MicroLED 光傳輸技術嶄露頭角,艾邁斯歐司朗模擬平台加速 AI 資料中心高速互連設計

台灣產經新聞網/APR
10 分鐘前

隨著生成式 AI 快速發展,AI 資料中心對高速、高頻寬且低功耗的資料傳輸需求持續攀升,也促使高速光互連技術成為產業關注焦點。其中,MicroLED 光傳輸因兼具高整合度與高擴充性,被視為下一代 AI 資料中心的重要發展方向。為協助驗證相關技術,艾邁斯歐司朗建立高精度系統模擬平台,可在真實 AI 工作負載下評估 MicroLED 光通訊鏈路效能,協助設計人員加速新一代高速光互連技術的開發。

AI 模型訓練及 ChatGPTClaude 等生成式 AI 應用快速普及,使資料中心持續朝更高密度、更高效能的運算架構發展。大量運算節點之間需要高速且穩定的資料交換能力,因此,無論是伺服器內部或伺服器之間的互連技術,都已成為影響 AI 基礎架構效能的重要關鍵。

目前,多數 AI 資料中心仍採用銅質背板及銅纜作為主要互連方式。然而,隨著資料傳輸速率持續提升,銅線技術逐漸接近物理極限,不僅每位元傳輸能耗增加,也面臨散熱、訊號完整性及系統設計複雜度等挑戰,因此業界正積極尋求新一代高速光互連技術。

 

MicroLED 為高速光互連帶來新設計思維

為因應上述挑戰,艾邁斯歐司朗正投入以 MicroLED 為核心的光資料傳輸技術研究,應用於 AI 資料中心高速光互連。不同於現有高頻寬光通訊普遍採用單一高速、高功率雷射光源的設計,艾邁斯歐司朗提出的「慢而寬」架構,利用數百甚至數千個 MicroLED 發射器平行運作,共同完成高速資料傳輸,可望兼顧高頻寬、低功耗及系統效率。

這項技術也延續自艾邁斯歐司朗已成功商用的 EVIYOS 汽車照明平台。該平台已驗證高密度 MicroLED 陣列與數位控制電路共封裝技術的可行性,展現公司在 MicroLED 製造與整合方面的技術實力,也為未來光通訊應用奠定重要基礎。

不過,資料通訊應用對 MicroLED 的性能要求與汽車照明有所不同。對於希望導入 MicroLED 光傳輸技術的網路設備業者而言,仍需要更完整的系統驗證,以確認其在 AI 資料中心實際運作環境中的效能表現。

 

高精度模擬平台 加速技術驗證與系統設計

為協助評估不同設計架構的可行性,ams OSRAM 建立了一套高精度系統模擬平台,可在真實 AI 資料流驅動下,完整分析 MicroLED 光通訊鏈路的效能表現。

此系統模型整合時域、頻域及誤碼率(Bit Error Rate, BER)分析功能,可模擬 MicroLED、光電二極體、透鏡及各類光纖的傳輸特性,同時涵蓋發射端均衡器、驅動器、接收端均衡器及放大器等元件,完整呈現 AI 伺服器光資料鏈路中電光前端的運作情形。

模型結合實際量測的 MicroLED 特性與各項元件的物理模型,可分析 MicroLED 光場分布、光電二極體響應特性,以及光纖色度色散與模式色散等因素對系統效能的影響,並輸出誤碼率、每位元能耗及訊噪比等關鍵指標。

設計人員亦可依據不同光纖長度、光纖種類及元件配置,快速評估各種設計對系統效能與功耗的影響,在性能與能源效率之間取得最佳平衡。此外,模擬平台也能依據系統需求反向推算各元件所需規格,進一步提升整體系統設計效率。

目前,艾邁斯歐司朗持續擴充模擬平台功能,未來將進一步納入高密度 MicroLED 與光電二極體之間的電學及光學串擾,以及封裝元件熱特性等模擬項目,提供更完整的系統分析能力。

隨著 AI 資料中心持續朝更高頻寬、更高密度及更高能源效率發展,MicroLED 光傳輸技術的成熟度也持續提升。透過高精度系統模擬平台,設計人員可更有效率地驗證不同架構與元件配置,加速高速光互連技術的研發,也為 MicroLED AI 資料中心中的應用提供更完整的技術驗證基礎。