「大家要記住一個詞,叫COUPE(緊湊型通用光子引擎)。」台積電5月14日舉辦技術論壇,台積電業務開發資深副總經理暨副共同營運長張曉強以這句話,點出台積電未來在光電整合上的發展方向。
COUPE為台積電面對AI晶片高速互連需求提出的封裝技術,重點在於如何把光學I/O更靠近運算晶片,透過先進封裝降低資料傳輸時的功耗與訊號損耗。隨著AI資料中心規模擴大,晶片與晶片之間、伺服器與伺服器之間需要搬運的資料量暴增,矽光子也因此成為先進封裝之外,半導體產業另一個被高度關注的技術方向。
不過,當外界把焦點放在台積電的COUPE時,光源端也出現另一條值得注意的新興路線。2025年,美國新創Avicena宣布與台積電合作,台積電協助最佳化並生產用於 LightBundle microLED光互連的矽光偵測器陣列。外媒IEEE Spectrum當時以「台積電押注非傳統光學技術」為題報導,將這項合作解讀為台積電對一條不同於傳統雷射矽光子的光互連路線下注。
Micro LED崛起中!今年多間廠商發布解決方案
傳統矽光子多仰賴雷射光源,但Avicena選擇用Micro LED作為短距光互連的發光元件,試圖以大量微小光源並行傳輸資料,降低AI資料中心內部連線的功耗與成本。這也讓Micro LED的討論範圍不再只限於高階電視、車用顯示或AR眼鏡,而是開始進入AI資料中心的傳輸架構討論。
到了2026年,Micro LED光互連布局明顯加速。新創Avicena正式推出評估平台,讓系統廠實際測試Micro LED光互連技術;Microsoft宣布完成Micro LED主動式光纜的概念驗證;光學大廠ams OSRAM也宣布與產業夥伴簽署開發協議,正在推進AI資料中心光互連方案。
也就是說,2025年Avicena與台積電的合作,讓Micro LED光互連進入半導體供應鏈討論;到了2026年,從新創、雲端大廠到光電元件廠,相關成果陸續浮上檯面。面對銅線距離有限、傳輸功耗上升與雷射光通訊封裝複雜等問題,Micro LED正被放進短距光互連的技術選項中。
目前切入Micro LED光互連的國外廠商不少,但各家的立場不同。Avicena從技術平台切入,Microsoft從資料中心線材應用切入,ams OSRAM則從光電元件供應鏈切入。以下盤點三間已釋出成果或做出行動的廠商,瞭解目前的布局狀態。
第一間|技術新創Avicena:鎖定AI資料中心scale-up
在這波Micro LED光互連布局中,Avicena是目前動作較明確的新創之一。它開發的LightBundle技術,主要鎖定AI資料中心內部的scale-up連接,也就是機架內的短距離高速傳輸。
2025年,Avicena宣布與台積電合作,由台積電協助最佳化LightBundle架構中的接收端元件。這個元件負責接收Micro LED傳來的光訊號,再轉成晶片可處理的電訊號。
到了2026年,Avicena進一步推出LightBundle eKit評估平台。這個平台的角色,是讓AI基礎建設廠商先測試Micro LED光互連能否放進實際伺服器或資料中心架構。由於剛進入測試階段,目前尚未釋出導入情況。
第二間|雲端資料中心Microsoft:開發Micro LED主動式光纜
由英國劍橋微軟研究院、聯發科共同開發的團隊,鎖定Micro LED光纜技術,切入資料中心內部線材,目標是改善伺服器與GPU之間的資料傳輸。其開發的主動式光纜可以理解為內建光電轉換元件的高速線材,會在線材兩端把電訊號轉成光訊號,再把光訊號轉回電訊號。
Microsoft對這項技術的解釋是,傳統雷射光纜比較像少數幾條高速通道,速度快,但設計與控制較複雜;Micro LED光纜則是用大量小型光源同時傳資料。單一通道不一定最快,但通道數量夠多,整體資料量仍然可以拉高。
這套技術預期可比主流雷射光纜降低約50%能耗,並已完成概念驗證(PoC),把Micro LED技術縮小後整合進收發器,使其可相容現有資料中心設備。Microsoft也指出,這套Micro LED系統預計在2027年底與產業夥伴推向商業化。
第三間|光電大廠ams OSRAM:把Micro LED轉向AI資料中心
除了新創與雲端大廠,傳統光電元件供應商也開始切入。德國光電大廠ams OSRAM原本就是LED、感測與光學元件的重要供應商,過去市場較常把它的Micro LED布局和AR眼鏡、車用顯示等應用連在一起。但今年以來,ams OSRAM也開始把Micro LED能力導向AI資料中心。
ams OSRAM在今年2月宣布將公司策略重新聚焦在「以光為核心的半導體技術」;隨後在5月中旬出售CMOS影像感測器業務給美國車用半導體公司indie Semiconductor,把資源集中到具有長期市場潛力的光源平台。
同時,ams OSRAM也在5月宣布,已與一家AI photonics產業夥伴簽署開發協議,推進用於AI資料中心的Micro LED光互連技術。路透社報導,ams OSRAM這項合作鎖定AI資料中心光互連,初期目標是伺服器機櫃之間的短距連接,未來可能延伸到機櫃內部,甚至晶片對晶片通訊。
未來產業佈局會往哪邊走?
TrendForce預估,Micro LED CPO光收發模組市場產值將可於2030年達8.48億美元。這代表Micro LED光互連已不只是單一新創或研究團隊的題目,而是逐漸形成跨產業合作網絡。國外參與者包含Microsoft、Avicena、Credo等,台灣的友達、群創、錼創等也逐步組成聯盟,整體而言橫跨雲端服務、晶片設計、光電元件、面板與封裝供應鏈。
不過,Micro LED光互連目前仍在早期階段。接下來的觀察重點,會是這些技術能否從概念驗證和評估平台,進一步走向實際導入。對Micro LED光互連而言,真正的挑戰不只在發光效率,也包括收發器整合、封裝良率、系統相容性與成本控制等。未來競爭不會只是單一元件競爭,而會是晶片設計、光電元件、封裝與系統廠的整合能力競爭。
