Lumentum 在 OCP2026 全球峰会上推出基于 1060nm VCSEL 阵列的高密度光互联方案,这套方案不依赖工艺复杂、成本高昂的混合键合技术,复用消费级 3D 传感成熟产线,采用铜柱互连、金热压键合、3D 堆叠或晶圆级扇出封装 FOWLP,实现 AI 机架内部近距离高速并行光互联,支持 32Gb/s NRZ 单通道传输,可满足 PCIe、NVLink 等 AI 算力互联需求。当前 AI 服务器算力密度持续提升,传统电互联带宽、功耗、传输距离都遇到瓶颈,很多 CPO 共封装光学方案需要混合键合才能实现极致微间距光电集成,但混合键合工艺良率难爬升、制造门槛高、量产成本巨大,供应链受限。整套方案落地流程为先确定 AI 机架互联带宽需求,选择 3D 堆叠或者 FOWLP 两种封装路线,完成 1060nm VCSEL 二维阵列、背面透镜、PD 光电探测器与 CMOS 驱动、TIA 跨阻放大器的封装集成,搭配康宁多模光纤阵列完成光耦合,搭建 PCIe 光互联原型样机,开展误码、高温、带宽压力测试,验证链路稳定后,通过阵列单元拼接实现带宽平滑扩容,适配从 1.6T 到 12.8T 不同带宽等级。依托成熟封装工艺,这套 1060nm VCSEL 光互联方案绕开混合键合的制造壁垒,为 AI 机架内高密度 D2D 芯片到芯片互联提供一条更容易规模化量产的备选路线。
一、为什么 1060nm VCSEL 可以绕开混合键合
混合键合追求芯片之间微米级极致间距,工艺难度高,而 Lumentum 的 1060nm VCSEL 方案依靠单通道 32Gb/s 高吞吐,不需要把通道间距压缩到极限。
- 1060nm 衬底透光,支持二维 VCSEL 阵列搭配背面透镜,光学耦合效率更高,高温稳定性优于传统 850nm VCSEL,适配 GPU 周边高温环境。
- 采用铜柱互连、金热压键合等成熟倒装工艺,替代混合键合,降低晶圆制造和异质集成难度。
- 复用手机 3D 传感 VCSEL 大规模产线,已有数十亿颗器件量产经验,供应链成熟。
- 并行多通道架构,靠增加通道数量提升总带宽,不用强行压缩光电芯片间距。
二、两套封装落地路线对比
| 封装方案 | 结构设计 | 优势 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 3D 堆叠方案 | VCSEL 阵列 + PD 叠装在 CMOS 驱动、TIA 芯片上方 | 工艺成熟、风险低,验证周期短 | 中短期原型、中小带宽光引擎 |
| FOWLP 晶圆级扇出封装 | VCSEL、PD、驱动、TIA 共面塑封,背面制作 RDL 重分布层 | 集成度更高,带宽密度更高 | 高带宽 D2D 芯片间互联,ECOC 获奖方案 |
三、方案核心硬件参数
- 单通道速率:32Gb/s NRZ
- 阵列形式:二维 VCSEL+PD 阵列,搭载背面透镜技术
- 带宽密度:当前约 1Tb/s/mm,后续可提升至 4Tb/s/mm
- 支持协议:PCIe、NVLink、Ethernet、InfiniBand、UALink
- 工作温度:耐高温,可在 GPU 周边高温环境稳定运行
- 配套器件:康宁高密度多模光纤阵列,Astera Labs 交换芯片做系统演示
四、整套方案实施步骤
- 带宽需求评估:确定 AI 机架互联带宽,选定 3D 堆叠或者 FOWLP 封装架构。
- 光引擎芯片集成:把 1060nm VCSEL 阵列、PD 探测器、TIA、驱动芯片做封装集成,采用铜柱 / 金热压键合,不使用混合键合。
- 光学耦合调试:背面透镜对准,和多模光纤阵列耦合,校准光功率。
- 系统原型搭建:搭配 Astera Labs 交换芯片,搭建 PCIe over optics 演示系统。
- 性能测试:做误码测试、高低温老化、信号完整性测试,验证无错 PCIe-5 链路。
- 带宽扩容:复用基础 VCSEL 阵列单元,多阵列拼接,扩展总带宽。
- 量产评估:依托现有 3D 传感产线,评估良率与成本,做规模化生产准备。
五、方案关键优势与局限
优势
- 绕开混合键合高门槛,成熟封装工艺更容易量产,成本可控。
- 1060nm VCSEL 高温可靠性强,适配 AI 服务器高热环境。
- 并行光互联架构,解决传统电互联的带宽与距离瓶颈。
- 单元模块化,带宽扩容简单,兼容多种 AI 互联协议。
局限
- 属于短距机架内互联方案,不适合长距离数据中心传输。
- 并行通道数量多,对光纤阵列耦合、封装对准精度有一定要求。
- 相比极致微间距 CPO 方案,单位面积带宽密度存在上限。
【相关 FAQ】
问题 1:Lumentum 在 OCP2026 提出的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案,是如何绕开混合键合的?
