欧司朗Micro LED光互连链路拆解！单路验证走到哪一步？

发布时间：2026-11-04来源：MicroLEDDisplay

AI服务器里，处理器与存储器之间的数据交换越来越密集，互连带宽、功耗和传输距离同时承压。传统电互连在速率提升时，信号损耗、均衡复杂度和能耗问题会更突出。在此背景下，ams OSRAM（欧司朗）公开的Micro LED概念方案，把目光投向“贴近处理器侧”的并行光互连：在处理器附近布置微型发射器、接收器和耦合光学，通过多路并行光通道扩大总带宽。

需要说明的是，这是一条概念方案路线，而非已经大规模商用的成品系统。其工程价值在于，把Micro LED作为小型高速光源，与光纤束、探测器和接收电链组合起来，探索单路数Gb/s、10米级传输的可能性。单路器件和信道性能，仍是判断并行链路能否成立的基础。

图1 MicroLED阵列、光纤束与处理器邻近集成的概念示意。图片来源：ams OSRAM。[1,2]

单路链路怎么搭：电、光、DSP放在同一仿真流程

本次案例基于pSim Plus搭建了一条3 Gb/s单路链路，传输介质为10米多模光纤。发射端包括PRBS、NRZ成形、Tx FIR、电流驱动和Micro LED；光信号经发送微透镜、多模光纤和接收微透镜后，进入PIN与非线性TIA；接收端再经过电S参数通道、接收FFE和判决器。链路同时保留TIA直连判决支路，便于对比原始接收电压与经过电通道、FFE联合处理后的结果。

图2 文献中的蓝光GaN MicroLED像素结构与器件照片。引自Ferreira等[3]图1，CC BY 3.0；

器件量级参考了公开资料中约80 μW光功率、1.5 mA与4.4 V工作点、约2 GHz响应的GaN Micro LED。本次仿真采用450 nm中心波长、20 nm谱宽，耦合和信道参数为工程设定；TIA使用非线性器件模型，但当前工作点将非线性系数与抖动设为0，以便先观察带宽和噪声的影响。这一设置意味着，结果更适合用来看链路框架和趋势，不宜直接等同于真实系统性能。

关键数据：平均光功率与接收预算

图3 MicroLED仿真的功能框架。

仿真记录显示，LED平均输出光功率约43.09 μW，经过两端耦合和10米光纤传输后，接收端平均光功率约7.27 μW。10米光纤本身的功率损耗为0.3 dB，耦合效率同样影响接收功率预算。按群折射率1.5计算，光纤平均传播时延约50.03 ns。

在驱动侧，低、高电流工作点设为0.2 mA和1.5 mA，电流上限2 mA。发端预加重会改变驱动码型，3 GHz电流驱动与2 GHz Micro LED响应共同塑造输出脉冲。电流与光功率边沿并不完全一致，这也提示驱动设置到光调制之间存在映射关系，需要结合波形核对。

图4 同一16 bit片段的驱动电流和MicroLED输出光功率。曲线来自本次仿真的实际采样数据。

波形、眼图与误码：两条接收支路给出不同结果

接收电链设置了多个测点。TIA输出可见较强逐点起伏；经过电S参数通道后，高频波动减少；FFE再调整脉冲形状和电平分离。电S参数通道通过Touchstone文件引入，按S21复数频率响应处理电压波形，把插损、相位和带宽纳入同一次仿真。接收FFE采用9抽头、步长0.0003和10轮迭代，利用已知NRZ参考进行Data-Aided训练，运行中重新优化抽头。

TIA、电S参数通道和FFE输出的原生眼图数据。

眼图对比中，TIA输出轨迹较宽；电S参数通道带限后，边沿和电平轨迹更连贯；FFE输出后高低电平分离进一步显现。本次运行采用4096 bit、每bit 16个采样点，对应48 GSa/s采样率和约1.365 μs记录。BER计数器排除前1088 bit与末尾528 bit，实际比较2480 bit。

结果是：TIA直连支路记录4个错误，观测BER约1.61×10⁻³；经过电S参数通道与FFE的支路记录0个错误。按零错二项计数口径，2480 bit对应的单侧95%上限约1.21×10⁻³。需要强调，两条支路取样位置不同，这一对比体现的是接收电链联合处理的作用，不能简单理解为单一器件带来了“零误码”。

工程意义与边界：单路框架为多通道扩展铺路

这条单路链路的务实价值，在于把电流驱动、光传输、探测、电互连和DSP放在同一仿真流程中。设计者可以在pSim Plus中调整Micro LED带宽、耦合效率、光纤长度或电通道S参数，重新观察波形与误码计数变化；替换为具体器件的L–I、V–I和实测S参数后，这套器件化框架还可用于接收裕量和均衡设置比较。

但也要看到边界：当前耦合和信道参数为工程设定，TIA非线性系数与抖动暂设为0，统计对应本次Data-Aided训练记录，单路仿真也不等于多通道系统验证。对于AI服务器光互连而言，Micro LED并行方案能否真正缓解带宽和能耗压力，仍取决于器件一致性、耦合封装、多通道串扰、接收均衡和系统级可靠性等后续验证。单路链路仿真提供的，是一个可复用的观察窗口和测量位置，而不是最终结论。

*来源：逍遥设计自动化

大会时间：2026年12月1-3日

大会地点：江苏 · 泰州

大会主题：双轮驱动·共生同辉——从显示到光互连的产业新纪元

Micro LED显示技术和产业发展大会自2017年起已成功举办八届，是最早聚焦Micro LED显示技术和产业化的专业论坛，已成为全球Micro LED产业的标杆性活动和技术发展动态、产业发展趋势的风向标。大会横跨显示、LED、半导体三大领域，致力于汇聚全球专家学者与产业领袖，聚焦技术路线发展方向、量产技术突破和供应链建设。

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