AI算力狂飆的下一站：Micro LED CPO

近期，Micro LED CPO（共封裝光學）概念在全球科技與資本市場的熱度持續飆升，作為被寄予厚望的下一代短距光互連技術，其不僅引發了國際巨頭的爭相布局，也帶動了國內眾多企業跨界布局的熱潮。那么，為何Micro LED CPO能在此刻站上風口？它又將如何重塑未來的算力版圖？

AI算力狂飆下的互連焦慮與物理極限

簡單而言，Micro LED CPO的出現是為了解決AI算力需求暴增帶來的問題。

在AI高速發展的大時代下，作為人工智能大模型訓練的核心基礎設施，智算集群、數據中心（Intelligent Computing Cluster或AI Cluster）正在面臨越加嚴峻的龐大數據傳輸效率與效能挑戰。

根據2025年中國移動發表的《面向大規模智算集群場景光互連技術白皮書》，隨著通用人工智能的加速發展，大模型技術總體遵循擴展法則，智算集群的參數規模大約每兩年增長400倍，帶動芯片算力約每兩年提升3倍。

然而，計算機互連速度的提升卻顯得極為遲緩，約每兩年僅能增長1.4倍?；ミB能力的演進嚴重滯后于算力的爆發，導致了極高的通信開銷，成為超大規模集群算力隨芯片數量線性增長的核心瓶頸。

TrendForce集邦咨詢最新調查則指出，隨著生成式AI興起，數據中心對高速傳輸的需求持續提升，原先應用在機柜內短距離傳輸的銅纜方案，將在傳輸密度與節能上面臨嚴峻挑戰。在追求高傳輸速率的前提下，由于傳統銅纜能耗超過10 pJ/bit，將使得整體系統能耗大幅增加。

銅纜方案在速度、功耗、距離和物理空間上全面到達極限，業界正積極尋求轉向更高速低損耗的互連技術，因此光互連走入了行業的視野。

TrendForce集邦咨詢研認為，未來的GPU設計重心將轉向更高密度的芯片互連以及更高速的數據傳輸，機柜內芯片互連及跨機柜的大規模互連將成為規劃數據中心的核心課題。受限于物理限制，銅纜方案無法應付超大規模的數據搬運需求，促使產業鏈加速“光進銅退”，光學傳輸方案因此將獲得廣闊的發展空間。

什么是CPO？Micro LED CPO又是什么？

為解決傳統銅纜與AI時代算力需求不匹配的問題，業界提出了光互連技術，這其中包括：近封裝光學（NPO, Near Package Optics）、共封裝光學（CPO, Co-Packaged Optics）、以及光輸入/輸出（OIO, Optical Input Output）。其中，CPO是當前備受矚目的路線之一。

傳統的網絡連接是把光模組插在設備前面板上，電信號需要在電路板上跑十幾厘米甚至更長距離才能到達計算芯片。而CPO則是直接把負責光電轉換的光引擎和計算芯片（如GPU或交換芯片）挨著封裝在同一塊基板上。

這樣一來，電信號的傳輸距離就從厘米級大幅縮短到了幾毫米。這種物理結構，不僅極大地提升了互連帶寬密度，還因消除了冗長的電鏈路損耗，使得整機設備功耗降低了50%左右。

CPO結構（來源：《面向大規模智算集群場景光互連技術白皮書》）

對于CPO技術的市場前景，TrendForce集邦咨詢給出了積極的預測，預估CPO在AI數據中心光通信模塊的滲透率將逐年成長，2030年有機會達到35%的水平。

來源：TrendForce集邦咨詢

而在CPO光源技術路線中，除了主流的硅光集成方案和VCSEL（垂直腔面發射激光器）方案外，Micro LED作為一種新興的光互連光源正異軍突起。相比于其他方案，Micro LED CPO在滿足智算中心機柜內超短距、高密度互連需求方面，展現出了極其獨特的物理與架構優勢。

第一，Micro LED 方案帶來了架構顛覆：以“寬而慢”取代“窄而快”。傳統的互連技術（包括電互連和部分基于激光器的光互連）通常依賴于“窄而快”的架構，即通過極少數的高帶寬通道傳輸數據，這不僅需要極其復雜的驅動電路和數字信號處理器（DSP），還對光源的發熱和可靠性提出了嚴苛要求。

Micro LED方案則截然不同，它天然適合構建二維高密度陣列，能夠采用“寬而慢”的通信模式。例如，微軟團隊推出的MOSAIC架構，便利用數百個低速并行的Micro LED通道（如單通道2Gbps）來替代少數高速通道，通過“數量”的堆疊輕松實現800Gbps或1.6Tbps的總吞吐量。

第二，極致的能效表現。在追求高傳輸速率的前提下，傳統銅纜的能耗通常超過10 pJ/bit，而Micro LED CPO方案的單位傳輸能耗極低。通過整合50微米以下的芯片尺寸與CMOS驅動電路，Micro LED可實現僅1至2 pJ/bit甚至亞皮焦耳（sub-pJ/bit）量級的超低能耗。

