在人工智能基础设施中,网络传输已成为关键瓶颈。微软研究团队指出,传统铜缆虽节能可靠,但传输距离**1至2米(800G速率下);而光纤虽能传输数十米,却能耗极高且故障率是铜缆的100倍。面对这一两难选择,微软于去年9月发布了名为Mosaic的创新项目,采用微LED替代光纤中的激光器,实现了50米传输距离(800G速率),同时保持接近铜缆的可靠性。
Mosaic技术的核心在于利用微LED作为光源,其调制速率可达数Gbit/s。研究人员表示,仅需一个20×20的微LED阵列,即可在小于1平方毫米的硅芯片上实现800Gbit/s的链路传输。尽管LED光源的光谱较激光更宽,光束纯度较低,但团队通过结合光学透镜和专用信号处理封装成功克服了这一挑战。在布线方面,项目选用了医疗成像设备中常用的特种光纤,能够在一根光纤内实现多路复用传输。据测算,Mosaic方案相比传统光纤可节省约50%的能源消耗。
微软已宣布与联发科(MediaTek)建立合作伙伴关系,以加速该技术的实验与落地。Mosaic并非孤立存在,它与微软全球部署的空芯光纤(Hollow Core Fiber, HCF)技术形成互补。HCF利用中空光纤芯层,使数据传输速度提升47%,延迟降低33%,适用于数据中心间的长距离连接;而Mosaic则专注于机柜内GPU与服务器的高密度互联,直接降低数据中心能耗。微软Azure超大规模网络负责人Frank Rey强调,微LED技术对提升能效具有直接且显著的影响。
市场数据显示,电力成本已占企业数据中心总支出的46%,占服务提供商设施的60%。IDC预测,AI数据中心的能耗将以44.7%的年复合增长率攀升,至2027年将达到146太瓦时。Counterpoint Research副总裁Neil Shah指出,电力供应已成为当前主要瓶颈,而微软采用的低成本微LED技术有望缓解AI数据中心的散热压力,从而降低超大规模运营商及最终客户的总体拥有成本。
当前市场格局竞争激烈,英伟达(Nvidia)和博通(Broadcom)主推共封装光学(CPO)技术,宣称其能耗仅为可插拔模块的1/3.5,预计2026年商用。然而,Gartner**分析师Naresh Singh指出,CPO依赖的激光器目前面临供应链短缺,预计将持续至2027年,微LED因此成为极具潜力的替代方案。但他也提醒,缺乏行业标准是推广障碍,传统光互连已有多源协议(MSA)支持,而微LED需推动类似Open CPX MSA的标准化进程。
Counterpoint Research的Neil Shah同时指出,Mosaic仍面临色散限制传输距离、专用布线增加成本、以及缺乏英伟达或AMD等巨头支持导致扩展性不确定等挑战。此外,带宽天花板风险不容忽视,Mosaic当前**适用区间为400G至800G,而到2027-2028年部署期,行业可能已转向1.6T甚至3.2T目标。若仅部分厂商采纳,微LED可能作为铜缆替代方案而非完全取代硅光或CPO技术。
法国及欧洲在光通信与半导体领域拥有深厚积累,但近年来在AI基础设施创新上相对滞后,微软此举标志着技术重心向能效与可靠性转移。对于中国科技企业而言,微LED在降低算力能耗方面的突破具有战略参考价值,尤其在“双碳”目标下,探索非激光光源的互连方案或可成为差异化竞争的关键路径,但需同步关注****制定与产业链协同,避免陷入技术孤岛。