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近期,全球半導體制造龍頭台積電宣布與美國初創公司Avicena達成合作,雙方將共同生產基於Micro LED的光互連產品,旨在通過先進的光通信技術替代傳統的電連接方式,為日益增長的圖形處理器(GPU)高通信需求提供低成本、高能效的數據傳輸解決方案。
此舉在業界引發高度關注,除了標志著台積電進軍Micro LED領域之外,有可能成為Micro LED在光通信這一新興領域應用前景的有力背書,也可望激勵更廣泛的產業鏈參與者加大在相關技術研發和商業化上的投入,從而加速整個生態系統的成熟。
更深一層觀察,台積電押注Micro LED傳遞著兩大信號:一是反映了Micro LED技術正逐步超越傳統顯示應用的範疇,朝向光通信應用等非顯示應用延伸的趨勢;二是體現了台廠在當前競爭格局下選擇揚長避短,錯位競爭,實現“換道超車”的雄心。
Micro LED:從顯示向非顯示應用延伸
Micro LED技術憑借其高亮度、高對比度、低功耗和長壽命等優越特性,在顯示領域備受期待。多年來隨著廠商的積極推動以及技術的持續創新,Micro LED逐步打開大型顯示市場的應用大門,並開始在車載顯示、可穿戴設備、智能手表等中小尺寸領域展現出更大的潛力。但實際上,Micro LED的應用場景遠不止於此,其在光通信、生物醫療、工業等非顯示領域也大有可為,並已獲得資本市場以及跨行業廠商的廣泛關注。
1. Micro LED光互連技術生態正在形成
根據TrendForce集邦咨詢《AI服務器報告》顯示,2025年AI服務器的需求仍將持續增長,且單位平均售價(ASP)貢獻較高,產值有機會提升至近2980億美元。同時,隨著電信商及CSP大廠持續建設數據中心,數據中心互連(Data Center Interconnect, DCI)技術日益受到關注,預估2025年產值將突破400億美元,年增14.3%。
從相關的兩個數據可見,AI的蓬勃發展對算力和數據傳輸能力提出了前所未有的需求。然而,大型GPU集群等系統的整體性能越來越受到數據通信速度和能效的制約。AI模型的規模和覆雜度持續增長,需要在眾多處理單元(GPU、TPU等)之間快速移動和處理海量數據。而傳統的銅基電互連在帶寬密度、遠距離信號完整性和功耗方面面臨物理極限,難以滿足AI加速器對傳輸速率的嚴苛要求。盡管光纖技術在長距離通信中表現優異,但在服務器內部、封裝上芯片之間或機架之間的超短距離、高密度、低功耗光鏈路方面,則仍存在技術空白。
Micro LED憑借其尺寸小、潛在的高調制速率以及與矽基CMOS工藝的良好集成性,可以被制造成高密度陣列用於並行光通信,從而為此類短距離應用提供遠超銅線的帶寬密度和潛在的能效優勢。換言之,Micro LED光互連技術為突破傳統電互連的瓶頸提供了新的路徑,有望支持構建當前互連技術難以實現的、更強大、更高效的AI硬件架構。
本次台積電的合作對象Avicena便致力於開發超低能量光鏈路技術LightBundle™,這是一項基於GaN基Micro LED創建的高度平行光學互連技術,可集成在各類高性能CMOS集成電路上。相較傳統銅鏈路技術方案,LightBundle™鏈路技術具有低功耗、低延遲、高覆蓋範圍和高帶寬密度等優勢,適用於高性能計算系統(HPC)、人工智能(AI)/機器學習(ML)和分離式內存芯片間的互連,也適用於傳感器、5G無線和航空航天等下一代鏈路領域。
