ในห่วงโซ่อุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยแสง AI อินเดียมฟอสไฟด์ (InP) และลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบาง (TFLN) มีบทบาทที่แตกต่างกันมาก แต่ก็ขาดไม่ได้พอๆ กัน

สิ่งหนึ่งคือวัสดุที่ “สร้างการเต้นของหัวใจ” ของการสื่อสารด้วยแสง ในขณะที่อีกวัสดุหนึ่ง “ควบคุมกระแสเลือด”
แบบแรกกำหนดว่าสามารถสร้างสัญญาณแสงได้เลยหรือไม่ ส่วนหลังจะกำหนดว่าสัญญาณเหล่านั้นสามารถปรับได้เร็วเพียงพอ ส่งได้ไกลเพียงพอ และควบคุมได้อย่างแม่นยำเพียงพอหรือไม่

หลายๆ คนเข้าใจผิดว่าวัสดุทั้งสองนี้เป็นคู่แข่ง โดยสันนิษฐานว่าลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางจะ "แทนที่" อินเดียมฟอสไฟด์ในที่สุด ในความเป็นจริง สิ่งนี้สะท้อนถึงความเข้าใจผิดว่าระบบการสื่อสารด้วยแสงทำงานอย่างไร

วันนี้ เราจะมาแจกแจงบทบาทของพวกเขาให้ชัดเจนที่สุด: ใครทำอะไร เหตุใดจึงมีการแบ่งงานกันทำ และเทคโนโลยีใดที่ปัจจุบันใกล้เคียงกับการค้าในวงกว้างมากขึ้น

1. การทำความเข้าใจแผนกแรงงาน: การปล่อยมลพิษและการปรับค่าไม่เคยเป็นงานเดียวกัน

หากการสื่อสารด้วยแสงเป็นการวิ่งผลัด อินเดียมฟอสไฟด์จะเป็นตัวเริ่มต้น ซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบในการส่งสัญญาณ ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางจะเป็นเครื่องเร่งความเร็วระยะกลาง โดยจะผลักดันความเร็วในการส่งข้อมูลให้สูงขึ้น ขยายระยะทาง และเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะเดียวกัน ซิลิคอนก็ทำหน้าที่เหมือนผู้ประสานงานระบบมากกว่า โดยไม่ได้สร้างแสงสว่างในตัวเอง แต่รวมส่วนประกอบทั้งหมดไว้ในแพลตฟอร์มเดียว

อินเดียมฟอสไฟด์เป็น "กลไกแห่งแสง" โดยพื้นฐานแล้ว

ในโมดูลออปติคัล 800G และ 1.6T ชิป EML (Electro-Absorption Modulated Laser) จะต้องถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิว InP เนื่องจากอินเดียมฟอสไฟด์สามารถปล่อยแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ครอบคลุมหน้าต่างใยแก้วนำแสงหลักที่สูญเสียน้อยที่สำคัญสองหน้าต่าง: 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร หากไม่มี InP แหล่งกำเนิดแสงพื้นฐานภายในโมดูลก็จะไม่มีอยู่จริง

ในทางตรงกันข้าม ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางคือ "กระปุกเกียร์ของแสง"

บทบาทของมันเริ่มต้นหลังจากที่มีแสงเกิดขึ้น โมดูเลเตอร์ TFLN ทำการมอดูเลชั่นอิเล็กโทรออปติกด้วยความเร็วสูงพิเศษและพลังงานต่ำ — เข้ารหัสสัญญาณไฟฟ้าลงบนคลื่นแสงโดยการเปลี่ยนความเข้มและเฟสของแสง โมดูเลเตอร์เองไม่ปล่อยแสง แต่จะกำหนดว่าสัญญาณสามารถเดินทางได้เร็วแค่ไหน ไปได้ไกลแค่ไหน และใช้พลังงานเท่าใด

ในเดือนเมษายน ปี 2026 บริษัทหลักทรัพย์ Huatai ได้เผยแพร่รายงานการวิจัยโดยเปรียบเทียบตรรกะการเติบโตของอุตสาหกรรมซับสเตรต InP และอุตสาหกรรม TFLN อย่างเป็นระบบ รายงานเน้นย้ำว่าทั้งสองเป็นส่วนเสริมมากกว่าการทดแทนภายในโมดูลออปติคัล การอัพเกรดโมดูลออปติคัลเจเนอเรชั่นถัดไปไม่ใช่เรื่องของ "อย่างใดอย่างหนึ่งหรือ" แต่เป็นคำถามที่ว่า "ใครเป็นผู้จัดการฟังก์ชันใด"

