Puolijohdepakkauksissa korkean suorituskyvyn prosessorit käyttävät yleensä FCBGA-pakkauksia (Flip-Chip Ball Grid Array). Näiden prosessorien huomattavan virrankulutuksen vuoksi ne vaativat tehokkaampia lämmönhallintajärjestelmiä. Indium (in), joka tunnetaan erinomaisesta lämmönjohtavuudestaan, on noussut potentiaaliseksi ihanteelliseksi korvaajaksi perinteiselle lämpörajapintamateriaalit (TIM) suurten pakkausten tuotteissa, mikä lupaa parempaa lämmönpoistoa.
FCBGA-markkinoiden kasvu verkostoitumisen, autoteollisuuden, tekoälyn ja palvelinkysynnän vetämänä
Vuonna 2023 FCBGA-pakkausmarkkinat saavuttivat noin $12,653 miljardia. Kun verkko-, auto-, tekoäly- ja palvelininfrastruktuurin kaltaisten alojen kysyntä jatkuu, näiden markkinoiden ennustetaan kasvavan $16,9 miljardiin vuoteen 2027 mennessä 8,8%:n vuotuisella kasvuvauhdilla (CAGR).
PC-markkinoiden odotetaan kasvavan tekoälyyn perustuvan kysynnän myötä
Canalysin tutkimuksen mukaan maailmanlaajuiset PC-toimitukset kasvoivat 3,81 TP3T vuoden 2024 ensimmäisellä neljänneksellä ja olivat yhteensä 57,2 miljoonaa yksikköä. Tämän trendin odotetaan johtavan yhteensä 265 miljoonan PC-yksikön toimituksiin vuoden 2024 loppuun mennessä, mikä heijastaa 81 TP3T:n kasvua vuoden 2024 loppuun mennessä. Canalys toteaa myös, että tekoälystä tulee todennäköisesti merkittävä PC-markkinoiden kasvun ajuri, sillä maailmanlaajuisten AI-PC-toimitusten ennustetaan saavuttavan tänä vuonna 48 miljoonaa yksikköä, mikä vastaa 181 TP3T PC-toimituksista. Vuoteen 2025 mennessä AI PC -toimitusten odotetaan ylittävän 100 miljoonaa yksikköä, mikä muodostaa 40% PC-markkinoista, ja CAGR on 44% vuosina 2024–2028.
Tehokas prosessoripakkaus: FCBGA + indium erinomaiseen lämmönpoistoon
Tietojenkäsittelymarkkinoilla suorittimen myynnin odotetaan elpyvän vuonna 2024 ja saavuttavan $71 miljardia, mikä on 23% enemmän kuin vuotta aiemmin. Lisäksi datakeskukset ja tekoälypalvelimet ovat kokemassa nopeaa kasvua digitaalitalouden ja tekoälyn vauhdittamana, ja GPU-markkinoiden ennustetaan kasvavan $94 miljardiin, mikä on 88% enemmän kuin edellisenä vuonna.
Monet korkean suorituskyvyn prosessorit ottavat käyttöön FCBGA-pakkauksen yhdistettynä indiumlevyihin, mikä parantaa merkittävästi lämmön haihtumista. Tämä pakkausrakenne näkyy nyt useissa merkittävissä AI PC-siruissa, mukaan lukien Applen M1 Pro, Intelin Ultra 9 185H ja AMD:n Ryzen 7735U. Laskentavaatimusten ja tuotteen kokorajoitusten kehittyessä valmistajat ottavat todennäköisesti käyttöön FCBGA + indium MCM (multi-chip module) -pakkauksella, kuten Intelin Ultra 9 185H -mallissa näkyy.
AI PC Market: AI-sirujen ja tärkeimpien alan toimijoiden nousu
Perinteisten tietokoneiden tapaan AI PC:n ydinkomponentti on siru. Tekoälytietokoneet vaativat kuitenkin huomattavasti enemmän laskentatehoa, mikä merkitsee uutta aikakautta sirumarkkinoilla. Johtavat yritykset, kuten NVIDIA, Intel ja Qualcomm, asettuvat edelläkävijöiksi tässä nousevassa AI PC -trendissä, mikä lisää innovaatioita ja suorituskykyvaatimuksia.
AI-palvelinpakkaus: Tehon optimointi harjoittelua ja päätelmiä varten
Tekoälypalvelinarkkitehtuurissa laitteisto sisältää tyypillisesti korkean suorituskyvyn suorittimia, GPU:ita, TPU:ita, omistettuja tekoälykiihdyttimiä sekä merkittäviä muisti- ja tallennusresursseja. AI-palvelinsirut on yleensä jaettu koulutus- ja päätelmätyyppeihin. Päätelmäkeskeiset sirut on usein pakattu FCBGA + indiumilla, kun taas harjoitussiruissa käytetään yleensä FCBGA + MCM + indiumia, mikä parantaa lämmönhallintaa.
ADAS ja FCBGA Packagingin rooli itsenäisessä ajamisessa
Autonominen ajo on myös merkittävä kasvutekijä FCBGA-pakkausmarkkinoilla. Globaaleilla markkinoilla ADAS-järjestelmää (Advanced Driver Assistance Systems) johtavat yritykset, kuten NVIDIA, Qualcomm ja Mobileye, ja kotimaiset toimijat, kuten Horizon Robotics ja Black Sesame Technology, ovat edistyneet. Monet ADAS-sirut, mukaan lukien korkean laskentakyvyn keskuslaskennan SoC:t (joihin on kohdistettu yli 1000 TOPS:ia), luottavat FCBGA + indium -pakkaukseen täyttääkseen tiukat lämmönhallinta-, prosessointiteho- ja luotettavuusstandardit.
Johtopäätös: FCBGA + Indium Packaging asettaa standardin tuleville prosessoreille
Koska korkean suorituskyvyn, tekoälyyn perustuvien laitteiden kysyntä kasvaa eri toimialoilla, FCBGA-pakkaus, erityisesti yhdessä indiumin kanssa, on asetettu kriittiseksi innovaatioksi. Tämä pakkaustapa täyttää suuren tehon käsittelyn kasvavat vaatimukset ja varmistaa samalla erinomaisen lämpötehokkuuden, mikä mahdollistaa seuraavan sukupolven tietojenkäsittelyn tekoälylle, datakeskuksille, autonomiselle ajolle ja muille.