2022年及2025年,Avicena分別完成2,500萬美元、6,500萬美元的融資,投資者包含三星、美光、SK海力士等,這顯示出資本市場以及行業巨頭對Avicena技術實力與以及Micro LED光互連技術發展前景的認可。另外一家Micro LED光互連技術開發商Hyperlume也於今年初完成了1,250萬美元的種子輪融資,投資者包含英特爾資本,這進一步印證了該細分賽道的投資熱度。
產業協同方面,Avicena已先後與LumiLeds及ams OSRAM達成合作,目的是提高Micro LED陣列的產量,推動光互連Micro LED技術的量產。在本次與台積電的合作中,台積電將負責制造LightBundle™系統中的矽光偵測器陣列,預期將運用其成熟的CMOS制程結合Chiplet封裝技術,協助Avicena擴大生產並加速產品落地。
這一系列動態表明,一個圍繞Micro LED光互連技術的專業化生態系統正在逐步形成,其中,Avicena和Hyperlume等初創企業扮演了技術創新和概念驗證的先鋒角色;三星、英特爾等產業巨頭的戰略投資則反映了市場對該技術方向的認可與期待;與LumiLeds、ams OSRAM等成熟光源制造商的合作,則為Micro LED的規模化生產和品質保障提供了關鍵技術支持;而台積電這類大型晶圓代工廠的加入,則相當於為產品的高效、低成本量產注入了核心制造能力。未來,在創新者、投資者、制造商和代工廠的協同發力之下,Micro LED光互連技術的生態有望加速成熟。
2. LED產業鏈企業積極布局光通信技術
面對Micro LED技術在非顯示領域的應用潛力,LED產業鏈的企業也開始將目光投向光通信等新興市場。例如,富采投控已明確表示,全面布局人工智能(AI)光通訊所需的三大光源技術,包括Micro LED、垂直腔面發射激光器(VCSEL)和磷化銦(InP)。富采看好Micro LED在10米內短距離光傳輸應用中的潛力,其Micro LED相關產品已與客戶共同開發並進入送樣階段。
富采之外,三安光電、兆馳股份以及乾照光电等LED廠商也紛紛在光芯片賽道上積極部署,未來亦有可能幫助推動Micro LED技術在光通信領域的發展。
上述兩方面在不同維度反映了:Micro LED正加速從顯示應用向非顯示應用拓展,並且相關產業呈現出高成長空間,有望初步形成規模。
TrendForce集邦咨詢最新《2025 Micro LED顯示與非顯示應用市場分析》報告也顯示,Micro LED在非顯示應用中的優勢一部分來自於無機光源的材料特性(InGaN與AlGaInP系統),一部分來自於微縮紅利。LED材料特性的優勢包含了高能量密度、高光電轉換效率和高可靠性;微縮紅利包含了成本控制、陣列化區域管理能力,放到終端則賦予了整體系統的微縮與形變能力。
在非顯示應用中,將Micro LED的微縮與陣列化應用在信息傳輸,或表面激發、吸收、固化、解離等,可為醫療、感測、光通信等應用創造新的可能。現階段,業界正致力於挖掘Micro LED在非顯示應用的潛力,以此來加速Micro LED整體的商業化進程。
台廠:借力Micro LED“換道超車”
在Micro LED這一新興技術浪潮中,台廠入局快、攻勢強,計劃憑借在此領域的先發優勢和技術積累,實現對現有顯示技術格局的“換道超車”。
根據行業傳言,台積電並非首次涉足Micro LED領域。在此之前,市場早已傳出台積電將與蘋果公司合作開發AR設備,而蘋果未來的AR眼鏡預計將采用Micro LED。若此事為真,台積電的布局便體現了其對Micro LED在未來顯示與光通信應用前景的認可。
顯示產業鏈中,台系面板大廠友達光電、群創光電選擇聚焦Micro LED的研發和產業化,在OLED領域相對投入有限,甚至缺席了大尺寸OLED賽道,這一戰略選擇與韓國及中國大陸廠商在OLED領域的積極擴張形成了鮮明對比。
