Photon Bridge erhält 10 Mio. € für den Ausbau der Laserquellenfertigung für KI-Rechenzentren

Der Wettlauf um den Aufbau größerer KI-Systeme schafft eine Nachfrage nach einer Komponente, die weit von den Modellen selbst entfernt ist: den Lasern, die Daten zwischen Prozessoren übertragen. Das in Eindhoven ansässige Photon Bridge hat 10 Millionen Euro eingeworben, um Laserquellen mit mehreren Wellenlängen zu entwickeln, die nach Unternehmensangaben in den Stückzahlen gefertigt werden können, die Rechenzentren der nächsten KI-Generation benötigen werden.

Die am 21. Oktober bekannt gegebene Finanzierungsrunde wurde gemeinsam vom Amadeus APEX Technology Fund und 360 Capital angeführt. Auch die bisherigen Investoren Innovation Industries, Faber und die Brabant Development Agency (BOM) erhöhten ihre Investitionen.

Photon Bridge wird die Finanzierung für die Produktentwicklung, die Kundenqualifizierung und den Ausbau seines Teams in Eindhoven einsetzen. Das Unternehmen plant, 2027 erste Muster auszuliefern und sich ab 2028 auf die Serienfertigung vorzubereiten.

Warum die KI-Infrastruktur mehr Laserquellen benötigt

Mehr Prozessoren führen nicht automatisch zu einem entsprechend größeren Zuwachs an nutzbarer Rechenleistung. Die Chips müssen außerdem schnell genug Daten austauschen können, um zusammenzuarbeiten. Mit dem Wachstum von KI-Clustern werden der Energiebedarf und die Bandbreite für diese Verbindungen zu immer wichtigeren Faktoren bei der Systemauslegung.

Optische Verbindungen lösen dieses Problem, indem sie Informationen mithilfe von Licht übertragen. Bei co-packaged Optics wird die optische Verbindung nahe am elektronischen Chip platziert, wodurch sich der elektrische Signalweg verkürzt. Externe Laserquellen liefern das Licht, mit dem die optischen Engines Daten übertragen.

Neben der Rechenleistung stellt auch die Fertigung eine Herausforderung dar. Photon Bridge zufolge muss sich die Lieferkette für Laser, die auf Anwendungen in der Telekommunikation mit geringeren Stückzahlen ausgelegt ist, an die Anforderungen wesentlich größerer KI-Einsätze anpassen. Die Finanzierung soll diesen Übergang von der spezialisierten Komponentenfertigung zur Fertigung im Halbleitermaßstab ermöglichen.

Die Investition ist Teil umfassenderer Bestrebungen, optische Konnektivität in die KI-Infrastruktur zu integrieren. Davon zeugen Entwicklungen wie der Ausbau der Fertigung co-packaged Optics durch Ayar Labs. Photon Bridge konzentriert sich auf den Teil der Lieferkette, der die Lichtquellen umfasst.

Die Architektur skalieren statt einzelne Laser

Der Ansatz von Photon Bridge kombiniert und multiplexiert das Licht mehrerer Halbleiterlaser mit geringerer Leistung. Beim Multiplexing werden verschiedene Wellenlängen – und damit unterschiedliche optische Kanäle – auf einem gemeinsamen Übertragungsweg gebündelt. So kann das System seine Gesamtleistung steigern, ohne dass jeder einzelne Laser mit immer höheren Leistungsanforderungen betrieben werden muss.

Nach Angaben des Unternehmens sind einzelne Laser bei geringerer Leistungsdichte weniger anfällig für Fertigungsfehler, was die Produktionsausbeute verbessern kann. Die Ausbeute ist entscheidend, denn ein technisch leistungsfähiges Bauelement allein reicht nicht aus: Ein ausreichend großer Anteil der Produktion muss die Spezifikationen zu akzeptablen Kosten erfüllen.

Laut der Mitteilung zur Finanzierungsrunde ist die Plattform darauf ausgelegt, eine große Zahl von Wellenlängen mit bis zu 40 Milliwatt optischer Leistung pro Wellenlänge und Faser bereitzustellen und zugleich die Fertigung bei mehreren Indiumphosphid- beziehungsweise InP-Fertigern zu unterstützen. Dabei handelt es sich um ein Entwicklungsziel der Plattform und nicht um einen Beleg dafür, dass die Serienfertigung bereits angelaufen ist.

„Statt einzelne Laser immer leistungsstärker und schwieriger herstellbar zu machen, verlagern wir diese Skalierungsherausforderung in die Architektur“, sagte Paul Marchal, CEO von Photon Bridge, in der Mitteilung.

