Hay que admitirlo, la demanda de chips fotónicos es demasiado alta.
En los últimos días, la cadena de suministro global de chips fotónicos ha sido testigo de una serie concentrada de acciones de expansión, acuerdos a largo plazo, inversiones y vinculaciones: Coherent expande su línea de producción de semiconductores compuestos de InP de 6 pulgadas en Sherman, Texas; Nokia amplía la capacidad avanzada de prueba y encapsulado de chips fotónicos en Allentown, Pensilvania, EE.UU.; JX Advanced Metals de Japón planea invertir hasta 1.2 billones de yenes para aumentar su capacidad de sustratos de InP entre 7 y 10 veces; IQE y Tower Semiconductor llegan a un acuerdo de suministro de obleas epitaxiales de InP a varios años; Suoersi Photonics, filial de Dongshan Precision en China, también anuncia un proyecto de expansión de chips fotónicos y módulos ópticos de alta velocidad en Changzhou, con una inversión total de 12.000 millones de dólares.
La carrera por la capacidad de interconexión óptica para centros de datos de IA ya ha comenzado.
Panorama de expansión global de empresas de chips fotónicos
Primero, veamos los movimientos de expansión en Estados Unidos.
El 16 de junio, Coherent anunció que había firmado una carta de intención para recibir hasta 50 millones de dólares en fondos directos del Departamento de Comercio de EE.UU. bajo la Ley CHIPS and Science Act, destinados a expandir su fábrica líder mundial de fabricación de semiconductores de fosfuro de indio (InP) de 6 pulgadas ubicada en Sherman, Texas. Al día siguiente del anuncio, Coherent celebró la ceremonia de inauguración de las obras de expansión en su fábrica de Sherman. Coherent destacó que esta instalación cuenta con la primera y actualmente mayor plataforma de fabricación de InP de 6 pulgadas del mundo. Tras la expansión, el espacio de fabricación de la planta se duplicará, y la capacidad de producción de obleas aumentará 4 veces.
Vale la pena señalar que Jensen Huang, fundador y CEO de NVIDIA, asistió personalmente a esta ceremonia de Coherent y compartió escenario con el nuevo CEO de Coherent, Jim Anderson. NVIDIA había anunciado previamente una inversión estratégica de 20.000 millones de dólares en Coherent para asegurar la capacidad futura de producción de sus láseres, motores ópticos y módulos ópticos más avanzados. Huang declaró en el lugar: "La IA funciona con potencia de cálculo, pero la escalabilidad se atasca en la conectividad, y la fábrica de Sherman es donde se construyen estos 'tejidos nerviosos de conexión'."
Fuente: techpowerup
Nvidia ya ha integrado el "óptico" en la cadena de suministro de infraestructura de IA con capital. Ya en marzo de este año, Nvidia anunció inversiones de 20.000 millones de dólares en Coherent y Lumentum, respectivamente, acompañadas de compromisos de compra a largo plazo, acceso/capacidad futura, para productos láser avanzados, productos de interconexión óptica, I+D y expansión de capacidad de fabricación en EE.UU.
Lumentum es también un actor clave en el panorama de expansión de chips fotónicos en EE.UU. En marzo, Lumentum anunció que construiría una nueva fábrica avanzada de láseres en Greensboro, Carolina del Norte, EE.UU. Esta fábrica, de aproximadamente 24,000 pies cuadrados, se centrará en la producción de dispositivos ópticos de fosfuro de indio (InP) para grandes centros de datos de IA globales. En mayo, AIXTRON anunció haber recibido pedidos de múltiples sistemas G10-AsP MOCVD de Lumentum. Las acciones de Lumentum han subido un 769% en el último año.
También el 16 de junio, Nokia anunció que expandiría la capacidad avanzada de prueba y encapsulado de chips fotónicos en Allentown, Pensilvania, EE.UU., es decir, encapsular aún más los chips fotónicos en módulos ópticos utilizables en infraestructuras de IA y comunicaciones. Nokia señaló que esta es una de las pocas instalaciones en EE.UU. con dicha capacidad, y que tras la expansión, la capacidad podría aumentar hasta 10 veces su nivel actual, esperando tener capacidad comercialmente disponible a finales del tercer trimestre de 2026.