LED廠商中,富采在Micro LED領域持續深耕並取得多項技術突破,該公司預計Micro LED將在2025年為其貢獻營收增長;純Micro LED企業錼創科技也加大了Micro LED研發與產業化的投入,並且已經確立今年將Micro LED技術推進到量產階段的目標。
台廠的戰略抉擇,一定程度上可以視為“換道超車”雄心的集中體現,但這並非簡單地回避在OLED市場的競爭,而是基於對自身優勢和產業發展趨勢的深刻洞察後作出的主動戰略調整。其背後的邏輯超越了單純的市場背景,體現了更深遠的考量:
OLED市場的現實格局:當前,在OLED技術領域,三星顯示、LGD等韓系大廠憑借先發優勢,已在技術、專利和產能方面建立了顯著的領先地位。陸系面板廠商也在政府利好政策的支持下,迅速擴大OLED產能,市場競爭日趨激烈,產品價格壓力增大。根據TrendForce集邦咨詢《AMOLED市場與技術趨勢報告》顯示,2025年OLED已在手機市場取得61%壓倒性的滲透率,在兩大IT類別產品Monitor與NB的滲透率也分別在1.7%與4.3%的基礎上穩定成長。在此背景下,台廠在OLED領域作為後來者,面臨著較大的追趕難度和盈利壓力。
台灣地區的產業優勢:台灣地區在全球半導體制造領域擁有強大的實力(台積電是典型代表),並在精密工程、自動化設備以及既有的液晶面板產業(如友達、群創)方面積累了豐富的經驗和技術基礎。
Micro LED的技術特性:Micro LED芯片的巨量轉移、鍵合和檢測等環節,與半導體制造工藝(如拾取放置、光刻、檢測)具有更強的共通性,而非傳統OLED的蒸鍍或液晶面板的灌裝工藝。這使得台灣廠商能夠更好地發揮其在半導體和精密制造領域的既有優勢。
綜合諸多方面可推測,台廠期望在技術標準和市場格局尚未完全確立的下一代顯示技術領域,發揮顯示產業與半導體產業的協同效應,奪得主動權,在錯位競爭中築高競爭壁壘,重塑其在全球顯示乃至科技產業版圖中的地位和影響力。
結語
Micro LED技術正沿著顯示應用持續演進,並朝向非顯示應用加速拓展,雙軌並行的路徑清晰明朗。當前,Micro LED在傳統顯示領域的成本優化和性能提升仍在繼續,而在光通信等非顯示領域的突破則為其開辟了全新的增長空間。
台積電與Avicena在Micro LED光互連技術上的合作,便是這一技術演進趨勢中的標志性事件,此舉不僅凸顯了Micro LED超越視覺顯示的巨大潛力,也反映了半導體行業領頭羊對該技術前景的戰略性認可,預示著Micro LED在未來數據密集型應用中可能扮演的關鍵角色。
現階段,Micro LED技術仍面臨成本較高和制造工藝覆雜等挑戰,若僅依賴單一應用,可能難以在短期內形成足夠的市場規模來攤薄成本。而由於對性能的特殊要求,光互連或特定生物傳感器等非顯示應用可能對初期較高的成本具有更高的容忍度。在這些利基非顯示市場取得的成果,或許在帶來早期的營收和量產經驗的同時,也能通過在芯片效率、微縮化等方面的技術進步,反哺顯示應用的發展。因此,通過多元化的應用布局,同時發力顯示和非顯示市場,Micro LED技術的整體市場滲透和成本優化進程有望提速,形成良性循環。
TrendForce 2025 Micro LED 顯示與非顯示應用市場分析
出刊日期: 2025年5月29日/ 11月 30 日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數:87
TrendForce 2025 紅外線感測應用市場與品牌策略
出刊時間: 2025年 01 月 01 日
檔案格式: PDF / EXCEL
報告語系: 繁體中文 / 英文
頁數: 184
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