2. อินเดียมฟอสไฟด์: “เครื่องยนต์เบา” ที่เป็นแกนหลักของโครงสร้างพื้นฐาน AI

ใน BOM (Bill of Materials) ของโมดูลออปติคัล 800G และ 1.6T ชิปออปติคัลคิดเป็นสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของต้นทุนทั้งหมด และซับสเตรต InP เป็นหนึ่งในวัสดุพื้นฐานที่สำคัญที่สุดภายในชิปเหล่านั้น

ตามรายงานจาก Omdia และ Yole ความต้องการทั่วโลกสำหรับซับสเตรตอินเดียมฟอสไฟด์ (วัดเทียบเท่ากับ 2 นิ้ว) คาดว่าจะสูงถึงประมาณ 2.0–2.1 ล้านเวเฟอร์ในปี 2568 ในขณะที่กำลังการผลิตทั่วโลกที่มีประสิทธิภาพยังคงอยู่เพียงประมาณ 600,000–700,000 เวเฟอร์ ส่งผลให้ช่องว่างด้านอุปทานเกิน 70%

ภายในปี 2569 ความต้องการทั่วโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 2.6–3.0 ล้านเวเฟอร์ ในขณะที่กำลังการผลิตอาจเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 750,000 เวเฟอร์เท่านั้น อัตราส่วนการขาดแคลนจึงคาดว่าจะยังคงอยู่สูงกว่า 70%

ราคาสะท้อนให้เห็นถึงความไม่สมดุลนี้โดยตรงยิ่งขึ้น

ราคาของซับสเตรต InP ขนาด 2 นิ้วเพิ่มขึ้นจากประมาณ 800 ดอลลาร์สหรัฐต่อเวเฟอร์ในต้นปี 2025 เป็นประมาณ 2,300–2,500 ดอลลาร์สหรัฐต่อเวเฟอร์ ซึ่งเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่าในช่วงเวลาสั้นๆ มีรายงานว่าการกำหนดราคาทันทีสำหรับคำสั่งซื้อเร่งด่วนเกิน 3,000 เหรียญสหรัฐต่อเวเฟอร์

NVIDIA คาดการณ์ว่าความต้องการโดยรวมสำหรับเวเฟอร์อินเดียมฟอสไฟด์อาจเพิ่มขึ้นเกือบ 20 เท่าระหว่างปี 2569 ถึง 2573 Huatai Securities ยังตั้งข้อสังเกตในรายงานด้วยว่าวัสดุออปติคอลหลักต้นน้ำกำลังเข้าสู่วงจรการเติบโตที่แข็งแกร่ง โดยที่ซับสเตรต InP ประสบกับความหนาแน่นของอุปสงค์และอุปทานที่รุนแรง ซึ่งได้แรงหนุนจากความต้องการชิปออปติคัลที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว

ในด้านอุปทาน อุตสาหกรรมยังคงมีความเข้มข้นสูง Sumitomo Electric ของญี่ปุ่น, AXT ของสหรัฐอเมริกา และ JX Metals ของญี่ปุ่น ร่วมกันควบคุมกำลังการผลิตทั่วโลกมากกว่า 90% ในขณะเดียวกัน วงจรการขยายตัวมักต้องใช้เวลาสองถึงสามปี

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2568 จีนได้เพิ่มวัสดุที่เกี่ยวข้องกับอินเดียมและอินเดียมฟอสไฟด์ในรายการควบคุมการส่งออกอย่างเป็นทางการ ซึ่งตอกย้ำความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของทรัพยากร InP ต้นน้ำ

3. ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบาง: “กระปุกเกียร์แบบออปติคอล” ที่ตามมาอย่างรวดเร็ว

ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางไม่สร้างแสง แต่ช่วยแก้ปัญหาได้อย่างแม่นยำที่วัสดุมอดูเลชันแบบเดิมเริ่มมีข้อจำกัดทางกายภาพ ได้แก่ แบนด์วิดท์และการใช้พลังงาน

โมดูเลเตอร์ TFLN กระแสหลักในปัจจุบันโดยทั่วไปยังคงทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นที่สูงกว่า 1.8V แรงดันไฟฟ้าในการขับขี่ที่ค่อนข้างสูงเหล่านี้จะจำกัดแบนด์วิธการมอดูเลตที่เพิ่มขึ้นอีก ขณะเดียวกันก็ส่งผลให้มีการใช้พลังงานของระบบที่สูงขึ้นด้วย

อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่รวดเร็วกำลังเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2569การสื่อสารธรรมชาติตีพิมพ์งานวิจัยที่ก้าวหน้าเกี่ยวกับตัวปรับคลื่นไฟฟ้าออปติกบรอดแบนด์แบบอัลตร้าบรอดแบนด์ที่ใช้ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบาง งานนี้แสดงให้เห็นถึงแบนด์วิธออปติคอล 800 นาโนเมตรที่ทำลายสถิติ ซึ่งครอบคลุมสเปกตรัมการสื่อสารด้วยแสงทั้งหมด

โมดูเลเตอร์ได้รับแบนด์วิดท์แบบอิเล็กโทรออปติกเกิน 67GHz ทั่วทั้งย่านความถี่โทรคมนาคม OU โดยมีประสิทธิภาพประมาณ 100GHz ในแถบ O/S/C/L และประสิทธิภาพมากกว่า 50GHz ที่บริเวณความยาวคลื่น 2μm อุปกรณ์ยังสาธิตการส่งสัญญาณ PAM-4 ที่เกิน 240Gbps ต่อความยาวคลื่น ซึ่งเป็นการตั้งค่ามาตรฐานประสิทธิภาพใหม่สำหรับอุปกรณ์ TFLN

ที่งาน OFC 2026 บริษัทต่างๆ เช่น HyperLight และผู้จำหน่าย TFLN อื่นๆ ได้จัดแสดงชิปและอุปกรณ์ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางที่มุ่งเป้าไปที่โมดูลออปติคัลความเร็วสูงพิเศษ ชิปโฟโตนิกแบนด์วิธแบนด์วิดท์พิเศษ และโมดูเลเตอร์รุ่นต่อไป

ในงานเดียวกัน Coherent ได้นำเสนอโซลูชัน 400G ต่อช่องสัญญาณที่ใช้สถาปัตยกรรม InP EML พร้อมด้วยตัวรับส่งสัญญาณ 3.2T และสถาปัตยกรรมที่มุ่งเน้นอนาคตโดยมีเป้าหมายนอกเหนือจากระบบ 12.8T

การมีอยู่ของเทคโนโลยีทั้งสองพร้อมกันที่ OFC แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงเส้นทางเทคโนโลยีคู่ขนานสองเส้นทางสำหรับโมดูลออปติคอลความเร็วสูงพิเศษในอนาคต

Huatai Securities ได้จัดประเภททั้ง InP Substrate และ TFLN ไว้อย่างชัดเจน ว่าเป็นโอกาสต้นทางระยะยาวที่สำคัญในการสื่อสารแบบออปติก ความสัมพันธ์ของพวกเขาถูกคาดหวังให้คงอยู่ร่วมกันและเกื้อกูลกันมากกว่าการทดแทน

การอภิปรายในอุตสาหกรรมและการวิเคราะห์การค้นหายังบ่งชี้ด้วยว่าแม้ว่าโมดูเลเตอร์ TFLN ส่วนใหญ่ยังคงรักษาแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นให้สูงกว่า 1.8V แต่กลยุทธ์การปรับให้เหมาะสมทางวิศวกรรมหลายประการได้ผลักดันอุปกรณ์บางตัวให้ต่ำกว่า 1.6V แล้ว

สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าอุปกรณ์เรือธงในอนาคต ซึ่งรวมแบนด์วิธที่ใหญ่ขึ้น การใช้พลังงานน้อยลง และการบูรณาการที่สูงขึ้น กำลังเปลี่ยนจากการวิจัยในห้องปฏิบัติการไปสู่เชิงพาณิชย์ในโลกแห่งความเป็นจริงอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยี TFLN ยังคงอยู่ในขั้นตอนการทำซ้ำอย่างรวดเร็ว โดยกระบวนการผลิตมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องทุกปี

4. ยุค 1.6T และ 3.2T: การแบ่งแยกแรงงานจะชัดเจนยิ่งขึ้น

เมื่อโมดูลออปติคอลเปลี่ยนจาก 1.6T ไปสู่ ​​3.2T และมากกว่านั้น แผนงานทางเทคโนโลยีก็เริ่มมีความชัดเจนมากขึ้น