Nokia complementa la capacidad de encapsulado, prueba y modularización de chips fotónicos; Coherent complementa la capacidad de fabricación de front-end de dispositivos fotónicos de InP; y la inversión previa de Nvidia en Coherent y Lumentum equivale a asegurar fondos, pedidos y capacidad por adelantado a los proveedores clave de láseres e interconexión óptica. Estados Unidos está integrando la interconexión óptica de centros de datos de IA en su sistema de fabricación de semiconductores local.
Japón complementa el área de materiales ascendentes (upstream), campo en el que ha destacado históricamente su industria de semiconductores.
El 16 de junio, JX Advanced Metals de Japón, uno de los dos oligopolios mundiales de sustratos de InP, anunció planes para invertir hasta 1.2 billones de yenes en los próximos cuatro años para ampliar su capacidad de producción de sustratos de InP. Sumado a las inversiones relacionadas anunciadas previamente, la inversión total en construcción de capacidad de InP de la empresa alcanzará aproximadamente 1.5 billones de yenes. Estas inversiones elevarán la capacidad de la empresa a entre 7 y 10 veces su nivel original.
JX Advanced Metals ha estado produciendo sustratos de fosfuro de indio desde la década de 1980. En el año fiscal 2025, la empresa invirtió 25.000 millones de yenes para aumentar la capacidad de este material. Según un informe de India Strait Research, se prevé que el tamaño del mercado global de obleas de fosfuro de indio alcance los 507.21 millones de dólares para 2034, casi el triple que en 2025. Actualmente, JX Advanced Metals y su competidor Sumitomo Electric ocupan cada uno aproximadamente el 40% del mercado.
En Europa, también se han producido varios movimientos clave.
Cuando se discute la comunicación óptica, a menudo se colocan "silicio fotónico" e "InP" en oposición: como si el silicio fotónico reemplazara al InP al popularizarse. Sumado a la demanda por propiedad intelectual (IP) entre IQE y Tower Semiconductor, es fácil pensar así. Pero la ruta industrial real es más compleja, como se ve en los movimientos de IQE y Tower.
El 15 de junio, IQE y Tower Semiconductor alcanzaron un acuerdo de suministro a varios años de obleas epitaxiales de InP, respaldando la expansión a producción masiva de la plataforma de silicio fotónico de Tower en direcciones como transceptores extraíbles de 200Gb/canal, moduladores de 400Gb/canal de próxima generación y conmutación de rutas ópticas. El acuerdo estipula que Tower debe realizar un compromiso mínimo de compra en el primer año, IQE debe realizar un compromiso de suministro correspondiente, y posteriormente se requerirán más compromisos de volúmenes mínimos de compra. Esto ilustra una tendencia: la próxima generación de plataformas de silicio fotónico no elimina completamente los materiales III-V, sino que necesita integrar componentes de alto rendimiento de InP en plataformas maduras de silicio fotónico. El silicio fotónico se encarga de la integración a gran escala, la compatibilidad con procesos CMOS y la fabricación basada en plataformas, mientras que el InP continúa asumiendo funciones clave como fuente de luz de alto rendimiento, modulación y conversión fotovoltaica.
Según otro acuerdo, Tower también otorgará a IQE una amplia licencia global libre de regalías para sus patentes de silicio poroso. Previamente existía una disputa de propiedad intelectual entre las dos compañías, la cual Tower resolverá para alcanzar un acuerdo y poner fin a todos los litigios.
En su informe de resultados del primer trimestre de 2026 publicado el 13 de mayo, Tower señaló que está ejecutando un plan agresivo de expansión global de capacidad de silicio fotónico en múltiples fundiciones, con el objetivo de aumentar la capacidad de salida mensual de obleas de silicio fotónico a más de 5 veces la de finales de 2025 para finales de 2026. Además, Tower anunció haber firmado contratos de suministro a largo plazo de silicio fotónico para 2027 por valor de hasta 13.000 millones de dólares con varios clientes centrales importantes, y haber recibido directamente 290 millones de dólares en pagos por adelantado de los clientes en el primer trimestre de 2026. A medida que ingresen equipos en múltiples ubicaciones, la inversión total acumulada de Tower en activos globales relacionados con procesos, equipos y encapsulado de silicio fotónico alcanzará aproximadamente 9.200 millones de dólares.
