架構。傳統電氣互連在傳輸距離超過數公尺後訊號衰減嚴重，因此光互連成為必然選擇。目前主流方案採用矽光子整合InP調製器，或直接使用InP為基底的光子積體電路。根據業界研調，2024年全球資料中心用光收發模組市場規模較前一年成長超過50%，其中400G/800G模組佔比快速攀升，帶動InP基板用量翻倍增長。然而，InP基板製程複雜、良率偏低，加上磊晶長晶爐數量有限，導致供給彈性極低。業者坦言：「現在不是價格問題，而是有錢也買不到足夠的晶圓。」
台灣供應鏈角色關鍵 晶圓代工與封測廠備戰
台灣在全球半導體與光電供應鏈中佔有舉足輕重的地位，磊晶片（Epiwafer）與晶圓代工環節更是InP生態系的重要支柱。國內主要磊晶廠如全新光電、聯亞光電等，已接獲來自美系、日系客戶的強勁訂單，但上游基板來源受限使其擴產計畫受阻。另外，台積電與日月光等龍頭業者正積極布局矽光子平台，試圖以CMOS製程整合InP元件，以降低對純InP基板的依賴。工研院專家指出，台灣若能掌握InP基板自主供應，將有助於鞏固AI硬體製造優勢，政府應協助業者導入類石墨烯緩衝層等新技術，提升磊晶品質與基板利用率。
產能釋放時程落後 2025年AI工廠恐現轉折
面對InP基板短缺，部分AI業者開始尋找替代方案。例如，英特爾與NVIDIA積極推動共封裝光學（CPO）技術，將光收發器直接封裝在GPU旁，減少對高速InP調製器的依賴；另一條路徑則是以砷化鎵（GaAs）或磷化鎵（GaP）材料暫時替代部分應用。然而，這些替代方案效能不如InP，且需重新設計光路，短期難以大規模導入。目前InP基板新產能預計在2025年下半年逐步開出，但若AI需求持續超預期，2025全年供需缺口仍將存在。對於計劃在2025年投入營運的AI工廠而言，必須提前與供應商簽訂長期合約，或轉向支援多材料平台的設計以分散風險。
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