随着生成式人工智能技术的飞速演进,数据中心对高带宽、低延迟数据传输能力的需求正以指数级速度攀升。在“双碳”目标与算力能耗矛盾日益突出的背景下,三安光电主动前瞻卡位,联合清华大学、中国移动,在microled光电器件研发与高速光互连应用方向实现关键性突破,首次将microled技术系统性引入数据中心光互连体系,打造出面向下一代绿色、智能、高能效信息基础设施的原创性中国技术路径。
产学研协同,突破高速光互连核心瓶颈
本次跨领域深度合作聚焦MicroLED在短距高速光通信中的核心难题,三方构建起“产业牵引—科研攻坚—场景验证”的高效协同机制。三安光电作为国内最早系统布局MicroLED光通信产业化的企业,依托其在氮化镓基外延生长、微缩化器件制备及量产工艺方面的领先优势,承担光源器件工程化攻关;清华大学发挥其在宽禁带半导体光电子器件物理、高速调制机理及信号完整性建模等方面的深厚学术积淀;中国移动则基于5G/6G网络演进需求与数据中心真实部署环境,提供端到端系统级测试平台与应用场景闭环验证。通过紧密协作,项目团队成功开发出具备优异高频响应特性的MicroLED光发射芯片。实测数据显示,该器件3dB调制带宽预计突破7GHz;结合标准NRZ-OOK调制模型推演,单通道数据速率可稳定达到10Gb/s以上,为CPO(共封装光学)、板间/芯粒间光互连等新兴架构提供了坚实可靠的光源基础。
能效跃升明显,驱动数据中心绿色转型
在AI大模型训练与推理持续扩张的当下,功耗已跃升为制约数据中心可持续发展的刚性约束。相较传统铜互连方案,基于MicroLED的共封装光学互连技术展现出革命性节能潜力——其单位比特传输能耗极低,整机系统功耗预计仅为铜缆方案的5%左右。这得益于MicroLED固有的高内量子效率载流子复合机制与亚微米级像素结构,在保障GHz级调制带宽的同时显著压缩驱动电流与电压需求。权威对比分析表明,在同等10Gb/s传输速率下,MicroLED方案的整体功耗较边发射激光器(EEL)或垂直腔面发射激光器(VCSEL)方案进一步降低,尤其适用于服务器机架内、GPU集群间等高密度布线场景,对压降数据中心PUE值、减少碳足迹具有显著现实价值。
迈向阵列化集成,释放多维并行通信潜能
MicroLED技术天然契合高密度阵列集成需求:单像素尺寸可控制在数微米量级,开关响应时间达纳秒级,且具备良好的波长一致性与空间可寻址性。未来通过片上多路MicroLED光源阵列与并行接收器协同设计,可轻松构建多通道同步传输链路,成倍提升互连总带宽,精准匹配AI超算中心内部日益增长的TB/s级芯片间通信诉求。业内共识认为,MicroLED将在机柜内光互连、可见光通信(VLC)、智能光引擎及异构集成光子芯片等前沿方向扮演不可替代的角色。
三安光电携手清华大学、中国移动所取得的这一系列成果,不仅印证了其在MicroLED光通信赛道的战略远见与全链条落地能力,更标志着我国在低功耗、高带宽、可规模集成的新型光互连技术领域实现了从跟跑到并跑、再到局部领跑的重要跨越。随着工艺成熟度持续提升、系统集成方案不断优化,MicroLED光互连技术有望加速融入国家算力网络骨干节点建设,成为支撑我国数字经济高质量发展与全球绿色数字基建升级的核心光子底座之一。