En marzo de 2026, ST publicó noticias indicando que estaba considerando una expansión modular en Crolles, Francia, con el objetivo de cuadruplicar la capacidad de silicio fotónico de 300 mm para 2027, y planificar una mayor expansión para 2028. Además, el proyecto también recibió el apoyo del plan europeo de soberanía de la cadena de suministro. La plataforma de proceso de silicio fotónico PIC100 de ST, basada en obleas de 300 mm, ya se encuentra en una fase de alta producción a gran escala para los principales proveedores de nube a nivel mundial, principalmente para los chips centrales de transceptores ópticos de 800G y 1.6T.
El 2 de junio, el fabricante sueco de chips Sivers Semiconductors (especializado en proporcionar matrices de láser de alta potencia y múltiples longitudes de onda) y el gigante estadounidense de fundición pura GlobalFoundries (GF) establecieron una asociación estratégica profunda, específicamente para desarrollar soluciones de conectividad óptica de próxima generación para infraestructuras de centros de datos de IA. En concreto, las matrices de láser avanzadas de Sivers se integrarán directamente en la plataforma de silicio fotónico de GF.
En cuanto a China, el sector de los chips fotónicos se encuentra en un estado de expansión acelerada.
Según estadísticas del sector de Securities Times - Data Treasure, hasta el primer trimestre de 2026, el tamaño total de los proyectos en construcción de 7 empresas centrales cotizadas de módulos ópticos en China ascendió a 38.98 mil millones de yuanes, un aumento de más de 6 veces en comparación con hace cuatro años (primer trimestre de 2022). China Post Securities señaló en un informe de investigación que los gigantes extranjeros representan el 95% del mercado global de fosfuro de indio, que el déficit general entre oferta y demanda de la industria del fosfuro de indio es de casi el 70%, y se espera que la alta actividad continúe hasta 2028.
La noche del 16 de junio, Dongshan Precision anunció que aprobó que su filial de propiedad total, Suoersi Photonics, y sus subsidiarias desarrollen un proyecto de expansión de chips fotónicos y módulos ópticos de alta velocidad en Changzhou, con una inversión total de 12.000 millones de dólares, financiada con fondos propios de la empresa. Suoersi es una empresa integrada verticalmente con capacidades de diseño, fabricación, encapsulado, ensamblaje de módulos ópticos y pruebas de chips fotónicos. La adquisición de Suoersi por parte de Dongshan Precision le permitió pasar de la fabricación electrónica tradicional y la cadena de suministro de electrónica de consumo a los eslabones centrales de las comunicaciones ópticas para IA.
Desde la perspectiva de la contribución financiera, la contribución de Suoersi a las ganancias de Dongshan Precision tras su consolidación ya es significativamente mayor que su participación en los ingresos. En el ejercicio 2025 y el primer trimestre de 2026, la participación en los ingresos tras la consolidación de Suoersi fue del 3.58% y 16.02%, respectivamente, mientras que la participación en las ganancias alcanzó el 22.69% y 52.92%, respectivamente. Esto indica que el negocio de comunicaciones ópticas no solo crece rápidamente, sino que también tiene una fuerte elasticidad de ganancias. Es por eso que Dongshan Precision está dispuesta a invertir otros 12.000 millones de dólares.
San'an Optoelectronics respondió en la plataforma interactiva el 3 de junio: afirmó que su epitaxia de InP, fabricación de chips y procesos de prueba y encapsulado son líderes en China, que posee la capacidad tecnológica para producir chips ópticos de InP de 6 pulgadas en masa, y declaró que su capacidad de producción de tecnología óptica es de 2,750 obleas/mes, y que el eslabón central de epitaxia se ha expandido a casi 6,000 obleas/mes. En cuanto a productos, San'an mencionó en su informe anual de 2025 que puede proporcionar chips de láser y detectores como fuentes CW, VCSEL, EML, PD para módulos ópticos, y que los chips ópticos para módulos de 400G y 800G ya se están despachando en masa, mientras que los chips ópticos para módulos de 1.6T están siendo validados con muestras enviadas a clientes.
