En el encapsulado de semiconductores, los procesadores de alto rendimiento suelen utilizar encapsulado FCBGA (Flip-Chip Ball Grid Array). Dado el importante consumo de energía de estos procesadores, requieren sistemas de gestión térmica más eficientes. Indio (In), conocido por su excelente conductividad térmica, ha surgido como un posible reemplazo ideal para el acero tradicional. materiales de interfaz térmica (TIM) en productos de gran tamaño, prometiendo una mejor disipación del calor.
El crecimiento del mercado de FCBGA está impulsado por la demanda de redes, automoción, inteligencia artificial y servidores
En 2023, el mercado de envases de FCBGA alcanzó aproximadamente 12.653 millones de TBP. Con la demanda continua de sectores como las redes, la automoción, la inteligencia artificial (IA) y la infraestructura de servidores, se prevé que este mercado crezca hasta 16.900 millones de TBP en 2027, a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de 8,81 TBP.
Se espera que el mercado de PC crezca con la demanda impulsada por la IA
Según la investigación de Canalys, los envíos globales de PC aumentaron en 3,81 TP3T en el primer trimestre de 2024, totalizando 57,2 millones de unidades. Se espera que esta tendencia lleve a un total de 265 millones de unidades de PC enviadas para fines de 2024, lo que refleja un aumento interanual de 81 TP3T. Canalys también señala que es probable que la IA se convierta en un motor importante para el crecimiento del mercado de PC, y se proyecta que los envíos globales de PC con IA alcancen los 48 millones de unidades este año, lo que representa 181 TP3T del total de envíos de PC. Para 2025, se espera que los envíos de PC con IA superen los 100 millones de unidades, lo que representa 401 TP3T del mercado de PC, con una CAGR de 441 TP3T entre 2024 y 2028.
Empaquetado de procesador de alto rendimiento: FCBGA + indio para una disipación de calor superior
En el mercado de la informática, se prevé que las ventas de CPU se recuperen en 2024 y alcancen los 1.710 millones de TPM, un aumento interanual de 231 TPM. Además, los centros de datos y los servidores de IA están experimentando un rápido crecimiento impulsado por la economía digital y la IA, y se prevé que el mercado de GPU se expanda a 1.940 millones de TPM, un aumento de 881 TPM respecto del año anterior.
Muchos procesadores de alto rendimiento están adoptando el encapsulado FCBGA combinado con láminas de indio, lo que mejora significativamente la disipación del calor. Esta estructura de encapsulado se ve ahora en varios chips de PC con IA destacados, incluidos el M1 Pro de Apple, el Ultra 9 185H de Intel y el Ryzen 7735U de AMD. A medida que evolucionen los requisitos computacionales y las limitaciones de tamaño de los productos, es probable que los fabricantes adopten el encapsulado FCBGA + indio con MCM (módulo multichip), como se ve en el modelo Ultra 9 185H de Intel.
Mercado de PC con IA: el auge de los chips de IA y los principales actores de la industria
Al igual que las PC tradicionales, el componente principal de una PC con IA es el chip. Sin embargo, las PC con IA requieren una potencia computacional mucho mayor, lo que marca una nueva era en el mercado de chips. Las empresas líderes, incluidas NVIDIA, Intel y Qualcomm, se están posicionando como pioneras en esta tendencia emergente de PC con IA, lo que impulsa la innovación y las demandas de rendimiento.
Empaquetado de servidores de IA: optimización de la potencia para el entrenamiento y la inferencia
En la arquitectura de servidores de IA, el hardware suele incluir CPU de alto rendimiento, GPU, TPU, aceleradores de IA dedicados y recursos de memoria y almacenamiento sustanciales. Los chips de servidores de IA generalmente se dividen en tipos de entrenamiento e inferencia. Los chips enfocados en la inferencia suelen estar empaquetados con FCBGA + indio, mientras que los chips de entrenamiento suelen usar FCBGA + MCM + indio, lo que proporciona una mejor gestión del calor.
El papel de los sistemas ADAS y FCBGA en la conducción autónoma
La conducción autónoma también es un importante motor de crecimiento para el mercado de los envases FCBGA. En el mercado global, los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) están liderados por empresas como NVIDIA, Qualcomm y Mobileye, y los actores nacionales como Horizon Robotics y Black Sesame Technology están haciendo grandes avances. Muchos chips ADAS, incluidos los SoC de computación central de alta capacidad (que apuntan a más de 1000 TOPS), se basan en envases FCBGA + indio para cumplir con los rigurosos estándares de gestión térmica, potencia de procesamiento y confiabilidad.
Conclusión: el encapsulado FCBGA + Indium establece el estándar para los procesadores futuros
A medida que aumenta la demanda de dispositivos de alto rendimiento impulsados por IA en todas las industrias, el encapsulado FCBGA, especialmente en combinación con indio, se posiciona como una innovación fundamental. Este enfoque de encapsulado satisface las crecientes demandas de procesamiento de alta potencia al tiempo que garantiza una eficiencia térmica superior, lo que permite la computación de próxima generación para IA, centros de datos, conducción autónoma y más.