Micro LED CPO专题

核心理念

微软提出的MOSAIC新型光互联技术，采用“宽而慢”（Wide-and-Slow, WaS）架构，将少量高速串行通道转变为数百个并行的低速光通道，以解决传统铜缆和光链路在速率提升时面临的传输距离、功耗和可靠性挑战。

Micro LED光互联方案核心组件和原型系统

1. Micro LED：作为高效、鲁棒的光源，与CMOS驱动电路集成封装，实现高密度并行光发射。
2. 定制TIR微透镜：解决Micro LED Lambertian发射体的耦合难题，耦合效率比标准微透镜阵列高2倍以上。
3. 多芯成像光纤：单根光纤包含多达10,000个纤芯，实现多通道的多路复用，简化封装和降低成本。
4. 原型系统：微软开发的100通道原型系统，单通道传输速率达2Gbps，20米距离下稳定传输，30米距离下需降至1.6Gbps。

Micro LED方案突出优势

1. 低功耗：单个Micro LED功耗仅数百微瓦，较传统激光器低几个数量级，且无需复杂调制。
   • 现有光链路总功率9.8-12W，MOSAIC链路功耗3.1-5.3W（全AOC模式下10.6W），降低56-68%。
2. 高可靠性：Micro LED结构简单，对温度变化耐受性强，工作温度范围-40℃至125℃，无需TEC温控。
   • 与CPO架构互补，化解散热难题，充分发挥Micro LED纳秒级调制潜力。

产业进展及核心发展瓶颈

1. 产业进展：
   • 北美：微软推出MOSAIC架构，800G原型机测试成功。
   • 台企：台积电开放3D Fabrics封装平台，Avicena推出LightBundle™链路。
   • 国内：华灿光电、三安光电、兆驰股份、聚灿光电等公司加速布局。
2. 核心发展瓶颈：
   • 材料体系与波段差异：光互连用Micro LED与显示级产品存在差异，需全新技术路径。
   • 调制带宽与高频特性：光通信场景需50GHz以上调制带宽，高频驱动对材料性能要求高。
   • 光学耦合与工艺精度：耦合精度需控制在±1~2μm，工艺复杂度高。
   • 可靠性与环境适应性：需满足数据中心对器件可靠性要求，设计寿命超25年。
   • 传输距离限制：仅适用于<50米的短距互联场景。
   • 巨量转移技术瓶颈：规模化量产面临转移精度与效率挑战。

投资建议

Micro LED CPO凭借低功耗、高集成、易共封装优势，有望成为下一代CPO技术路线，投资聚焦上游芯片，关注核心光器件、先进封装与光学组件等进展。Micro LED相关标的：兆驰股份、三安光电、华灿光电、聚灿光电等。

风险提示

1. 技术研发与量产落地风险。
2. 产业链协同与生态兼容风险。
3. AI发展不及预期风险。