光互连的前景可能会高于你我最乐观的预测

2025年6月，全球半导体巨头TSMC宣布与美国初创公司Avicena合作，共同生产基于Micro LED的光互连产品。其目标是用先进的光通信技术取代传统的电气连接，提供低成本、高效率的数据传输解决方案，以满足GPU日益增长的通信需求。

这其实是一个非常强烈和明确的信号。

1）反映Micro LED技术逐渐超越传统显示应用并进入光通信等新兴领域的发展趋势。令人惊讶的是，这次uLED实现从传统显示应用扩展到如今炙手可热的人工智能应用。在显示面板制造商中，台湾巨头友达和群创选择将研发和商业化工作重点放在uLED上，而在OLED上的投资相对有限，基本上没有涉足大尺寸OLED市场，这与韩国和中国制造商积极扩张OLED形成鲜明对比。在未来，uLED技术可能会在各领域快速扩张，初步规模可能很快就会实现。

2）强调代工厂利用自身优势，追求差异化竞争。长期以来，外界一直猜测台积电正在与苹果合作开发增强现实眼镜预计将使用Micro LED显示屏。

uLED光互连技术提供一个有前途的解决方案，突破传统电互连的性能限制，支持创建更强大、更高效的人工智能硬件架构。其优点有：

1）uLED由于其体积小，电调制速率高，可以用于通信；

2）uLED可以与硅基CMOS工艺集成，作为互联光源，这里要说的是，传统InP/GaAs材料在这方面仍处在研究状态。

3）uLED制作工艺相对简单，成本低，可以制造成高密度阵列，用于并行光通信，这个是其一大优势，在后面可以看到。

4）uLED阈值低，在短距离应用中，允许比铜线更高的带宽密度和潜在的能量效率。

然后再来看看Avicena的方案。

电互连在覆盖范围、尺寸和功效方面在更高速率下存在根本限制。Avicena的LightBundle互连使用micro LED阵列，通过多核光纤束连接到CMOS IC上的光电探测器，具有超低功耗链路<1pJ/bit，距离可达10米。

LightBundle的一大特点是互连并行特性，其很好地匹配IC（如CPU、GPU或ASIC）的内部总线架构，消除对功率密集型SerDes接口需求。LightBundle的另一个特点是2D微LED阵列，使得IO可以覆盖整个IC区域，进一步提高带宽密度。

这是一个颠覆式的短距离光互连方案，台湾友达、群创等面板厂商将研发重心转向 uLED（即 Micro LED），与韩国、中国厂商在 OLED 领域的扩张形成鲜明对比。这种技术路线分化的背后，是 uLED 在光通信领域的独特优势：

成本优势：Micro LED 制造工艺基于成熟的 GaN 外延和转移技术，量产成本显著低于 InP/GaAs 等传统光电子材料。

性能潜力：uLED 的电调制速率高达数百 MHz，且阈值电压低，在 10 米内的带宽密度和能效比铜线提升数倍，尤其适合 AI 集群中 GPU 与内存、处理器间的短距高速通信。

总体而言，台积电与 Avicena 的合作是半导体行业从 “电子主导” 向 “光电融合” 转型的里程碑。随着 AI 算力需求的爆发和技术迭代的加速，Micro LED 光互连有望在 3-5 年内成为 GPU 集群、自动驾驶计算平台等场景的主流方案，重塑全球半导体产业链的竞争格局。#太辰光#