ams OSRAM präsentiert neue VCSEL-Technologie für KI-Rechenzentren

ams OSRAM hat eine neue Generation adressierbarer 850nm-Dünnschicht-microVCSEL-Arrays für hochparallele optische Architekturen vorgestellt. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Premstätten und Co-Hauptsitz in München erweitert damit seine Digital-Photonics-Interconnect-Plattform für den Ausbau Künstlicher Intelligenz.

Die Technologie ermöglicht einen fehlerfreien Betrieb mit 32 Gbit/s bei einer Energieeffizienz von rund 0,25 pJ/Bit. Die Zuverlässigkeit wurde über mehr als 2.000 Betriebsstunden validiert. Auf der ECOC 2026 in Málaga präsentierte das Unternehmen gemeinsam mit dem Partner BizLink eine steckerbasierte Multicore-Faserlösung.

Optische Interconnects für wachsende KI-Cluster

Mit der weiteren Skalierung von KI-Clustern gewinnen optische Interconnects an Bedeutung. Sie ermöglichen höhere Bandbreiten bei deutlich geringerem Energieverbrauch als herkömmliche Lösungen. Die effiziente Übertragung von Daten wird damit genauso wichtig wie die Datenverarbeitung selbst.

ams OSRAM setzt dabei auf eine hochparallele „Wide-and-Slow“-Architektur. Statt große Datenmengen über wenige hochkomplexe Kanäle zu übertragen, werden die Daten auf viele optische Kanäle mit jeweils geringerer Übertragungsgeschwindigkeit verteilt. Der Ansatz reduziert die Gesamtkomplexität des Systems und ermöglicht geringere Latenzen sowie einen niedrigeren Energieverbrauch.

Technologie aus der Automobilbranche adaptiert

Die technologischen Grundlagen für die optische Interconnect-Technologie basieren auf derselben Plattform, die bereits für EVIYOS verwendet wird – eine digitale Lichtlösung für adaptive Scheinwerfer. Durch die Kombination hochgradig adressierbarer Mikroemitter-Arrays, CMOS-Integration und fortschrittlicher Packaging-Technologien hat das Unternehmen die Skalierbarkeit seiner Digital-Photonics-Plattform in Serienproduktion unter Beweis gestellt.

Diese technologischen Prinzipien werden nun auf KI-Infrastrukturen sowie Anwendungen in mobilen Endgeräten und Wearables übertragen. Was als Mikroemitter-Architektur für adaptive Scheinwerfer begann, entwickelt sich zu einer Photonics-Plattform für energieeffiziente Datenübertragung.

Neue Dünnschicht-VCSEL-Plattform entwickelt

Das Unternehmen hat eine Dünnschicht-VCSEL-Plattform der nächsten Generation im 850nm-Wellenlängenbereich entwickelt, die speziell für Interconnects in KI-Netzwerken konzipiert ist. Die Plattform vereint oberflächenemittierende Dünnschicht-VCSELs, hochdichte und adressierbare microVCSEL-Arrays mit einem Pitch von 25 µm, die Integration von Silizium-TSVs sowie die Kompatibilität mit standardisierten Multimode-Faserinfrastrukturen.

Die Integration von microVCSELs auf Silizium-TSV-Substraten wurde erfolgreich abgeschlossen. In Zuverlässigkeitstests konnten nach mehr als 2.000 Stunden bei erhöhter Sperrschichttemperatur und Strombelastung oberhalb der Spezifikation keine Ausfälle festgestellt werden.

Partnerschaft mit BizLink für Faserlösungen

Nach einer Anfang des Jahres bekannt gegebenen strategischen Kundenkooperation baut ams OSRAM sein Ökosystem für „Wide-and-Slow“-Architekturen weiter aus. Das Unternehmen arbeitet entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit verschiedenen Partnern zusammen. Die Zusammenarbeit umfasst Test und Qualifizierung, Faserinfrastruktur, Steckverbinder- und Package-Technologien sowie Systemintegration.

Als Spezialist für optische Konnektivität erweitert BizLink dieses Ökosystem. Der auf der ECOC präsentierte Demonstrator kombiniert die adressierbare 2D-microVCSEL-Array-Technologie von ams OSRAM mit der Expertise von BizLink bei der Integration von Faserarrays und optischen Interconnects. Das System wurde während der Veranstaltung ausgewählten Kunden und Industriepartnern in nicht öffentlichen Vorführungen präsentiert.

„KI-Infrastrukturen erfordern einen grundlegend neuen Ansatz bei der Datenübertragung“, sagte Ashkan Seyedi, Vice President und General Manager Optical Interconnects bei ams OSRAM. „Als Anbieter integrierter elektrooptischer Engines sehen wir es als unsere Aufgabe, ein Ökosystem aufzubauen, das eine skalierbare Industrielösung ermöglicht.“

Hendrik Coldenstrodt, CTO der Business Group Computing and Transportation der BizLink Group, betonte: „Dieser Demonstrator bestätigt das Potenzial einer grundlegend neuen optischen Interconnect-Architektur, die für einen Betrieb mit äußerst geringem Energieverbrauch und niedriger Latenz optimiert ist.“

Auf Basis der Ergebnisse treibt ams OSRAM die Entwicklung vollständig integrierter 3D-Photonik-Stacks voran. Diese kombinieren microVCSEL-Arrays, Mikro-Photodioden-Arrays und Mixed-Signal-CMOS-Elektronik und bilden die Grundlage für künftige optische Interconnect-Architekturen mit sehr hoher Bandbreite.

Quelle: https://ams-osram.com/de/news/press-releases/ecoc-datacom