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ams OSRAM

microLEDs machen Rechenzentren effizienter

20. März 2026, 8:47 Uhr | Heinz Arnold

Die Integration eines microLED-Arrays mit Photodioden in einem System für die Übertragung hoher Bandbreiten in KI-Rechenzentren.

Die microLEDs von ams OSRAM reduzieren die Leistungsaufnahme von Rechenzentren deutlich. Ursprünglich für die Frontbeleuchtung in Autos entwickelt, finden sie jetzt für die Datenübertragung zwischen und innerhalb von KI Server Racks Einsatz.

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»ams OSRAM hat die microLED-Arrays der „EVIYOS“-Familie für hochpixelige Automotive Frontbeleuchtung erstmals im industriellen Maßstab etabliert«, sagt Aldo Kamper, CEO von ams OSRAM. »Diese Kompetenz übertragen wir nun auf eines der drängendsten Probleme moderner KI-Rechenzentren – den Energiebedarf der Datenübertragung und positionieren uns im wachstumsstarken Segment der AI Infrastruktur.«

Das bietet der Prototyp der neuen microLED Arrays

Grenzfrequenzen über 1 GHz
Energiebedarf unter 2 pJ pro Bit
Ermöglicht hochparallele, kurzreichweitige optische I/O
Diese Eigenschaften adressieren direkt die Engpässe in der Datenübertragung innerhalb moderner KI Server Systeme, in denen die Datenübertragung zunehmend den Energieverbrauch des Gesamtsystems dominiert.

»Slow-and-Wide«-Optical-Interconnects für KI

Mit »EVIYOS« hatte ams OSRAM den weltweit ersten Automotive‑Mikro‑Emitter‑Array in Großserie auf den Markt gebracht. Die microLED besteht aus 25.600 einzeln adressierbaren Pixel, die jeweils halb so breit sind wie ein menschliches Haar. Die mciroLED ist zusammen mit einem CMOS‑Treiberchip in einem kompakten Gehäuse integriert. Dieses Paradebeispiel für Digital Phtonics ist im vergangenen Jahr mit den Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet worden. Damit hat ams OSRAM die industrielle Fertigung von microLED Arrays in großem Maßstab aufgenommen und sie haben bereits ihre Robustheit in Serienfahrzeugen bewiesen.

Dieselbe Kerntechnologie bildet nun die Grundlage für optische I/O Komponenten, die die thermischen und energetischen Herausforderungen der Datenübertragung in modernen KI- Serverarchitekturen adressieren.

Bewährte MicroEmitter-Technologie für optische Datenkommunikation

Für Optische Interconnects ähnelt der Fertigungsprozess dem der Automotive Matrix Emitter – mit einem wesentlichen Unterschied: Während »EVIYOS« auf monolithische Arrays setzt, kommen in Data‑Center‑Anwendungen aus dem Wafer vereinzelte microLEDs zum Einsatz. Die Emitter werden so positioniert, dass jede microLED einen eigenen Glasfaserkanal in einem multikanaligen Licht-Wellen-Leiter Kabel bedient. Das Substrat kann anschließend zur Systemintegration auf einen CMOS‑Wafer aufgebracht werden.

Dank ihrer kleinen Grundfläche ermöglichen microLED‑basierte Transceiver eine sehr hohe Bandbreitendichte. Einzelne Emitter unterstützen Datenraten von über 3,0 Gb/s pro Kanal bei Energieverbräuchen unter 2 pJ/Bit über eine Distanz von 10 m. Sie erfüllen dabei die branchenüblichen Bit‑Error‑Rate‑Spezifikationen von <10⁻¹⁵.

Der Ersatz einer einzelnen Ultra-High-Speed-Datenleitung durch Hunderte paralleler Kanäle in einer »Slow-and-Wide«-Architektur bietet mehrere Vorteile für KI-Infrastrukturen:

Zuverlässigkeit: microLED basierte optische Interconnect-Systeme können redundante Kanäle enthalten und ermöglichen damit eine graduelle Leistungsreduktion statt Totalausfall (»graceful degradation«) sowie den schnellen Austausch defekter Emitter.
Effizienz: In einer »Slow-and-Wide«-Architektur ist der Energieverbrauch signifikant geringer als bei ultra-hochfrequenten Laser Transmittern, wie sie typischerweise in Internet Backbone Netzen eingesetzt werden. Der niedrigere Energiebedarf reduziert zudem die Wärmeentwicklung und schafft wertvolle thermische Reserven für Betreiber von Rechenzentren.
Einfachheit: microLED‑basierte Interconnects sind inhärent parallel aufgebaut. Sie eliminieren die komplexen und kostenintensiven Serialize/Deserialize‑Schritte, die in »Fast‑and‑Narrow«-Architekturen erforderlich sind.

Vom Prototyp zur Produktentwicklung

Mit der erfolgreichen Adaption der »EVIYOS«‑Basistechnologie auf die Anforderungen der KI-Datenkommunikation vollzieht ams OSRAM nun den schnellen Übergang in die Produktentwicklungsphase – im Einklang mit der »Digital Photonics«-Strategie, die ams OSRAM im Februar 2026 vorgestellt hatte.