I halvlederemballage bruger højtydende processorer almindeligvis FCBGA-emballage (Flip-Chip Ball Grid Array). I betragtning af det betydelige strømforbrug af disse processorer kræver de mere effektive termiske styringssystemer. Indium (In), kendt for sin fremragende varmeledningsevne, er dukket op som en potentiel ideel erstatning for traditionelle termiske grænsefladematerialer (TIM) i store pakkeprodukter, der lover forbedret varmeafledning.
FCBGA-markedsvækst drevet af netværk, biler, kunstig intelligens og serverefterspørgsel
I 2023 nåede FCBGA-emballagemarkedet op på cirka $12,653 milliarder. Med fortsat efterspørgsel fra sektorer som netværk, bilindustrien, kunstig intelligens (AI) og serverinfrastruktur forventes dette marked at vokse til $16,9 milliarder i 2027 med en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 8,8%.
PC-markedet forventes at vokse med AI-drevet efterspørgsel
Ifølge Canalys-undersøgelser steg globale pc-forsendelser med 3,8% i 1. kvartal 2024 til i alt 57,2 millioner enheder. Denne tendens forventes at føre til i alt 265 millioner pc-enheder afsendt ved udgangen af 2024, hvilket afspejler en stigning på 8% år-til-år. Canalys bemærker også, at AI sandsynligvis vil blive en væsentlig drivkraft for vækst på pc-markedet, med globale AI-pc-forsendelser, der forventes at nå 48 millioner enheder i år, hvilket tegner sig for 18% af de samlede pc-forsendelser. I 2025 forventes AI PC-forsendelser at overstige 100 millioner enheder, hvilket udgør 40% af pc-markedet, med en CAGR på 44% fra 2024 til 2028.
Højtydende processoremballage: FCBGA + Indium for overlegen varmeafledning
På computermarkedet forventes CPU-salget at stige i 2024 og nå $71 milliarder - en stigning på 23% år-til-år. Derudover oplever datacentre og AI-servere hurtig vækst drevet af den digitale økonomi og AI, hvor GPU-markedet forventes at udvide til $94 milliarder, en stigning på 88% fra året før.
Mange højtydende processorer anvender FCBGA-emballage kombineret med indiumplader, hvilket forbedrer varmeafledningen markant. Denne pakkestruktur ses nu i flere bemærkelsesværdige AI PC-chips, inklusive Apples M1 Pro, Intels Ultra 9 185H og AMDs Ryzen 7735U. Efterhånden som beregningsmæssige krav og produktstørrelsesbegrænsninger udvikler sig, vil producenter sandsynligvis anvende FCBGA + indium med MCM (multi-chip modul) emballage, som det ses i Intels Ultra 9 185H-model.
AI PC Market: The Rise of AI Chips og Major Industry Players
Ligesom traditionelle pc'er er kernekomponenten i en AI-pc chippen. Imidlertid kræver AI-pc'er langt mere regnekraft, hvilket markerer en ny æra på chipmarkedet. Førende virksomheder, herunder NVIDIA, Intel og Qualcomm, positionerer sig selv som frontløbere i denne spirende AI PC-trend, hvilket fremmer krav til innovation og ydeevne.
AI-serverpakning: Optimering af kraft til træning og inferens
I AI-serverarkitektur inkluderer hardware typisk højtydende CPU'er, GPU'er, TPU'er, dedikerede AI-acceleratorer og betydelige hukommelses- og lagerressourcer. AI-serverchips er generelt opdelt i trænings- og inferenstyper. Inferensfokuserede chips er ofte pakket med FCBGA + indium, mens træningschips normalt bruger FCBGA + MCM + indium, hvilket giver forbedret varmestyring.
ADAS og FCBGA Packagings rolle i autonom kørsel
Autonom kørsel er også en væsentlig vækstdriver for FCBGA-emballagemarkedet. På det globale marked ledes ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) af virksomheder som NVIDIA, Qualcomm og Mobileye, hvor indenlandske aktører som Horizon Robotics og Black Sesame Technology gør fremskridt. Mange ADAS-chips, inklusive high-computation central computing SoC'er (målrettet over 1000 TOPS), er afhængige af FCBGA + indium-emballage for at opfylde strenge standarder for termisk styring, processorkraft og pålidelighed.
Konklusion: FCBGA + Indium-emballage sætter standarden for fremtidige processorer
Efterhånden som efterspørgslen efter højtydende, AI-drevne enheder vokser på tværs af industrier, er FCBGA-emballage, især i kombination med indium, positioneret som en kritisk innovation. Denne pakketilgang opfylder de stigende krav til højeffektbehandling, samtidig med at den sikrer overlegen termisk effektivitet, hvilket muliggør næste generations computerbehandling til AI, datacentre, autonom kørsel og mere.