光通訊がAIの新たなボトルネックに！Lumentum：この「半導体材料」の不足はメモリ危機より深刻

データセンターにおける光接続の需要が指数関数的に増加する中、マスメディアにほとんど登場しない化合物半導体材料であるリン化インジウム（InP）が、AIサプライチェーンにおいて最も脆弱な環として急速に浮上している。業界関係者は、この供給不足の深刻度が現在注目されているメモリ危機を上回る可能性があると警告している。

光部品大手のLumentum（LITE-US）のCEO、マイケル・ハルストン氏は、今月パリで開催されたRAISEサミットで、リン化インジウムの供給逼迫はメモリ市場を上回ると明言した。

彼は、Lumentumが現在5つのリン化インジウムウェーハ工場を保有していると明かしたが、出荷量は顧客の需要に対して30％以上不足しており、このギャップは前四半期よりもさらに拡大していると語った。

ハルストン氏は、「私たち2社（LumentumとCoherent（COHR-US））の生産能力を合わせても、NVIDIA（NVDA-US）や他の顧客からの需要を満たすのは難しいだろう」と率直に語った。

市場調査機関SemiAnalysisも同様の警告を発しており、近接パッケージ光接続に使用される連続波分布帰還（CW DFB）リン化インジウムレーザーが特に逼迫していると指摘している。

現在、この産業のウェーハサイズは2～4インチが主流であり、シリコン基板CMOSチップで一般的な12インチプロセスとは大きくかけ離れており、生産能力の拡大には構造的な制約がある。

こうした警戒信号はすでに市場に波紋を広げている。NVIDIAは今年3月、LumentumとCoherentにそれぞれ20億ドルを出資し、高速光通信レーザーの世界の大部分を支配するこの2社の供給を確保しようとしている。

しかし、関連銘柄はここ1か月で大幅に下落している。Lumentumは22.3％下落、Coherentは37.6％急落、基板サプライヤーのAXT社（AXTI-US）は39.9％下落、送受信モジュールメーカーのAOI（AAOI-US）も35.7％下落しており、株価の動きは業績の実態と乖離している。

シリコンフォトニクスでもリン化インジウムは避けられない

分析によれば、リン化インジウムが代替不可能なのは、材料そのものの物理的特性による。

シリコンは間接遷移型半導体であり、光を導く、分ける、変調する機能は持つが、自ら発光することはできない。一方、リン化インジウムは直接遷移型で、バンドギャップは約1.34電子ボルトあり、電気エネルギーを光子に高効率で変換できる。

つまり、NVIDIA、Broadcom、Marvell、Ciscoが開発するシリコンフォトニクスプラットフォームでは、パッケージ内部に必ずリン化インジウムレーザーを内蔵しなければならない。

言い換えれば、業界が着脱可能な送受信モジュールから共封裝光学（CPO）アーキテクチャへ移行しても、変化するのはレーザーの取り付け位置だけであり、リン化インジウムレーザーが部品表から消えるわけではない。

実際、CPOアーキテクチャでは、複数の光チャネルを同時に駆動するために、より高効率で製造が難しい高出力連続波光源や外部レーザーモジュールが求められるため、むしろ需要が高まっている。CoherentとNVIDIAの協業内容には、まさにこうした高出力連続波レーザー、外部レーザーモジュール、ファイバーアレイ部品が含まれている。

NVIDIAは、自社のフォトニクス交換機は従来の着脱式ソリューションに比べて、ポートあたりのレーザー数が4分の1に減少し、消費電力効率が3.5倍向上し、ネットワークトラフィックの耐性も10倍向上すると説明している。

問題は、こうした効果が「1ポートあたり」で計算されている点だ。真に需要曲線を押し上げているのは、トランスミッションポートの総数の爆発的増加である。Spectrum-X Photonicsの高階構成では、単一システムで512の800Gb/sポートをサポートでき、総交換容量は400Tb/sに達する。

「数千枚」から「数百万枚」への需要の飛躍

ハルストン氏は、この需要革命の規模を示す対比的な数字を提示した。

通信顧客のレーザー購入規模は「数百単位」だったが、現在のNVIDIAやクラウド大手の需要は「億単位」に達しているという。

彼は、「数千枚のウェーハ規模から、一気に数百万枚に拡大する必要があるが、しかもそれはシリコン以外の材料上での話だ。これは決して簡単なことではない」と語った。

数字は決算にも反映されている。Lumentumの最新四半期の売上高は8億840万ドルで、前年比90％増となった。部品事業の売上は5億3300万ドル、ポンプレーザーの出荷台数は前年比80％増加したが、需給ギャップは依然として拡大している。

ハルストン氏は決算電話会議で、需給の不均衡は前四半期の25～30％から「30％以上」に拡大し、ポンプレーザーの供給逼迫は「予想を上回る」状況にあり、主要部品は「可視範囲内では事実上売り切れ状態」と述べた。

同社の次四半期の売上見通しは9億6000万～10億1000万ドル、営業利益率は35～36％と予想されている。

Coherentも同様に、過去最高の四半期売上18億ドルを記録し、前年比21％増加した。データセンターと通信事業の売上比率は、約1年前の41％から75％に大幅に上昇しており、受注見通しは2028年まで埋まっている。

CoherentのCEO、ジム・アンダーソン氏は、6インチリン化インジウム生産ラインの設備歩留まりが旧来の3インチラインを上回っており、内部生産能力は6月期に予定より1四半期早く倍増するとし、2027年末までにさらに倍以上に増強すると述べた。

メモリ危機との決定的な違い：期間

警戒信号が絶えない中、この供給不足がどの程度続くかについては、市場の見方は依然として分かれている。

調査機関LightCountingは今年4月、現在の送受信モジュールの需要が供給を約30％上回っており、Lumentumが公表した数字と一致していると予測した。

しかし、同機関は、2026年末までに不足が徐々に緩和されると予想し、今年のイーサネット送受信モジュールの成長率予測を、2025年の82％から65％に下方修正した。

Coherentが生産能力の倍増を予定より1四半期早く達成する見通しも、同様の楽観的な方向を示唆している。

メモリ危機との最大の違いは、リン化インジウムの不足解消の道が、ゼロから3年かかる新工場建設ではなく、すでに生産ラインで実行中で、歩留まりも旧プロセスを上回るウェーハサイズのアップグレードにある点だ。この点が、市場の比較的楽観的な期間予測を支えている。

しかし、ハルストン氏の警告にも現実味がある。彼が率いる企業の市場評価は、この供給不足がどれだけ続くかに大きく左右されているからだ。

分析によれば、リン化インジウムの供給制約は製造能力だけでなく、原料のインジウムの天然的制約と地政学的リスクにも起因している。インジウムは亜鉛製錬の副産物であり、供給は亜鉛産業の景気と生産量に大きく依存しており、レーザー需要の増加に応じて迅速に増産することはできない。これにより、サプライチェーン全体が構造的なボトルネックに直面している。