Der InP-Mangel wird ernster sein als bei Speicher! Lumentum und SemiAnalysis warnen: Optische Interconnects werden zum neuen Engpass für KI

Indiumphosphid (InP) entwickelt sich zum schwächsten Glied in der Expansionskette der KI-Infrastruktur. Da die Nachfrage der Rechenzentren nach optischer Vernetzung exponentiell zunimmt, sieht sich dieses unersetzliche Verbindungshalbleitermaterial mit einer noch gravierenderen Versorgungslücke als Speicher konfrontiert.

Der CEO von Lumentum, Michael Hurlston, hat auf dem RAISE-Gipfel in Paris diesen Monat klar gewarnt: Der Mangel an Indiumphosphid wird noch schwerwiegender sein als die derzeitige Krise auf dem Speichermarkt. Er erklärte, dass Lumentum aktuell fünf InP-Wafer-Fabriken betreibt, aber der Ausstoß liegt immer noch über 30 % unter der Nachfrage der Kunden, und diese Lücke hat sich im Vergleich zum letzten Quartal weiter vergrößert. "Ich denke, selbst wenn wir beide zusammenarbeiten, können wir die von Nvidia und anderen Kunden gestellten Anforderungen nicht erfüllen," so Hurlston. "Der Mangel an Indiumphosphid wird ernster sein als die Situation auf dem Speichermarkt."

Das Marktforschungsinstitut SemiAnalysis hat kürzlich eine ähnliche Warnung ausgesprochen und darauf hingewiesen, dass insbesondere die Versorgung mit kontinuierlichen DFB-InP-Lasern für Near-Packaged Optical Interconnects äußerst angespannt ist. Die Wafergrößen in der Branche stagnieren meist im Bereich von 2 bis 4 Zoll und liegen damit weit hinter dem 12-Zoll-CMOS-Siliziumprozess, sodass die Kapazitätserweiterung strukturell beschränkt ist.

Diese Warnungen haben bereits für große Aufmerksamkeit am Markt gesorgt. Nvidia hat im März dieses Jahres jeweils 2 Milliarden Dollar in Lumentum und Coherent investiert, um die Versorgung durch die zwei Unternehmen zu sichern, die gemeinsam den Großteil der globalen Kapazität für Hochgeschwindigkeits-Datacom-Laser bereitstellen. Trotz dieser Maßnahmen wurden die Aktien der betreffenden Unternehmen im letzten Monat stark abverkauft – Lumentum (LITE) fiel um 22,3 %, Coherent (COHR) um 37,6 %, Substratanbieter AXT (AXTI) um 39,9 %, und Transceiver-Hersteller Applied Optoelectronics (AAOI) um 35,7 %. Die Kursentwicklung widerspricht deutlich der fundamentalen Richtung.

InP ist deshalb unersetzlich, weil seine materialphysikalischen Eigenschaften einzigartig sind. Silizium besitzt eine indirekte Bandlücke und kann Licht nur leiten, teilen und modulieren, aber nicht selbst erzeugen. InP verfügt über eine direkte Bandlücke von etwa 1,34 Elektronenvolt und kann Elektrizität hocheffizient in Photonen umwandeln. Deshalb müssen auf den Silizium-Photonik-Plattformen von Nvidia, Broadcom, Marvell und Cisco immer InP-Laser als Lichtquelle integriert werden.

Beim Übergang von steckbaren Transceivern zur Co-Packaged Optics (CPO)-Architektur verändert sich lediglich die Position der Laserinstallation, nicht aber deren Verbleib auf der Stückliste. Tatsächlich führt der Wandel zu CPO dazu, dass Lasertypen mit höherer Leistung und externen Laser-Modulen zum Einsatz kommen, um mehrere optische Kanäle anzutreiben. Die Kooperationsvereinbarung zwischen Coherent und Nvidia umfasst genau solche hochleistungsfähigen CW-Laser, externe Laser-Modul- und Faseranordnungseinheiten.

