MicroLED 互连市场 (2025 - 2033)

MicroLED 互连市场概述

2024 年全球 microLED 互连市场规模预计为 1.427 亿美元，预计到 2033 年将达到 7.22 亿美元，2025 年至 2033 年复合年增长率为 18.8%。各种应用中的高性能、低功耗和高带宽数据传输解决方案主要推动市场增长。

这包括高性能计算、人工智能和数据中心等行业。人工智能和高性能计算系统中越来越多地采用基于小芯片的架构，推动了对高密度、低延迟和节能互连的需求。传统的电气互连（例如铜迹线）面临着信号完整性和大规模功率损耗的问题。基于 MicroLED 的光学互连提供了一种引人注目的替代方案，可实现 GPU、内存模块和计算机芯片之间的超短距离光学通信。这种需求正在推动芯片的快速投资到芯片、GPU 到 GPU 以及 GPU 到内存的光学链路，所有这些都需要专门的 microLED 互连解决方案，以在封装级别提供高速、低功耗性能。

科学计算中的 AI 训练工作负载、高频交易和基于模拟的工作负载越来越需要处理元件之间的高带宽 (>50 Gbps) 通信。 MicroLED 凭借其高调制速度和节能光学发射，正在成为板内和紧密封装模块之间的短距离光学链路的有前景的光源。传统的铜互连在更高的数据速率和更紧凑的几何结构下面临信号衰减和热限制，而 microLED 可以在芯片到芯片和 GPU 到 GPU 级别实现直接光传输，在最佳条件下支持低于 1 ns 的延迟和低至几 fJ/位的能耗。

最近的研发microLED 驱动器设计、晶圆键合和共封装光学器件方面的突破显着增强了 µLED 用于高速互连的可行性。研究人员已经证明调制速度超过 10 GHz，并且多波长 µLED 阵列正在集成到光学中介层和共同封装的光学模块中。这些进步正在转化为数据中心、人工智能加速器和边缘计算设备互连的早期商业化机会。随着系统架构师转向超密集、低延迟的计算结构，microLED 互连正在成为一种可扩展的解决方案，可在紧凑、功耗受限的环境中实现太比特级带宽。

产品类型见解

芯片到芯片细分市场在 2024 年在全球 microLED 互连市场中占据最大的市场收入份额，超过 55%，这主要是由于其早期在实验和测试中的采用。原型级 dep贷款。这种互连类型涉及最短的物理距离，通常在同一封装或电路板内，使其成为基于 microLED 的光学链路集成的起点。鉴于 microLED 的紧凑尺寸和定向发射，与长距离应用相比，芯片到芯片链路受益于低功耗、最小信号损失和简化的对准要求。此外，随着小芯片架构的发展，对细间距、低延迟芯片间光链路的需求不断增长，进一步支持了该细分市场在早期商业化阶段的主导地位。

由于人工智能和高性能计算 (HPC) 系统中计算单元和内存模块之间对高带宽、低延迟数据传输的需求不断增长，预计 GPU 到内存细分市场将以最快的复合年增长率增长。基于 MicroLED 的光学互连通过实现支持频段的节能、高速链路来提供解决方案宽度超过 100 Gbps，适用于近内存和堆栈内存配置，例如 HBM（高带宽内存）。此外，新兴的以内存为中心的架构以及加速器设计中越来越多地采用共封装光学器件，为该领域采用 microLED 创造了有利条件。随着芯片制造商投资下一代 GPU 内存子系统，对 microLED 等紧凑型高速互连的需求预计将激增，从而推动该细分市场的加速增长。

数据速率见解

由于基于 microLED 的互连处于早期商业化阶段和技术准备就绪，2024 年低于 25 Gbps 的细分市场将在 microLED 互连行业中占据显着的收入份额。在此阶段，大多数 microLED 光学链路仅限于适合短距离、低带宽应用（例如芯片到芯片和基本板级通信）的适度调制速度。这些实现更容易实现与现有的 microLED 驱动器功能相结合，并且需要不太复杂的封装和热管理。此外，<25 Gbps 系列非常适合概念验证部署、测试环境以及可穿戴设备、边缘 AI 芯片和嵌入式系统等紧凑型系统的早期采用，因为更高数据速率 µLED 链路 (25+ Gbps) 仍在开发中或仅限于实验室规模演示，<25 Gbps 细分市场继续主导当前收入。

50-100 Gbps 细分市场预计在预测期内将以最快的复合年增长率增长，因为它符合人工智能、机器学习和高性能计算 (HPC) 工作负载不断变化的性能需求。随着数据密集型应用越来越需要处理单元之间的超快速通信，microLED 正在成为一种有前景的解决方案，能够在该应用中提供高速、短距离光学互连。带宽范围。持续的研发进步已证明 microLED 调制速度超过 10 GHz，多通道实现使 50-100 Gbps 的传输速率越来越适用于芯片到芯片、GPU 到 GPU 以及 GPU 到内存链路。

