MicroLED光互连：数据中心短距互连的新兴方案
MicroLED光互连：数据中心短距互连的新兴方案
过去几年，AI 训练与推理集群的规模持续膨胀，数据中心内部的互连压力已经从“带宽问题”演变为“系统级能耗、封装密度与可扩展性问题”。当铜互连在速率、距离和功耗上逐步逼近极限，光互连就不再只是长距离链路的选项，而开始向机柜内、板级甚至封装级渗透。
在这个背景下，CPO（Co-Packaged Optics，共封装光学） 成为行业高度关注的下一代方向。需要先说明的是：今天主流 CPO 路线仍然是硅光子、外部激光器与高速电芯片协同封装，或者在部分短距场景使用 VCSEL 等成熟发光器件。MicroLED 用于数据中心光互连，尤其用于 CPO 或近封装短距互连，目前仍处于新兴阶段，更多是研究推进与早期样机验证，而不是成熟的大规模商用现实。
也正因为它还早，才值得认真看。
这张图承担的是“形象理解”的任务：让读者先看到电链路为什么要变短、光引擎为什么要靠近芯片；后文的市场拆分和技术路线判断，再用文字和逻辑展开。
一、数据中心光互连正在从“模块化”走向“近芯片化”
今天的数据中心光连接主要仍以 Pluggable Optics（可插拔光模块） 为主，例如 400G、800G 甚至更高速率模块。它的优点是生态成熟、供应链完整、维护方便，但问题也越来越明显：
- 电信号在高速 SerDes 下功耗持续上升
- 芯片到前面板之间的电走线越来越长，损耗越来越大
- 交换芯片和加速器的 I/O 密度不断增加，前面板形态逐渐成为限制因素
因此，行业开始推动两条演进路线：
- LPO / NPO：尽量减少模块内 DSP 或缩短电链路
- CPO：将光引擎进一步靠近交换 ASIC 或加速器封装
CPO 的核心逻辑非常清晰：把高损耗的高速电链路变短，把高带宽传输尽早转换为光信号。 这样做的收益主要体现在三点：功耗下降、带宽密度提升、系统布线复杂度下降。
二、为什么 CPO 会成为趋势
如果只看技术宣传，CPO 像是“下一代一定会全面替代可插拔模块”的方案；但更真实的判断应该是：CPO 不会立刻吃掉整个光模块市场，但它会优先进入那些最受电互连瓶颈制约的高端场景。
尤其在 AI 数据中心里，交换芯片与加速器集群面临几个越来越尖锐的问题：
- 功耗墙：高速 I/O 已成为系统总功耗中的重要组成部分
- 封装密度墙：前面板和板级空间承压，难以线性扩展
- 热设计压力：高速电接口、DSP、线缆与封装集中发热
- 系统复杂度上升：大规模集群需要更紧凑的互连架构
从市场角度看，CPO 已经从概念验证逐步进入产业化前夜。根据 Precedence Research，全球 CPO 市场规模约为 2025 年 9500 万美元，2026 年 1.24 亿美元，2034 年约 10.6 亿美元，CAGR 约 30.66%。而 Research and Markets 给出的口径更积极：2026 年约 6 亿美元，2032 年约 29 亿美元，CAGR 约 29.7%。两家机构数字存在差异，但方向是一致的——CPO 是一个高速增长但仍处早期的市场。
这也意味着，今天真正值得研究的不是“CPO 会不会来”，而是：不同发光方案在不同距离和系统层级上，各自扮演什么角色。
三、MicroLED 在光互连中的独特位置
当谈到 CPO 或高速光互连时，当前主流讨论往往集中在硅光子。硅光子的优势在于：
- 与 CMOS 工艺兼容性较好
- 在高带宽与集成波导方面已有较成熟生态
- 已形成较清晰的产业链和工具链
但硅光子并不意味着“所有问题都已解决”。它通常仍然需要外部激光器、精细封装与复杂耦合结构，系统设计并不轻松。对于一些短距、高并行、低功耗、低成本优先的场景，MicroLED 作为光源开始显示出不同的吸引力。
MicroLED 的潜在优势
1. 无需传统外部激光器架构
MicroLED 本质上是阵列化发光器件，在某些短距链路中有望简化部分光源架构。
2. 高密度并行发射
MicroLED 阵列天然适合做多通道并行链路，这与 AI 集群内部大量短距、高扇出连接的需求有一定匹配性。
3. 功耗和系统复杂度有潜在优化空间
在距离较短、容忍度较高的系统里，MicroLED 可能不需要完全复制长距光通信那一套复杂链路设计。
4. 与已有 MicroLED 工艺积累存在协同
如果 MicroLED 在显示和车载等领域继续成熟，其制造、转移、测试和封装经验，未来可能外溢到通信子方向。
但也必须诚实看到它的局限
- 带宽与调制性能仍需持续验证，尤其与成熟激光器路线相比
- 器件一致性、寿命和温漂问题 对通信应用更敏感
- 系统级耦合设计复杂，并非“换个光源”那么简单
- 产业成熟度明显低于硅光子，缺少大规模商业部署案例
因此，更稳妥的判断是：MicroLED 光互连不是硅光子的现成替代品，而更像是面向短距、高密度互连的一条潜在分支路线。