Nvidia erklärt, dass sein photonischer Switch im Vergleich zu äquivalenten steckbaren Lösungen die Anzahl der Laser pro Port um das Vierfache senkt, die Energieeffizienz um den Faktor 3,5 verbessert und die Netzwerkwiderstandsfähigkeit um das Zehnfache steigert. Diese Einsparungen beziehen sich aber auf "pro Port", und genau die explosionsartige Zunahme der Gesamtportzahlen treibt die Nachfragekurve steil nach oben. Die High-End-Konfiguration von Spectrum-X Photonics unterstützt 512 Ports mit jeweils 800Gb/s und eine Gesamtaustauschkapazität von 400Tb/s.

Hurlston konnte die Intensität dieser Nachfragerevolution mit einer Zahlenreihe verdeutlichen: Telekomkunden kaufen Laser in "hunderten", während Nvidia und die großen Cloud-Anbieter Laser in "hunderten Millionen" benötigen. "Von einigen tausend Wafern auf Millionen zu wachsen, und das auch noch auf Nicht-Silizium-Materialien, ist definitiv eine große Herausforderung", so Hurlston.

Lumentum erzielte im dritten Quartal des Geschäftsjahres einen Umsatz von 808,4 Mio. Dollar, ein Plus von 90 % gegenüber dem Vorjahr. Das Komponenten-Geschäft steuerte 533 Mio. Dollar bei, und die Pump-Laser-Auslieferungen stiegen um 80 %. Trotzdem wächst die Angebotslücke weiter. In der Bilanzkonferenz gab Hurlston an, dass das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage sich von 25 % bis 30 % im letzten Quartal auf "über 30 %" vergrößert hat, die Knappheit beim Pump-Laser sei "sogar unerwartet groß", und die Kernelemente seien "für die absehbare Zukunft praktisch ausverkauft". Der Ausblick für das vierte Quartal liegt bei einem Umsatz von 960 bis 1.010 Mio. Dollar und einer operativen Marge von 35 % bis 36 %.

Auch Coherent meldete einen Rekordquartalsumsatz von 1,8 Milliarden Dollar, ein Anstieg um 21 %. Der Anteil des Datenzentrums- und Kommunikationsgeschäfts am Gesamtumsatz stieg von 41 % vor einem Jahr auf 75 %, und die Auftragsrückstände reichen bis ins Jahr 2028. CEO Jim Anderson erklärte, dass die Ausbeute der 6-Zoll-InP-Fertigungslinie mittlerweile die klassische 3-Zoll-Linie übertreffe; intern werde die Kapazität bis Ende des Juniquartals verdoppelt – und somit ein Quartal früher als geplant – und bis Ende 2027 erneut mehr als verdoppelt.

Trotz der anhaltenden Warnsignale gibt es unterschiedliche Einschätzungen zur Dauer des Mangels. LightCounting schätzt den Markt im April 2026 so ein, dass die Nachfrage nach Transceivern derzeit etwa 30 % über dem Angebot liegt – dies deckt sich mit Lumentums Daten. Gleichzeitig prognostiziert das Institut, dass der Mangel Ende 2026 vorbei sein könnte und senkt das Wachstum der Ethernet-Transceiver für dieses Jahr von 82 % im Jahr 2025 auf 65 %. Die vorgezogene Kapazitätsverdopplung bei Coherent deutet in die gleiche Richtung.

Der entscheidende Unterschied zur Speicherkrise liegt darin, dass die Lösung für InP ein Wafergrößen-Upgrade ist, das bereits in der Produktion läuft und dem alten Node in der Ausbeute voraus ist – und nicht eine neue Wafer-Fabrik, deren Bau drei Jahre dauert. Dies unterstützt ein relativ optimistisches Zeitfenster, aber Hurlstons Warnung ist ebenfalls sehr relevant – der Unternehmenswert hängt wesentlich von der Dauer dieses Mangels ab.