Die Technologie hinter der Lichtquelle

Die technische Produktbeschreibung von Photon Bridge enthält ein wichtiges Detail: Der Wellenlängenmultiplexer befindet sich neben dem Laserarray auf einem Silizium-Interposer. Der Ansatz nutzt Halbleiterlaser mit verteilter Rückkopplung (DFB) und soll Konfigurationen mit 8, 16 und 32 Wellenlängen unterstützen.

Die dichte Wellenlängenmultiplextechnik, meist als DWDM abgekürzt, ermöglicht es, mehrere Wellenlängen über eine Faser zu übertragen. Die Integration des Multiplexers in das Laserarray verändert die Montage und Skalierung der Lichtquelle, statt sich ausschließlich auf Verbesserungen am einzelnen Laserchip zu stützen.

Um die unterschiedlichen Materialien miteinander zu verbinden, nutzt das Unternehmen eine patentierte Ausleger-Wellenleiter-Schnittstelle. Sie verbindet aktive III–V-Halbleiterbauelemente, darunter Laser, mit Siliziumphotonik. Photon Bridge zufolge gleichen die nachgiebigen Strukturen Platzierungsabweichungen beim Bonden aus und ermöglichen eine passive optische Ausrichtung, wodurch separate Ausrichtungsschritte seltener erforderlich sind.

Die Plattform nutzt außerdem Siliziumwellenleiter in Dickschichttechnologie. Nach Angaben des Unternehmens sollen sie höhere optische Leistungen bewältigen und zugleich größere Toleranzen gegenüber Fertigungsschwankungen bieten. Diese Konstruktionsentscheidungen verknüpfen die optischen Spezifikationen mit der übergeordneten wirtschaftlichen Frage: Lässt sich das Bauelement wiederholt zuverlässig montieren und prüfen?

Eine Fertigungsstrategie auf Grundlage bestehender Zulieferer

Photon Bridge bezeichnet sich selbst als Fabless-Unternehmen. Es entwickelt die Technologie und die Produktarchitektur und arbeitet dabei mit Fertigungspartnern zusammen, anstatt eine eigene Halbleiterfabrik zu errichten.

Der Fertigungsansatz ist auf kommerzielle Foundries und Anbieter für die ausgelagerte Halbleitermontage und -prüfung, sogenannte OSATs, ausgelegt. Das Unternehmen beschreibt, wie zuvor getestete Laserdies mittels Flip-Chip-Montage mit Silizium-Wellenleitern verbunden werden. So werden optische und elektrische Anschlüsse in einen gemeinsamen Fertigungsablauf integriert.

Die Möglichkeit, geeignete Laser von mehreren InP-Foundries zu beziehen, ist Teil des Angebots. Für Kunden, die große Bereitstellungen planen, können die Flexibilität bei der Lieferantenauswahl und die Qualifizierung ebenso wichtig sein wie die optische Leistung und die Anzahl der Kanäle. Eine Laserquelle, die in einem Prototyp funktioniert, muss noch die Anforderungen an Zuverlässigkeit, Verpackung und Versorgung erfüllen, bevor sie zu einer verlässlichen Komponente für Rechenzentren wird.

„Sobald man von Millionen Einheiten pro Jahr spricht, wird die Fertigungsausbeute entscheidend“, sagte Cesare Maifredi, Partner bei 360 Capital, laut Mitteilung.

Was die neue Finanzierung ermöglichen muss

Photon Bridge wurde 2020 von Rui Santos und Xaveer Leijtens gegründet und strebt unter Marchal, der im September 2025 als CEO einstieg, die Kommerzialisierung an. Laut dem Datenblatt im Pressekit umfasste das Team im Oktober 15 Personen; bis Ende 2026 soll es auf 20 anwachsen.

Als Nächstes stehen 2027 die Kundenqualifizierung und die Bereitstellung von Mustern an, gefolgt von den Vorbereitungen für die Serienfertigung ab 2028. Diese Schritte werden zeigen, ob sich die angestrebten Vorteile der Architektur hinsichtlich Fertigungsausbeute und Lieferkette in ein Produkt umsetzen lassen, das Kunden in großem Maßstab einsetzen können.

Die Finanzierung verschafft Photon Bridge die Mittel, um einen konkreten Teil des Ausbaus der KI-Infrastruktur voranzutreiben. Wenn optische Verbindungen näher an die Rechenleistung heranrücken, besteht die Chance darin, die Lichtquelle selbst einfacher herzustellen, zu qualifizieren und zu liefern – und nicht einfach nur leistungsfähiger zu machen.