반도체 패키징에서 고성능 프로세서는 일반적으로 FCBGA(Flip-Chip Ball Grid Array) 패키징을 사용합니다. 이러한 프로세서의 상당한 전력 소모를 감안할 때, 더 효율적인 열 관리 시스템이 필요합니다. 인듐(In)뛰어난 열전도도로 알려진 , 전통적인 대체품의 잠재적인 이상적인 대체품으로 부상했습니다. 열 인터페이스 재료(TIM) 대형 패키지 제품에서 향상된 방열 성능을 약속합니다.
네트워킹, 자동차, AI 및 서버 수요에 의해 주도되는 FCBGA 시장 성장
2023년 FCBGA 패키징 시장은 약 $126억 5,300만 달러에 도달했습니다. 네트워킹, 자동차, 인공지능(AI), 서버 인프라와 같은 부문의 지속적인 수요로 이 시장은 2027년까지 $169억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 8.8%입니다.
AI 주도 수요로 PC 시장 성장 예상
Canalys 조사에 따르면, 2024년 1분기 글로벌 PC 출하량은 3.8% 증가하여 총 5,720만 대에 달했습니다. 이러한 추세는 2024년 말까지 총 2억 6,500만 대의 PC가 출하되어 전년 대비 8% 증가할 것으로 예상됩니다. Canalys는 또한 AI가 PC 시장 성장의 중요한 원동력이 될 가능성이 높으며, 올해 글로벌 AI PC 출하량은 4,800만 대에 도달하여 전체 PC 출하량의 18%를 차지할 것으로 예상합니다. 2025년까지 AI PC 출하량은 1억 대를 넘어 PC 시장의 40%를 차지할 것으로 예상되며, 2024년부터 2028년까지 CAGR은 44%가 될 것입니다.
고성능 프로세서 패키징: 뛰어난 방열을 위한 FCBGA + 인듐
컴퓨팅 시장에서 CPU 판매는 2024년에 반등하여 $710억에 도달할 것으로 예상되며, 이는 전년 대비 23% 증가한 수치입니다. 또한 데이터 센터와 AI 서버는 디지털 경제와 AI의 영향으로 급속한 성장을 경험하고 있으며, GPU 시장은 전년 대비 88% 증가한 $940억으로 확대될 것으로 예상됩니다.
많은 고성능 프로세서가 인듐 시트와 결합된 FCBGA 패키징을 채택하여 방열을 크게 향상시키고 있습니다. 이 패키징 구조는 현재 Apple의 M1 Pro, Intel의 Ultra 9 185H, AMD의 Ryzen 7735U를 포함한 여러 주목할 만한 AI PC 칩에서 볼 수 있습니다. 컴퓨팅 요구 사항과 제품 크기 제약이 진화함에 따라 제조업체는 Intel의 Ultra 9 185H 모델에서 볼 수 있듯이 MCM(멀티칩 모듈) 패키징을 사용한 FCBGA + 인듐을 채택할 가능성이 높습니다.
AI PC 시장: AI 칩과 주요 산업 플레이어의 부상
기존 PC와 마찬가지로 AI PC의 핵심 구성 요소는 칩입니다. 그러나 AI PC는 훨씬 더 많은 컴퓨팅 파워를 필요로 하며, 칩 시장에서 새로운 시대를 열었습니다. NVIDIA, Intel, Qualcomm을 포함한 선도적인 기업들은 이 새로운 AI PC 트렌드에서 선두 주자로 자리 매김하고 있으며, 혁신과 성능 수요를 촉진하고 있습니다.
AI 서버 패키징: 훈련 및 추론을 위한 전력 최적화
AI 서버 아키텍처에서 하드웨어는 일반적으로 고성능 CPU, GPU, TPU, 전용 AI 가속기, 상당한 메모리 및 스토리지 리소스를 포함합니다. AI 서버 칩은 일반적으로 훈련 및 추론 유형으로 나뉩니다. 추론 중심 칩은 종종 FCBGA + 인듐으로 패키징되는 반면, 훈련 칩은 일반적으로 FCBGA + MCM + 인듐을 사용하여 향상된 열 관리를 제공합니다.
자율 주행에서 ADAS 및 FCBGA 패키징의 역할
자율 주행은 FCBGA 패키징 시장의 중요한 성장 동력이기도 합니다. 글로벌 시장에서 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)는 NVIDIA, Qualcomm, Mobileye와 같은 회사가 주도하고 있으며, Horizon Robotics와 Black Sesame Technology와 같은 국내 업체가 발전하고 있습니다. 고계산 중앙 컴퓨팅 SoC(1000 TOPS 이상을 목표로 함)를 포함한 많은 ADAS 칩은 엄격한 열 관리, 처리 능력 및 신뢰성 표준을 충족하기 위해 FCBGA + 인듐 패키징에 의존합니다.
결론: FCBGA + 인듐 패키징은 미래 프로세서의 표준을 설정합니다.
산업 전반에서 고성능 AI 기반 장치에 대한 수요가 증가함에 따라, 특히 인듐과 결합된 FCBGA 패키징은 중요한 혁신으로 자리매김하고 있습니다. 이 패키징 방식은 고전력 처리에 대한 증가하는 수요를 충족하는 동시에 뛰어난 열 효율을 보장하여 AI, 데이터 센터, 자율 주행 등을 위한 차세대 컴퓨팅을 가능하게 합니다.