四、最近一年最值得关注的三个信号
1. Avicena：MicroLED 光互连开始从概念走向评估平台
2026 年 3 月，Avicena 发布了 LightBundle™ eKit，这是目前行业里非常值得注意的节点。它被定位为全球首个基于 MicroLED 的光互连评估平台，采用 ASIC 集成的 LED、光探测器、微透镜阵列以及多芯光纤束。
这件事的重要性不在于它已经证明 MicroLED 可以全面替代现有方案，而在于：它把 MicroLED 光互连从论文和概念样机，推进到了可供系统开发者评估的工程平台阶段。
2. 微软 MOSAIC + MediaTek：MicroLED AOC 进入更现实的系统讨论
2026 年 3 月，MediaTek 与 Microsoft Research 公布了基于 MicroLED 的 Active Optical Cable（AOC） 方案，公开信息显示其功耗可下降约 68%。这不是 CPO 本身，但它说明一个关键事实：MicroLED 作为数据中心短距光互连光源，并不只停留在理论层面，而是正在向更现实的系统级实现靠近。
3. Ayar Labs：硅光子仍是当前产业主航道
如果把视角拉回商业成熟度，当前最有代表性的玩家仍然是 Ayar Labs。它走的是硅光子路线，而不是 MicroLED。2026 年 3 月，Ayar Labs 完成 5 亿美元 Series E 融资，总融资额达到 8.7 亿美元，估值约 37.5 亿美元，投资方包括 NVIDIA、AMD、MediaTek 等。
这个案例非常重要，因为它提醒我们：今天资本市场和产业链最认可的，仍然是硅光子主路线。 MicroLED 的意义并不是立刻挑战这条主航道，而是寻找自己在短距互连中的切入位置。
五、市场应该怎样看：分清“CPO整体市场”和“MicroLED子市场”
目前很多讨论容易把“数据中心光互连市场”“CPO 市场”“MicroLED 光互连市场”混在一起，这是不严谨的。
更合理的拆分方式是：
-
第一层：数据中心光互连整体市场
包含 pluggable optics、AOC、LPO、NPO、CPO 等多种形态，是一个远大于 CPO 的总市场。 -
第二层：CPO 市场
当前仍在早期阶段，但成长速度快，且是高端 AI 基础设施中最被看好的方向之一。 -
第三层：MicroLED 光互连子市场
这是更早期、更前瞻的细分方向，尚难给出独立、可靠且被广泛接受的市场规模数字。
所以，如果今天要做理性的行业判断，我会说：
CPO 是已被验证的产业趋势；MicroLED 光互连是值得跟踪的新兴技术分支。
它有潜力，但目前还不能把它写成“已经成熟、即将全面落地的主流现实”。
六、真正的挑战在哪里
MicroLED 光互连未来能否成立，关键不只在器件效率，而在整个系统链条能否闭合：
- 发射端性能是否足够稳定
- 与探测器、微透镜、波导或多芯光纤的耦合效率是否足够高
- 封装与热管理能否满足长期运行要求
- 链路预算、误码率与可制造性是否可控
- 是否能形成可复用的设计工具和测试方法
也就是说，MicroLED 光互连真正要跨越的，不是一个单点器件问题，而是从材料、器件、封装、链路到系统验证的整条工程化路径。
结语
我越来越觉得，数据中心光互连未来不会是单一路线胜出，而更可能是多种方案分层共存：可插拔模块继续服务广泛市场，硅光子 CPO 攻入高端核心场景，而 MicroLED 则有机会在短距、高密度、低功耗互连中找到自己的位置。
今天谈 MicroLED 光互连，最合适的姿态不是盲目乐观，也不是简单否定，而是承认它仍然很早，同时重视那些已经出现的产业信号。Avicena 的评估平台、微软与 MediaTek 的 AOC 进展、以及 Ayar Labs 在硅光子路线上的资本验证，已经足够说明一件事：光互连正在快速演进，而光源技术的竞争还远没有结束。
对于长期关注 MicroLED 应用边界的人来说，这可能是未来几年最值得持续跟踪的方向之一。
数据来源
- Precedence Research, “Co-Packaged Optics Market”, 2025
- Research and Markets, “Co-Packaged Optics Market Forecast to 2032”
- Avicena Tech, “LightBundle eKit Launch”, March 2026
- MediaTek + Microsoft Research, “Active Optical Cable with MicroLED”, March 2026
- Ayar Labs Series E announcement, March 2026
- OFC 2026 Conference reports