這意味著，Micro LED CPO方案可將整體互連能耗大幅降低至傳統銅纜方案的5%左右，從而極大緩解智算中心的散熱壓力與運營成本。

第三，超高帶寬密度。Micro LED支持多通道并行和空分復用技術，其帶寬密度能夠輕松超過1 Tbps/mm2。這種高密度的陣列化特性，使其更契合集群中GPU節點間海量數據并發的嚴苛要求。

第四，卓越的可靠性與兼容性。Micro LED的結構比傳統激光器更為簡單，對溫度變化極不敏感，其系統可靠性比當前的光學鏈路高出100倍。同時，Micro LED光信號不受電磁干擾，且與CMOS工藝具有高度兼容性，極易與邏輯芯片進行高密度異質集成。

AVICENA Micro LED的光互連引擎方案示例

縱覽全球Micro LED光互連產業布局

在AI大時代下，Micro LED因其在光互連領域明顯的技術優勢，成為滿足持續高速增長的AI大模型算力需求的關鍵方案。因此，近年來，越來越多的LED企業以及科技巨頭加速布局Micro LED光互連技術領域，期望把握AI人工智能帶來的機遇。

在國際市場上，科技巨頭與創新企業形成了緊密的生態合圍。例如，近期美國Micro LED微顯示技術企業Mojo Vision與半導體巨頭Marvell達成長期戰略合作；

Micro LED光互連技術開發商Avicena不僅與ams OSRAM合作推進GaN Micro LED陣列的量產，還聯合臺積電共同生產基于Micro LED的光互連產品。

圖片來源：Avicena

法國微電子研究中心CEA-Leti則在去年11月啟動了一項為期三年的多邊合作項目，推動Micro LED光學數據鏈路從實驗室邁向商業化量產，隨著Micro LED光互連技術熱度的上升，CEA-Leti或將加快推進相關項目合作。

在國內市場，國內企業在Micro LED光互連領域的布局雖起步略晚，但展現出了強勁的發展勢頭，各大LED芯片、面板及封裝企業正依托既有產能加速轉型。

在核心光芯片環節，兆馳股份依托其在LED外延生長與巨量轉移等領域的積累，在近期宣布，其面向Micro LED光互連CPO技術的Micro LED光源芯片已順利完成研發并正式處于樣品驗證測試階段。據悉，兆馳股份已形成從光芯片、光器件到光模塊的垂直產業鏈布局，具備高度的差異化競爭優勢。

京東方華燦光電、三安光電也相繼開展Micro LED光互連技術產品的研發與樣品交付測試；此外，芯元基半導體也依托自主研發的4-6英寸DPSS GaN外延平臺，實現了單通道調制速率超過8 Gbps的通信級GaN光發射芯片。

在產業鏈協同層面，京東方華燦光電與顯示芯片設計公司新相微正式簽署戰略合作協議，研發適用于智算中心的低功耗、高帶寬Micro LED光互連模塊。

錼創科技則聯合世芯生態系成員光循科技（Brillink），共同開發能耗低于1 pJ/bit、帶寬密度達Tbps/mm2等級的AI光互連平臺，力求取代傳統的主動式電纜（AEC）。

同時，老牌面板與消費電子巨頭也以創新姿態跨界切入。友達光電董事長彭雙浪明確指出，友達正借助其30年的玻璃制造經驗與Micro LED巨量轉移技術，通過重分布層（RDL）和玻璃通孔（TGV）等先進封裝工藝，強勢切入硅光子CPO的短距離傳輸市場。

今年初，聯發科也對外披露了基于自主研發的Micro LED光源技術所開發的新型主動式光纖電纜（AOC）方案。而就在近日，聯發科宣布與微軟研發出采用微型化Micro LED光源的次世代主動式光纜（Active Optical Cable, AOC）。

小結

盡管Micro LED光互連技術展現出了重塑數據中心底層架構的巨大潛能，但從實驗室走向規?；慨a，仍需時間去跨越一系列技術與產業落地的難題。但在未來AI人工智能技術保持快速發展的狀況下，相信將會有更多企業進入Micro LED光互連產業鏈當中，加快推動技術的落地應用。

在商業化時間表方面，據TrendForce集邦咨詢分析師指出，目前該技術方案大多處于前期設計與可靠性測試環節。預計在極其順利的情況下，有望在兩至三年后（即2026年至2027年期間）實現機柜內光通信應用的小規模商業導入，屆時Micro LED光互連技術將正式迎來發展元年。

總而言之，在AI算力與數據中心變革的時代浪潮下，Micro LED正在徹底打破“終極顯示”的傳統應用邊界。通過低功耗、高帶寬密度的光互連特性，Micro LED不僅為智算集群的“光進銅退”提供了極具經濟效益的替代路徑，更有望通過非顯示應用的反哺，帶動整個半導體與光電產業的規模效應與成本優化。

對于Micro LED光互連技術，LED行業資深分析師即將帶來最詳細、最專業的前景解析。

在4月22日舉行的TrendForce集邦咨詢2026新型顯示產業研討會（DTS）上，TrendForce集邦科技資深研究副總經理邱宇彬將以“Micro LED跨界融合：AI顯示與光通信的雙軌發展”為題，為大家深入剖析Micro LED在顯示與非顯示兩大方向的發展現狀與趨勢。誠邀大家報名現場聆聽LED行業最新發展風向！

文：LEDinside Irving

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