En el extremo de los materiales, en abril de este año, Yunnan Chihong Zinc & Germanium Co., Ltd. puso oficialmente en marcha el "Proyecto de construcción de obleas monocristalinas de fosfuro de indio de alta calidad". El proyecto planea expandir una línea de producción con una capacidad anual de 300,000 obleas (equivalentes a 4 pulgadas, incluidas 6,000 obleas de 6 pulgadas). Sobre la base existente de 150,000 obleas/año, se alcanzará una capacidad total de 450,000 obleas/año, con un período de construcción de 18 meses. Actualmente, la validación industrial y la instalación de equipos están en curso según lo planeado, y la capacidad se liberará gradualmente a medida que avance la construcción.
La cadena industrial de chips fotónicos en China se está completando desde el "ensamblaje de módulos" hacia una cadena completa de "materiales - epitaxia - chips - prueba y encapsulado - módulos".
El crecimiento de los chips fotónicos es ya un hecho consumado
Como es sabido, en el campo de los chips fotónicos, el CPO es el "Santo Grial" de la industria. Sin embargo, actualmente, la implementación del CPO se ha estado retrasando constantemente. Por lo tanto, el sector también tiene una gran preocupación: si el CPO (óptica co-empaquetada) no se implementa pronto en el futuro, o se debilita, ¿las empresas de módulos ópticos perderán su potencial de crecimiento?
El último informe óptico de Morgan Stanley (MS) ofrece un contrapunto muy claro. MS señala que los inversores se centran demasiado en el punto temporal de "cuándo se usará el CPO", ignorando la variable invariable subyacente: la necesidad de crecimiento del ancho de banda.
Independientemente de si el mercado finalmente escala a través de óptica extraíble, NPO, CPO, OBO o arquitecturas híbridas, la necesidad de mayor ancho de banda debería continuar impulsando el aumento de motores ópticos, láseres y contenido relacionado por GPU/rack. El punto de vista de MS es que la evolución de la arquitectura es solo una cuestión de ruta, pero el aumento masivo en el uso general de contenido óptico es seguro.
¿Qué son CPO, NPO y extraíble?
Extraíble tradicional (Pluggable): el módulo óptico se inserta en el panel frontal del conmutador como una memoria USB. Se conecta al chip de conmutación (ASIC) interno mediante cables de cobre.
NPO (óptica cercana al paquete): el motor óptico se mueve al interior del conmutador, cerca del chip de conmutación, acortando la distancia del cable de cobre.
CPO (óptica co-empaquetada): los chips ópticos y el chip de conmutación (o GPU) se empaquetan directamente en el mismo sustrato, eliminando por completo los cables de cobre de larga distancia y minimizando el consumo de energía y la latencia.
Actualmente, el CPO tiene desafíos críticos: encapsulado extremadamente complejo, bajo rendimiento, y si un componente falla, toda la placa base puede desecharse (falta de capacidad de reparación/mantenimiento). Por lo tanto, la adopción generalizada del CPO probablemente se ralentizará. Pero incluso si el mercado no adopta el CPO a corto plazo, y continúa usando módulos ópticos extraíbles tradicionales o adopta una "ruta híbrida de cobre/CPO", la cantidad de motores ópticos y láseres por servidor de IA o por GPU sigue aumentando significativamente.
La controversia del CPO no es solo sobre la ubicación del encapsulado, sino también sobre la ruta de la fuente de luz. La esencia del CPO es acercar el motor óptico lo más posible al chip de conmutación o al chip de cálculo para acortar la distancia de transmisión de señales eléctricas de alta velocidad y reducir los cuellos de botella de energía y ancho de banda. Pero la industria actualmente no tiene una única respuesta para la fuente de luz.
