全球加速卡位,Micro LED CPO解锁高速AI互连

来源:半导体产业纵横发布时间:2026-06-29 17:44
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TrendForce预测:AI数据中心光模块中CPO渗透率将从2026年约0.5%攀升至2030年近35%。

随着AI数据中心持续扩容,芯片间互连面临的功耗与带宽瓶颈愈发难以解决。在此背景下,基于Micro LED的共封装光学(CPO)技术成为极具发展潜力的替代方案。该技术摒弃传统高速串行架构,采用“低速多通道并行光传输”方案,依托数百路低速光通道同步传输数据。

这套架构省去数字信号处理器(DSP)、模数/数模转换器(ADC/DAC)、时钟数据恢复电路(CDR)等一众高功耗器件,单比特能耗仅1–2皮焦耳。整套系统功耗约为铜线方案的5%。同时,Micro LED阵列可在不足1平方毫米面积内集成超400路通道,兼具体积紧凑、可靠性高、温度波动耐受能力强等优势。

目前该技术传输距离上限不足10米,但完美适配AI服务器机架内部互连场景,铜线与硅光基CPO均无法很好满足这一需求。因此,全球科技巨头与半导体企业纷纷加大布局,行业合作、生态共建热潮兴起。

全球厂商竞速,定义Micro LED CPO市场格局

Micro LED CPO行业仍处于发展早期,技术迭代与标准制定同步推进。芯片尺寸、单通道速率、传输距离、接收端选用光电二极管(PD)还是CMOS传感阵列等核心规范均未落地。

当下行业竞争核心是争夺标准制定话语权,组建产业联盟、整合产业链资源成为主流策略。早期入局玩家涵盖微软、Marvell等科技大厂,以及Avicena、Hyperlume等初创企业。

微软MOSAIC架构是“低速多通道并行”思路的典型代表。传统800G光链路采用8路100G通道,而MOSAIC采用20×20阵列排布、共400路2Gbps并行光通道,整体面积不到1平方毫米。单通道速率大幅降低后,信号均衡处理难度显著下降,无需搭载DSP、ADC/DAC、CDR器件,整机功耗控制在3.1–5.3瓦,相较主流光链路方案功耗降低56%–68%。多芯成像光纤的应用,也解决了数百路并行光路的布线难题。

Avicena则推出差异化LightBundle平台,采用氮化镓基Micro LED阵列搭配光电二极管接收端。方案依托台积电先进半导体工艺,基础带宽512Gbps,可拓展至896Gbps,单比特能耗维持1–2皮焦耳稳定水平,最远传输距离可达5米。2026年3月,Avicena与ams OSRAM签署联合开发协议,结合ams OSRAM车载Micro LED量产制造优势,加速技术商业化落地。

光网络DSP龙头厂商Marvell选择与Mojo Vision达成战略合作,提前布局无DSP新型光互连架构,巩固自身行业地位。

高速互连厂商Credo在2025年三季度收购加拿大初创企业Hyperlume,计划推出全新有源光缆(ALC)产品,可靠性对标AEC铜线,传输距离提升至30米。样品预计2027财年出货,2028财年实现规模化量产。

尽管头部科技企业与初创公司共同搭建起Micro LED CPO早期产业框架,但各方在芯片规格、接收端架构、系统集成方案上分歧显著。统一行业标准仍需数年时间,未来两到三年将是规格博弈、抢占市场定位的关键窗口期。

中国Micro LED CPO产业生态逐步成型

中国大陆与中国台湾厂商都在切入Micro LED CPO赛道,但是发展路线截然不同。

中国大陆:多元跨界布局

大陆参与主体类型更为丰富,传统LED厂商跨界切入光通信领域,跨行业联合攻关加速技术突破。多数项目仍处于样品开发、客户验证阶段,但商业化进程稳步推进。

布局Micro LED CPO的代表性企业包括华灿光电、兆驰股份、三安光电、乾照光电、利亚德、赛富乐斯、思特威等。

中国台湾:垂直整合闭环布局

中国台湾企业选择垂直一体化发展路线,面板与LED厂商依托集团内部资源,在行业标准落地前搭建覆盖光源、探测器、模组的全产业链。

友达光电是典型代表,将LED厂商隆达电子、光电二极管厂鼎元光电纳入自有产业生态。友达推出玻璃RDL中介层方案,客户无需自建巨量转移产线即可落地Micro LED CPO方案,大幅降低落地门槛。目前友达已与海外AI、光通信客户开展整机CPO验证,预计2–3年内实现商用落地。5月末,友达还与法国Micro LED企业Aledia达成战略合作,联合开发高亮度、低功耗、高分辨率下一代显示技术,后续合作有望延伸至光通信领域。

镎创科技与伯恩光学达成合作;群创光电依托子公司光电封装能力强化垂直整合,被市场看好具备长期竞争优势。

CPO重塑Micro LED产业价值逻辑

无论是中国台湾厂商的垂直整合、中国大陆企业的跨界合作,还是海外企业的产业联盟,当前Micro LED CPO整体仍以样品送测、可靠性验证为主,大规模出货尚未到来。行业核心关注点集中在:市场规模化落地时点、潜在市场空间、Micro LED CPO与整体Micro LED产业的协同关系。

TrendForce数据显示,面向AI场景的全球光模块市场规模将从2025年165亿美元增长至2026年260亿美元,年增速超57%;2026年800G及以上高端光模块占比将突破60%,为CPO普及奠定市场基础。基于此,TrendForce预测:AI数据中心光模块中CPO渗透率将从2026年约0.5%攀升至2030年近35%。

Micro LED CPO光收发模组预计2028年下半年启动量产爬坡,2030年对应市场规模将达8.48亿美元。除优化AI数据中心互连效率外,Micro LED CPO还将为显示行业带来显著产业外溢效应。光互连场景打磨出的微型Micro LED芯片、高精度巨量转移工艺、高良率管控经验,均可复用至显示产线,降低终端消费产品制造成本,加速民用市场渗透。

长远来看,显示与光通信两大应用场景将相互赋能,构筑Micro LED产业双增长引擎,推动这项技术全面规模化商用。

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