最新消息💡 MicroLED vs. 矽光子:誰是未來 AI 超級電腦的傳輸霸主?
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在生成式 AI 算力需求爆炸的背景下,傳輸功耗與頻寬瓶頸成為資料中心的巨大挑戰。聯發科(MediaTek)近期揭露基於 MicroLED 的主動式光纜(AOC)技術,正式卡位 AI 基礎架構關鍵節點。該技術利用 MicroLED 陣列作為微型光源,直接對應多條資料通道,實現高密度並行傳輸。相較於傳統矽光子架構,MicroLED 具備極低功耗、高熱穩定性及與 CMOS 製程高度整合的優勢,能顯著簡化系統設計並降低成本。透過台積電 COUPE 封裝平台與矽光偵測器陣列的強強聯手,聯發科成功實現光電整合晶片(OEIC)設計,專攻 AI 機櫃內「短距離、低延遲」的互連需求。此舉標誌著聯發科已從消費性晶片跨足至 AI 系統底層通訊,引領產業從銅纜邁向光化的關鍵轉折。
💡 MicroLED vs. 矽光子:誰是未來 AI 超級電腦的傳輸霸主?
📌 快速導讀目錄
產業背景: 為什麼 AI 需要「光化」?銅纜的物理極限
核心技術: MicroLED 陣列如何實現超低功耗光互連
架構優勢: 微米級光源對抗傳統雷射的降維打擊
製程解析: 台積電 COUPE 平台與 OEIC 的整合關鍵
市場賽局: MicroLED、矽光子與 CPO 的生存競爭
供應鏈地圖: 台灣光通訊族群的轉型契機
專家建議與結論: AI 基礎設施的下一波投資浪潮
💡 一、產業背景:為什麼 AI 需要「光化」?銅纜的物理極限
在生成式 AI 與大型語言模型(LLM)狂飆的時代,算力已不再是唯一的瓶頸,如何讓 GPU、HBM 與交換機之間以更低功耗、更高頻寬進行通訊,成了科技巨頭們的頭號難題。聯發科(MediaTek)近期揭曉的 MicroLED 光通訊主動式光纜(AOC) 技術,不僅是該公司在 AI 領域的「肌肉展示」,更是對現有矽光子(SiPh)架構的一次強大挑戰。
AI 資料中心正面臨「電學瓶頸」。當單一機櫃的功耗從 20kW 飆升至 100kW 以上時,傳統銅纜傳輸面臨了嚴重的挑戰。
🔌 銅纜傳輸的終點
隨著傳輸速率進入單通道 224G 甚至更高,銅纜的訊號衰減呈指數級增長。為了維持訊號完整性,必須加入大量的重定時器與均衡器,這不僅增加了成本,更讓功耗居高不下。
⚡ 「以光代電」的必然趨勢
光子具備無電荷、低干擾、低熱損耗的特性。資料中心從機櫃間、機櫃內,甚至到晶片與晶片(Chip-to-Chip)的互連,正全面推動「光化」工程。聯發科選在此時切入 MicroLED AOC,正是看中了這一波從銅轉光的轉換紅利。
🔬 二、核心技術:MicroLED 陣列如何實現超低功耗光互連
聯發科研發的 MicroLED 光通訊技術,其本質是將原本用於顯示器的微縮化發光二極體,轉化為高速通訊的光源。
🌟 微米級並行傳輸架構
傳統光通訊多採用高功率的 DFB 雷射或 VCSEL 方案,而 MicroLED AOC 的特色在於其「像素化」的特性。
多通道並行: 一片 MicroLED 陣列可以包含數百個發光點,每個點對應一根光纖,實現高密度的並行資料交換。
低單路頻寬,高總量頻寬: 相較於追求單路 100Gbps 的高難度技術,MicroLED 可以透過多個 10-16Gbps 通道同時運作,輕鬆達成 Tbps 等級的總輸出。
📊 光通訊主流技術對比分析
| 評估維度 | MicroLED (MTK 方案) | 矽光子 (Silicon Photonics) | VCSEL 方案 |
| 光源整合度 | 極高 (可直接整合於 CMOS) | 中 (通常需外部光源) | 中 (需額外封裝) |