Las rutas que actualmente reciben más atención son principalmente tres: SiPh + Láser CW (silicio fotónico + láser de onda continua), VCSEL (láser de emisión superficial de cavidad vertical) y MicroLED (diodo emisor de luz micro). Las diferencias en madurez tecnológica, costo, distancia y consumo de energía entre las diferentes rutas determinan que el CPO probablemente no se implemente en una sola forma, sino que coexistirán múltiples esquemas en diferentes niveles de distancia dentro de los centros de datos de IA.
SiPh + Láser CW, es decir, el esquema "chip de silicio fotónico + láser de onda continua", tiene la mayor madurez tecnológica, una distancia de transmisión efectiva que puede superar 1 km, y es más adecuado para conexiones en centros de datos con altos requisitos de ancho de banda, distancia y confiabilidad, pero aún enfrenta presiones de consumo de energía a nivel de sistema, encapsulado de acoplamiento y costo.
La ventaja del VCSEL radica en su alta eficiencia energética, bajo costo y fuerte capacidad de disposición en matriz, y también tiene una alta madurez tecnológica, pero su distancia efectiva generalmente se limita a menos de cien metros, lo que lo hace más adecuado para interconexiones ópticas de corta distancia dentro del rack o entre racks. Por lo tanto, el posicionamiento del VCSEL no es reemplazar a SiPh + Láser CW, sino que puede convertirse en un esquema complementario en escenarios de interconexión óptica de corta distancia, bajo costo y alta densidad.
El MicroLED es más bien un esquema potencial orientado al futuro, con potencial de baja latencia, bajo costo y alta eficiencia energética, pero su distancia efectiva es aún más corta y su madurez tecnológica es la más baja. Esta es una ruta "sorpresa" que ha recibido mucha atención en el campo de la interconexión óptica en los últimos años. Startups de chips de silicio fotónico como Ayar Labs están explorando activamente la introducción de MicroLED, originalmente utilizado en pantallas, en interconexiones ópticas de alta densidad a nivel de Chiplet (chiplets) en el extremo cercano. Básicamente utiliza matrices de LED de tamaño extremadamente pequeño (micrométrico) como fuente de luz, integradas directamente en el borde o sustrato del chip de cálculo (como GPU, HBM), y los datos se transmiten haciendo parpadear el MicroLED mediante señales eléctricas directas.
Así, es probable que el CPO del futuro no sea una única ruta de fuente de luz ganadora, sino que se forme un panorama estratificado donde coexistan múltiples esquemas como SiPh, VCSEL y MicroLED, según diferentes distancias, densidades de ancho de banda y restricciones de costo dentro de los centros de datos de IA. Esto también demuestra aún más que la expansión de la producción de chips fotónicos no es simplemente apostar por una tecnología CPO específica, sino apostar por el aumento del valor de todo el sistema de fuentes de luz, motores ópticos, encapsulado y prueba, y materiales, una vez que los clústeres de IA pasen de la interconexión eléctrica a la óptica.
Conclusión
En esta ola global de expansión de producción de chips fotónicos encendida por la potencia de cálculo de la IA, ninguna región quiere quedarse atrás: Estados Unidos está remodelando su cadena de fabricación local a través de políticas y capital de gigantes; Japón defiende ferozmente la fortaleza de los materiales ascendentes; Europa impulsa activamente la implementación ingenieril de la integración heterogénea del silicio fotónico con semiconductores compuestos; y China, con su aterradora velocidad de implementación de líneas de producción, escala de proyectos en construcción y creciente capacidad de adentrarse en materiales ascendentes e integración vertical de chips, muestra una resiliencia industrial extremadamente fuerte.
Superficialmente, es una carrera de capacidad entre fabricantes de EE.UU., Japón, Europa y China; en esencia, es una apuesta colectiva de la cadena de suministro global de semiconductores por "más luz", después de que los centros de datos de IA pasaron de la expansión de la potencia de cálculo a la expansión del ancho de banda.
La carrera armamentista de la era fotónica ya ha entrado en una fase candente.
Este artículo proviene del WeChat Official Account "Observación de la Industria de Semiconductores" (ID: icbank), autor: Du Qin DQ
