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重點解讀首個Micro LED光通信并購案例:AI算力路線的新拐點?

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2025-10-15  來源:AI應用說  瀏覽次數(shù):1791
核心提示:可以預見,隨著技術的成熟與商業(yè)化落地,“光互聯(lián)+AI”的融合將成為下一代計算架構的核心,而Credo與Hyperlume的聯(lián)手,或許正是這場變革的起點。對于科技產業(yè)而言,這不僅是技術的升級,更是一場關于算力效率、能源消耗與產業(yè)格局的深刻重構。
近期美國納斯達克一家從事AI算力芯片的上市公司Credo Semiconductor(創(chuàng)睿半導體)宣布完成對MicroLED光學互連創(chuàng)新公司Hyperlume, Inc.的收購,這個案例值得我們作重點解讀,為此本文將做詳細分析。

一、Credo是誰?高速Serdes為何是AI算力的“傳統(tǒng)主力”?

1. Credo Semiconductor:高速Serdes領域的“隱形冠軍”

Credo Semiconductor(創(chuàng)睿半導體)是一家總部位于美國納斯達克的上市公司,深耕高速數(shù)據(jù)互聯(lián)芯片技術超十年,是全球高速Serdes(串并/并串轉換器)IP與芯片的領軍企業(yè)。其核心業(yè)務是為數(shù)據(jù)中心、高性能計算(HPC)及AI算力芯片(如GPU、AI ASIC)提供高速、低功耗的互聯(lián)解決方案,客戶覆蓋全球頭部云服務商、AI芯片設計商及光模塊廠商。
在AI算力爆發(fā)式增長的背景下,Credo憑借200G/400G/800G甚至向1.6Tbps演進的高速Serdes技術,成為數(shù)據(jù)中心與AI芯片間數(shù)據(jù)傳輸?shù)?ldquo;血管”——當GPU需要與內存、其他計算芯片交換海量數(shù)據(jù)時,Serdes負責將并行信號轉換為高速串行信號(或反向轉換),通過光模塊或銅纜實現(xiàn)跨芯片、跨服務器的互聯(lián)。

2. 高速Serdes:AI算力的“傳統(tǒng)主力”與“甜蜜負擔”

隨著AI模型參數(shù)量突破千億(如GPT-4參數(shù)量達1.7萬億),GPU等算力芯片對數(shù)據(jù)I/O(輸入/輸出)速率的需求呈指數(shù)級增長——單顆GPU需要Tb/s(太比特每秒)級別的互聯(lián)帶寬,才能滿足訓練或推理時與內存、其他GPU的實時數(shù)據(jù)交換。
傳統(tǒng)解決方案依賴高速Serdes通道單個SerDes通道速率已做到56Gbps、112Gbps(PAM4調制格式),但要將Tb級帶寬“塞”進芯片邊緣,必須在芯片周圍排滿幾百甚至上千個SerDes宏單元,形成所謂的“Serdes墻(Serdes Wall)”。這種方案的代價極為昂貴:
  • (1)功耗飆升:Serdes占全芯片能耗的10%-20%(例如一顆高端GPU總功耗1000W,Serdes可能消耗100-200W);
  • (2)硅面積侵占:數(shù)千個SerDes宏單元需要巨大的芯片邊緣空間,擠壓計算單元的布局;
  • (3)封裝挑戰(zhàn):高密度Serdes布線導致封裝難度與成本急劇上升(如PCB走線密度、過孔損耗等問題)。
為突破瓶頸,行業(yè)在嘗試兩種優(yōu)化路徑:
  • SiGe Upconverter(射頻上變頻):通過SiGe(鍺硅)技術將Serdes輸出的數(shù)十Gbps電信號調制到射頻載波(頻率更高),利用頻分復用(FDM)在一根波導中疊加多個頻率信號,提升總帶寬。但該方案仍依賴高速SerDes(需先將數(shù)據(jù)串行化到數(shù)十Gbps),本質是“強化高速賽道”——Serdes仍是“瓶頸”,只是傳輸段更高效。
  • MicroLED陣列(光域并行):下文詳述,這是Credo此次收購的核心關聯(lián)技術。

二、MicroLED光通信:繞過“Serdes墻”的“新賽道”

1. MicroLED是什么?為何能顛覆傳統(tǒng)光互聯(lián)?

MicroLED(微發(fā)光二極管)是一種基于半導體材料(如GaN、InGaN)微型發(fā)光器件,單個像素尺寸可小至1-10微米(傳統(tǒng)LED的千分之一)。在光互聯(lián)領域,MicroLED通過電致發(fā)光原理直接將電信號轉換為光信號,其核心優(yōu)勢在于:
  • (1)超低驅動需求:每個MicroLED只需幾Gbps的中低速驅動(傳統(tǒng)SerDes需56-112Gbps),可直接用CMOS電路點亮,無需復雜的超高速SerDes電路;
  • (2)空間并行擴展:通過大規(guī)模MicroLED陣列(如數(shù)百至數(shù)千個LED)堆疊通道,以“多水管并行”的方式提升總帶寬(而非依賴單通道速率),突破“Serdes墻”的物理限制;
  • (3)超小尺寸與高集成度:微米級發(fā)光單元可直接集成于芯片或硅中介層,大幅節(jié)省封裝空間;
  • (4)低功耗與長壽命:光信號傳輸幾乎無能量損耗(相比電信號在銅線中的高焦耳熱),且MicroLED發(fā)光材料穩(wěn)定性高,壽命遠超傳統(tǒng)電互聯(lián)器件。