| 功耗 (pJ/bit) | < 1.0 (極優) | 5.0 - 10.0 | 3.0 - 5.0 |
| 傳輸距離 | 30m - 50m | 500m - 2km | 100m |
| 熱耐受性 | 強 | 弱 (雷射易受熱漂移影響) | 中 |
| 封裝成本 | 較低 | 高 (需極精密主動對準) | 中 |
🤝 三、架構優勢:微米級光源對抗傳統雷射的降維打擊
聯發科這套系統之所以受到業界關注,主要在於它解決了矽光子最頭痛的「雷射光源」問題。
🌡️ 解決熱管理痛點
在 AI 高算力環境下,晶片運作溫度極高。傳統雷射光源對溫度極度敏感,溫度一高頻率就會漂移,甚至損壞。MicroLED 具備極佳的熱穩定性,可以直接部署在離 GPU、HBM 等發熱源更近的地方。
💰 降低系統總成本
矽光子系統需要昂貴的外部光源精密的光波導設計。MicroLED 則可以直接利用成熟的半導體 CMOS 製程進行大量製造與測試,大幅降低了組件成本。
🏗️ 四、製程解析:台積電 COUPE 平台與 OEIC 的整合關鍵
聯發科的成功並非單打獨鬥,背後依賴的是台灣半導體強大的製造生態系。
🚀 台積電的 COUPE 封裝技術
台積電推出的 COUPE平台,是實現光電整合晶片(OEIC)的秘密武器。
低損耗鍵合: 透過 COUPE,聯發科的驅動晶片能與光電組件以極短距離連接,減少阻抗與延遲。
矽光偵測器陣列: 台積電負責打造高效能的偵測器陣列,與聯發科的 MicroLED 傳送端形成完美閉環。
🧬 從 SoC 轉向晶片整合設計
這象徵著聯發科的研發範疇已從純粹的邏輯運算跨足到物理層的通訊。這種整合能力讓聯發科在 AI ASIC 市場(如幫 Google、Meta 代工晶片)中擁有更強的議價與技術優勢。
🌍 五、市場賽局:MicroLED、矽光子與 CPO 的生存競爭
光通訊市場目前存在多種技術路線,MicroLED 的定位非常精準:AI 機櫃內的短距霸主。
🏢 資料中心的三層架構
長距離: 依然以矽光子與相干光通訊為主。
機櫃間: MicroLED AOC 與 VCSEL 展開激烈競爭。
晶片間: MicroLED 憑藉超小體積,最有機會與 GPU 直接封裝在一起。
⛓️ 六、供應鏈地圖:台灣光通訊族群的轉型契機
聯發科的布局將帶動一連串台廠的轉型升級。
光封裝代工: 聯鈞(3450)、訊芯-KY(6451)將從傳統封裝轉向具備 CPO 與光電整合能力的先進封裝。
光學元件: 華星光(4979)、光聖(6442)在高速主動式光纜的零組件供應上將迎來新需求。
MicroLED 磊晶: 儘管聯發科未明說,但富采(3714)等 LED 大廠在通訊級 MicroLED 的開發上具備潛在想像空間。
✅ 七、專家建議與結論:AI 基礎設施的下一波投資浪潮
聯發科此次秀出的 MicroLED 技術,正式宣告了「光通訊不再只是通訊廠的事,而是半導體設計巨頭的事」。
💡 專家觀點與建議
對於投資者: 應關注具備「光電整合」能力的半導體公司,而非純傳統 LED 廠。MicroLED 在這裡的價值在於「頻寬」而非「顯示」。
對於技術開發者: 光對準的良率將是未來 24 個月內的決勝點。
對於產業政策: 政府應加強半導體製程與光電材料的跨領域整合補助。
📝 結論
聯發科透過 MicroLED AOC,成功卡位 AI 基礎架構的關鍵節點。這項技術不僅能將功耗降至矽光子的 1/5,更利用了台灣成熟的半導體供應鏈。當 AI 運算從「單打獨鬥」走向「群體互連」時,聯發科的光電整合晶片,將是未來 AI 資料中心裡不可或缺的神經元。
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