区域洞察

北美凭借其强劲的实力，在 2024 年占据 microLED 互连市场的主导地位，收入份额超过 31.6%领先的半导体和人工智能基础设施公司积极投资先进封装和高速互连技术。 DARPA 和 NSF 等私人和公共机构的研发资金加速了 microLED 调制、集成和封装技术的发展。此外，北美大学和实验室在芯片到芯片和 GPU 到内存通信的 microLED 光学互连原型设计方面处于领先地位。

美国MicroLED 互连市场趋势

由于政府的大力投资和研发活动的结合，美国 microLED 互连行业有望在 2024 年实现显着增长。根据《芯片和科学法案》，美国政府将提供大量拨款和税收抵免来支持国内微型显示器工厂，这加速了亚利桑那州、德克萨斯州和纽约州等州对制造基础设施的投资。 FAANG 公司和国防机构对超亮、高能效近眼显示器的需求推动了对 AR/VR 和 HUD microLED 应用日益浓厚的兴趣，与公众的支持相辅相成。

欧洲 MicroLED 互连市场趋势

在该地区汽车、航空航天和工业应用领域强大的创新生态系统的推动下，欧洲的 microLED 互连行业将在预测期内实现强劲增长。欧洲各国政府和我欧洲创新理事会等机构正在为 microLED 初创企业和规模化企业提供大量资金和指导，加速技术开发和商业化。随着半导体价值链的加强，包括巨量转移、晶圆键合和共封装光学器件在内的 microLED 制造能力正在扩大规模、降低成本并提高产量。

亚太地区 MicroLED 互连市场趋势

预计亚太地区的 microLED 互连行业将在预测期内实现最快的复合年增长率。在亚太地区，中国、韩国、日本、台湾和印度共同形成了半导体和显示器供应链，其特点是大规模制造能力和光互连领域的积极创新。这些国家的政府通常在全国范围内大力投资下一代半导体工厂、光学研发和封装基础设施，加速商业化l microLED 器件的准备就绪和良率优化。

主要 MicroLED 互连公司见解

microLED 互连市场的一些主要公司包括 Aledia；日月光公司；阿亚尔实验室公司；

• Aledia 是一家法国半导体公司，专注于 3D microLED 技术，适用于传统显示器以外的高级应用，包括光学互连和高速数据传输。 Aledia 利用硅基纳米线 microLED，开发了能够以高调制速度运行的超亮、高效发射器，这是芯片到芯片、GPU 到 GPU 和 GPU 到内存链路等短距离光学互连的关键要求。其获得专利的 3D 架构允许与标准 CMOS 工艺集成，从而实现紧凑、节能的光源，非常适合共同封装光学器件和光子小芯片。

• ASE 是先进半导体封装和测试领域的全球领导者，具有广泛的应用领域。具有共封装光学 (CPO) 和 microLED 互连集成的能力。在其 VIPack 平台下，日月光开发了细间距微凸块技术，可将互连间距从 40μm 减少至 20μm，从而实现人工智能和 HPC 应用所必需的超密集、高带宽小芯片集成。日月光还与 Lightmatter 等光子学开发商合作，突破 3D 堆叠光子集成的界限，进一步将其封装平台定位为下一代太比特级光通信系统的推动者。

最新进展

• 2025 年 5 月，台湾积体电路制造有限公司与 Avicena 合作制造基于 microLED 的互连，旨在用低成本、高能效的光学连接取代传统电气链路，实现高性能 GPU 通信。 Avicena 的 LightBundle 平台使用数百个蓝色 microLED 和成像光纤来传输数据，提供了一种模块化、无激光的替代方案，与传统光学小芯片相比，可降低复杂性、功耗和成本。

• 2025 年 5 月，AvicenaTech Corp 在 B 轮融资中筹集了 6500 万美元，使其总额达到 1.2 亿美元，用于扩大其团队并提高其首款产品的产量。该公司的 LightBundle 解决方案可实现可扩展、低功耗的光学小芯片互连，以实现 GPU 到内存以及芯片到芯片的通信。它使用集成到 CMOS 芯片上的 GaN microLED 阵列，搭配多光纤电缆和硅探测器，为基于激光的互连提供可靠且经济高效的替代方案。

• 2025 年 3 月，AvicenaTech 推出了 LightBundle 互连平台。这种可扩展的模块化解决方案将芯片间 (D2D) 通信扩展至 10 米以上，能源效率低于 pJ/位，从而实现 >1 Tbps/mm 的海岸线密度。该平台使用带有集成 microLED 和光电探测器 (PD) 阵列的收发器芯片，通过多芯光纤束连接，并支持标准 D2D 接口，例如 UCIe 和 BOW。 LightBundle 与 CPO、OBO、AOC 和其他封装格式兼容，与硅光子学不同，它可以集成到不同代工厂的各种 IC 工艺中。

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