2. MicroLED vs. 傳統(tǒng)方案:兩種技術路線的本質差異:


特性
SiGe RF上變頻(傳統(tǒng)射頻賽道)
MicroLED陣列(光域并行賽道)
是否依賴高速SerDes
依賴(需先將數(shù)據(jù)串行化到數(shù)十Gbps再上變頻)
不依賴(每個LED僅需幾Gbps,直接并行驅動)
帶寬擴展方式
頻分復用(增加載波頻點,如f1/f2/f3疊加)
空分復用(增加LED通道數(shù),如1000個LED并行)
單通道速率需求
高(56-112Gbps級別)
低(1-5Gbps即可滿足)
物理封裝瓶頸
受限于芯片邊緣SerDes數(shù)量、功耗與散熱
無需“Serdes墻”,靠陣列堆疊突破I/O面密度
適用場景
短距互連(<10cm芯粒間RF互連)
中距/遠距互連(通過多芯光纖陣列,如GPU↔遠端)
簡單來說,SiGe RF上變頻是通過“頻率域擴展”提升帶寬,但本質仍依賴高速SerDes,只是傳輸更高效;而MicroLED陣列是通過“空間域并行”擴展帶寬,用更多低速LED通道替代少數(shù)高速SerDes,徹底繞過“Serdes墻”

三、Credo收購MicroLED企業(yè):AI算力解決方案的“關鍵轉折”

1. 收購背景:Hyperlume的創(chuàng)新與Credo的戰(zhàn)略需求

此次Credo收購的Hyperlume, Inc.是一家專注于MicroLED光學互連的創(chuàng)新公司,其技術核心是通過大規(guī)模MicroLED陣列實現(xiàn)芯片級高速光互聯(lián),解決傳統(tǒng)光互聯(lián)在帶寬、功耗與集成度上的瓶頸。Hyperlume的方案與Credo原有的高速Serdes IP及CPO(共封裝光學)技術形成互補——前者提供“光域并行”的光源與調制能力,后者提供“電-光轉換”與“光信號傳輸”的優(yōu)化經驗。

2. 對AI算力的直接影響:從“電互聯(lián)瓶頸”到“光互聯(lián)自由”

  • 突破物理限制,提升互聯(lián)帶寬:通過MicroLED陣列的“空間并行”特性,GPU等算力芯片無需再堆疊數(shù)百個高速SerDes,而是通過集成數(shù)千個低速MicroLED通道(每個通道僅需1-5Gbps),即可實現(xiàn)Tb/s級的總帶寬。例如,若采用1000個MicroLED通道(每個5Gbps),總帶寬可達5Tbps,且芯片邊緣占用面積僅為傳統(tǒng)Serdes方案的1/10。
  • 降低功耗與成本:MicroLED的驅動電路基于CMOS,無需超高速SerDes的復雜設計(如高擺幅驅動、高頻均衡),單通道功耗可降低50%以上;同時,光信號傳輸?shù)膿p耗遠低于電信號(銅線),長距離互聯(lián)(如數(shù)據(jù)中心內GPU間互連)的能耗進一步下降。
  • 推動“光互聯(lián)+AI”深度融合:Credo的Serdes IP與Hyperlume的MicroLED陣列結合,可構建“電-光協(xié)同”的端到端互聯(lián)方案——Serdes負責芯片內部的低速數(shù)據(jù)處理,MicroLED負責芯片間的高速光傳輸,最終實現(xiàn)從計算單元到存儲單元、再到其他GPU的全鏈路高速互聯(lián)。這種方案尤其適合AI訓練場景(如大模型參數(shù)交換),可顯著縮短訓練時間并降低數(shù)據(jù)中心整體能耗。

3. 行業(yè)影響:AI算力路線的“換道超車”機遇

此次收購標志著AI算力互聯(lián)技術從“依賴高速Serdes”的單一路徑,向“電-光混合并行”的多元化路徑演進。對于行業(yè)而言:
  • 技術層面:加速了“光互聯(lián)”在AI芯片中的滲透,推動Serdes與MicroLED技術的融合創(chuàng)新(如CPO共封裝光學+MicroLED光源的集成設計);
  • 市場層面:Credo憑借此次收購,從“高速Serdes供應商”升級為“電-光全;ヂ(lián)方案商”,進一步鞏固其在AI算力基礎設施中的話語權;
  • 生態(tài)層面:可能帶動國內相關產業(yè)鏈(如MicroLED芯片制造、硅光集成、光模塊封裝)的發(fā)展,為國產AI芯片提供“換道超車”的機會(如通過國產MicroLED光引擎替代進口高速Serdes方案)。

四、總結:AI算力的未來,藏在“光與電的協(xié)同”里

Credo收購MicroLED光學互連企業(yè)的案例,表面是一次企業(yè)并購,實則揭示了AI算力發(fā)展的深層邏輯——當傳統(tǒng)電互聯(lián)(Serdes)遭遇物理極限時,“光互聯(lián)”正通過技術創(chuàng)新成為破局關鍵
MicroLED陣列通過“空間并行”繞過“Serdes墻”,與Credo的高速Serdes IP及CPO技術結合,構建了“電處理+光傳輸”的高效互聯(lián)體系,不僅能解決AI芯片的帶寬、功耗與封裝難題,更為未來更強大的算力(如萬億參數(shù)大模型、實時AR/VR交互)奠定了基礎設施基礎。
可以預見,隨著技術的成熟與商業(yè)化落地,“光互聯(lián)+AI”的融合將成為下一代計算架構的核心,而Credo與Hyperlume的聯(lián)手,或許正是這場變革的起點。對于科技產業(yè)而言,這不僅是技術的升級,更是一場關于算力效率、能源消耗與產業(yè)格局的深刻重構。
 
 
 
 
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