Micro LED CPO正掀翻AI光互连的旧秩序

JM Insights 集摩咨询 2026-09-20 09:48
Micro LED CPO正掀翻AI光互连的旧秩序图1

NPO与CPO的路线之争被重新推到台前,Micro LED CPO是更值得单独拆解的一条支线。它并不打算取代长距光模块,也不一定要和硅光CPO正面硬碰,而是瞄准AI数据中心机柜内、板卡间那段越来越拥挤的“最后一米”。

当铜缆在高速率下传输距离被压缩到不足两米,功耗墙又步步逼近,Micro LED CPO用“宽而慢”的并行架构给出了另一种答案——把数百颗微米级Micro LED发光阵列、驱动电路和接收探测器共封装在同一基板上,让大量低速光通道叠加出超高总带宽,以极低的单通道功耗换取系统级能效优势。

行业研究机构数据显示,这一方案整体能耗可降至铜缆方案的5%,相较硅光CPO也能降低50%以上;在1.6Tbps速率下,整体功耗有望从约30W压到1.6W左右。这种看似反直觉的路径,恰恰绕开了传统光互连对复杂DSP、ADC/DAC和CDR电路的依赖,把竞争焦点从“单通道能跑多快”转向了“系统能效能做到多低”。

2026年之所以成为关键节点,是因为Micro LED CPO正在从理论构想快速跨入工程样品与客户验证阶段。

芯片端,京东方华灿光电与南京大学联合团队在0.4kA/cm²电流密度下,将蓝光Micro LED单通道调制带宽提升至3.0GHz,传输功耗低至0.25pJ/bit,已经摸到短距光通信商用化要求的门槛;聚灿光电首批CPO光芯片样品正式送样海外客户,京东方华灿的Micro LED通讯应用芯片也已交付海外客户,进入关键性能提升与样品优化阶段。

系统端,Avicena在8月宣布新一代LightBundle评估套件正式出货,集成335个Micro LED数据通道,吞吐量达到1Tbps,成为全球首款Tbps级Micro LED光互连评估套件;微软联合联发科展示的800G Micro LED CPO原型,可在30米距离稳定传输,整端功耗相比传统激光方案下降六成以上;Palomino Laboratories也向超大规模云服务商交付了第一代GaN基Micro LED光学引擎原型样机,客户实测带宽性能超出设计目标。

生态端,海外已经形成微软、Marvell、Avicena、Credo、ams OSRAM、Palomino等多方布局,国内则有京东方华灿、兆驰股份、三安光电、乾照光电、雷曼光电等企业相继入局,中国台湾地区也有友达、富采、錼创等厂商积极参与,ams OSRAM甚至计划基于其EVIYOS车灯模块近15年的Micro LED技术积累,在2027年把数据通信产品推向市场。

可以看出,产业链从芯片、驱动、封装到系统验证的协同节奏,明显比一年前加快了许多。

但真正决定Micro LED CPO能否从工程样品走向批量制造的,并不只是发光芯片本身,还包括承载这一切的封装基板。传统有机基板在大尺寸下翘曲严重,硅中介层又受晶圆尺寸限制、成本高昂,而玻璃基板恰好补上了这块短板。

它支持大尺寸制造,可承载约2/2μm精细线路和约25μm Core Via,能够缓解大尺寸封装中的翘曲、信号损耗和面积利用率问题;它的热膨胀系数可通过成分控制精确设定在3—5ppm/°C,与硅芯片高度匹配,从而在热循环中保持连接完整性。

Micro LED CPO来说,光纤耦合精度要求在亚微米级,偏移超过0.5μm光功率就会衰减过半,任何热变形都可能让数百个并行通道的对准功亏一篑。与此同时,玻璃基板的高频介电损耗显著低于有机材料,高频信号损耗可降低约40%,足以满足1.6T/3.2T超高速光模块的低损耗传输需求,其光学透明性还为未来在基板内集成光波导等光子功能留下了想象空间。

可以说,Micro LED CPO的“宽而慢”架构决定了它需要一块既稳定又透明、既大尺寸又低损耗的底座,而玻璃基板正是目前最接近这一要求的答案。

产业链的进展也印证了这一点。京东方已经成立“Micro LED光互连系统及玻璃载板CPO技术攻关项目组”,联合生态伙伴推进前瞻技术预研,并在玻璃通孔开孔、深孔填铜等关键工艺上具备完整能力,同时与康宁达成实质性合作。沃格光电投入近10亿元建设TGV产线,其TGV技术可实现最大深宽比100:1,CPO玻璃基产品已完成批量送样,1.6T光模块用玻璃基载板已小批量供货中际旭创,并同步送样英特尔、英伟达,公司预计2027年底NPO方案可导入量产,CPO则要等到2029—2030年。友达光电则展示了将Micro LED CPO导入玻璃RDL中介层的系统级方案。

从市场规模看,2026年全球玻璃基板市场规模预计达到186亿美元,2026—2030年复合增长率约14.5%,远高于有机基板6%的增速。兴业证券也指出,玻璃基板在表面粗糙度、热膨胀系数、杨氏模量等关键指标上全面优于硅和有机材料,是光电共封装实现规模化落地的关键载体。

这些信号叠加在一起,说明玻璃基板不再只是实验室里的替代材料,而是开始进入CPO/NPO产业链的真实交付清单。

市场节奏也因此逐渐清晰。2026年是工程样品密集交付与客户验证的阶段,华灿光电、聚灿光电、Avicena、Palomino等企业均已向客户送样或交付原型;2027年则被中信证券判断为行业有望逐步进入落地阶段,ams OSRAM和沃格光电的量产时间表也都指向这一年;TrendForce预估Micro LED CPO光收发模块最快将在2028年下半年快速放量,2030年出货量达到530万支,对应产值8.48亿美元。

当然,这条路上仍有几道硬关卡需要攻克首先,巨量转移良率目前行业水平约99.99%,而商业化量产要求达到99.9999%,中间仍有数量级差距;其次,数百个并行通道与多芯光纤的亚微米级对准,对封装工艺和玻璃基板平整度提出极高要求;此外,芯片尺寸、单通道速率、传输距离、接收端采用PD还是CMOS传感器阵列等接口标准尚未统一,整个赛道仍处于标准制定与技术摸索同步推进的阶段;尤为关键的是成本上,玻璃基板当前制造成本较有机基板高出30%—50%,整体良率也还有较大提升空间。规模效应和工艺成熟,将是未来几年降本的核心驱动力。

Micro LED CPO的价值,不在于取代长距光模块或硅光CPO,而在于为AI数据中心机柜内高密度、低功耗短距互联提供铜缆和VCSEL NPO之外的第三条技术路线。当AI集群从万卡走向十万卡,铜缆的传输距离在高速下不足两米,功耗墙日益逼近,Micro LED CPO的“宽而慢”架构恰好以极低功耗和天然冗余能力回应了这一痛点。

而玻璃基板,正是承载这一切的物理底座。它的热膨胀匹配、超低损耗和大尺寸能力,决定了Micro LED CPO能否从工程样品走向批量制造。2026年玻璃基板已经迎来商业化元年,Micro LED CPO的放量则要等到2028年下半年之后。这两条曲线的交汇点,或许就是下一代数据中心光互连格局重塑的时刻。
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