OFC 2026 ได้ส่งสัญญาณที่ชัดเจนแล้วว่า: วงจรการวนซ้ำกำลังเร่งอย่างรวดเร็ว

โมดูลออปติคัล 1.6T กำลังเปลี่ยนจากการใช้งานในปริมาณจำกัดไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ ในขณะที่ทิศทางทางเทคนิคสำหรับสถาปัตยกรรม 3.2T เป็นรูปเป็นร่างไปเป็นส่วนใหญ่

ในเวลาเดียวกัน การแทรกซึมของซิลิคอนโฟโตนิกส์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

การคาดการณ์ของอุตสาหกรรมชี้ให้เห็นว่าโซลูชันซิลิคอนโฟโตนิกส์อาจมีสัดส่วนมากกว่า 50% ของโมดูลออปติคัล 800G ภายในปี 2569 ในโมดูล 1.6T การเจาะโฟโตนิกของซิลิคอนอาจสูงถึง 70–80%

แต่ซิลิคอนโฟโตนิกส์เองก็ไม่ได้ให้แหล่งกำเนิดแสง ยังคงอาศัยเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องภายนอก (CW) ที่มีอินเดียมฟอสไฟด์

ยิ่งมีการใช้ซิลิคอนโฟโตนิกส์มากเท่าใด ความต้องการโมดูเลเตอร์ประสิทธิภาพสูง เช่น TFLN ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เป็นผลให้โมดูลออปติคัลกำลังพัฒนาออกจาก "การครอบงำด้วยวัสดุเดียว" และไปสู่ระบบนิเวศการทำงานร่วมกันที่สร้างขึ้นโดย:

• อินเดียมฟอสไฟด์เป็นรากฐานของเลเซอร์
• ซิลิคอนโฟโตนิกส์เป็นแพลตฟอร์มบูรณาการ
• ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางเป็นตัวเร่งการมอดูเลตความเร็วสูงพิเศษ

การทำงานร่วมกันในหลากหลายวัสดุนี้กำลังกลายเป็นรากฐานที่แท้จริงสำหรับโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารออปติคอล AI ขนาดใหญ่

ความคิดสุดท้าย

บางทีความเข้าใจผิดที่ใหญ่ที่สุดในการสื่อสารด้วยแสงในปัจจุบันก็คือแนวคิดที่ว่าวัสดุทั้งสองนี้เป็นคู่แข่งกัน

ในความเป็นจริงสิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง

อินเดียมฟอสไฟด์สร้างแหล่งกำเนิดแสง ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางควบคุมความเร็วและการมอดูเลต ในสถาปัตยกรรมโมดูลออปติคัลกระแสหลักจำนวนมากในปัจจุบัน เทคโนโลยีทั้งสองอยู่ร่วมกันภายในโมดูลแพ็คเกจเดียวกัน โดยทำงานพร้อมกันบนใยแก้วนำแสงและระบบอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน

ไม่ว่าในสถาปัตยกรรม EML สถาปัตยกรรมซิลิคอนโฟโตนิกส์ หรือแพลตฟอร์มที่ใช้ TFLN ในอนาคต InP และ TFLN ต่างก็ทำหน้าที่ที่แตกต่างกันภายในขั้นตอนต่างๆ ของห่วงโซ่การสื่อสารเดียวกัน

วัตถุประสงค์ร่วมกันของพวกเขาชัดเจน: ผลักดันความเร็วการเชื่อมต่อระหว่างกันของคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ AI ให้ถึงขีดจำกัดทางกายภาพ

อินเดียมฟอสไฟด์สร้างการเต้นของหัวใจ ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางช่วยให้การไหลเวียนดีขึ้น

ไม่สามารถทดแทนสิ่งอื่นได้

ในปี 2569 ตลาด InP กำลังเผชิญกับการขาดแคลนอุปทานเกิน 70% ราคาที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว และคำสั่งซื้อที่ค้างอยู่ขยายไปจนถึงปี 2570 ขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าของ TFLN กำลังเปิดประตูสู่ความสามารถในการมอดูเลชั่นที่เกือบ 3.2T บนย่านความถี่ออปติคัลกว้างพิเศษ

เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่ได้แยกจากกัน วิวัฒนาการที่รวมกันของพวกเขาคือสิ่งที่ขับเคลื่อนยุคใหม่ของการสื่อสารด้วยแสง AI อย่างแท้จริง

อนาคตของการสื่อสารด้วยแสงไม่ใช่ "สงครามการทดแทน" ระหว่างวัสดุ แต่เป็นความร่วมมือที่เชี่ยวชาญเป็นพิเศษระหว่างฟังก์ชันเสริม