回答 1:Lumentum 在 OCP2026 的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案依靠 32Gb/s 高单通道速率,不用极致缩小通道间距,采用铜柱互连、金热压键合,搭配 3D 堆叠或者 FOWLP 晶圆扇出封装,绕开工艺难度大的混合键合,复用成熟 3D 传感产线实现高密度光互联。
问题 2:Lumentum OCP2026 的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案,提供哪两种封装路线?
回答 2:Lumentum 在 OCP2026 发布的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案包含两种封装路线,第一种是成熟度更高的 3D 堆叠方案,第二种是集成度更高的 FOWLP 晶圆级扇出封装,两条路线都不需要混合键合。
问题 3:Lumentum 在 OCP2026 展示的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案,可以支持哪些 AI 互联协议?
回答 3:Lumentum 在 OCP2026 展示的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案兼容 PCIe、NVLink、Ethernet、InfiniBand、UALink 等主流协议,用于 AI 机架内部芯片到芯片高密度互联。
问题 4:Lumentum OCP2026 的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案,相比 850nm 传统 VCSEL 有什么优势?
回答 4:Lumentum OCP2026 的 1060nm VCSEL 高密度光互联方案,1060nm 衬底透光,方便二维阵列和背面透镜集成,高温性能、可靠性优于传统 850nm VCSEL,更适配 AI 服务器 GPU 周边高温场景。
【参考资料】
[2026-11-11](1060nm VCSEL 怎么绕开混合键合?Lumentum 在 OCP 2026 给出的高密度光互联解法)电子发烧友网
[2026-10-12](Lumentum 联合 Astera Labs、康宁在 OCP2026 演示基于 1060nm VCSEL 的 PCIe 光互联)Lumentum 官网
[2026-10-02](Lumentum 与高通、康宁在 ECOC2026 演示基于 1060nm VCSEL 的高密度 D2D 光互联)LEDinside
[2026-04-30](Enabling the Next Phase of AI Optical Infrastructure)Lumentum 技术博客
[2026-03-17](Lumentum 在 OFC2026 展示 VCSEL 光互联扩展方案)FT Markets
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本文是 Lumentum OCP2026 1060nm VCSEL 绕开混合键合高密度光互联方案的技术资讯整理,仅作为光电技术科普参考,不构成器件采购、光引擎开发、服务器架构设计建议;封装工艺、带宽指标、温度性能以 Lumentum 官方技术文档、样机实测为准,产品量产前需要完成全套可靠性与系统验证。
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本文概览:Lumentum 在 OCP2026 全球峰会上推出基于 1060nm VCSEL 阵列的高密度光互联方案,这套方案不依赖工艺复杂、成本高昂的混合键合技术,复用消费级 3D 传感成熟产线,采用铜柱互连、金热压键合、3D 堆叠或晶圆级扇出封装 FOWLP,实现 AI 机架内部近距离高速并行光互联,支持 32Gb s NRZ 单通道传输,可满足 PCIe、NVLink 等 AI 算力互联需求。当前 AI 服务器算力密度持续提升,传统电互联带宽、功耗、传输距离都遇到瓶颈,很多 CPO 共封装光学方案需要混合键合才能实现极致微间距光电集成,但混合键合工艺良率难爬升、制造门槛高、量产成本巨大,供应链受限。整套方案落地流程为先确定 AI 机架互联带宽需求,选择 3D 堆叠或者 FOWLP 两种封装路线,完成 1060nm VCSEL 二维阵列、背面透镜、PD 光电探测器与 CMOS 驱动、TIA 跨阻放大器的封装集成,搭配康宁多模光纤阵列完成光耦合,搭建 PCIe 光互联原型样机,开展误码、高温、带宽压力测试,验证链路稳定后,通过阵列单元拼接实现带宽平滑扩容,适配从 1.6T 到 12.8T 不同带宽等级。依托成熟封装工艺,这套 1060nm VCSEL 光互联方案绕开混合键合的制造壁垒,为 AI 机架内高密度 D2D 芯片到芯片互联提供一条更容易规模化量产的备选路线。