Em encapsulamento de semicondutores, processadores de alto desempenho geralmente usam encapsulamento FCBGA (Flip-Chip Ball Grid Array). Dado o consumo substancial de energia desses processadores, eles exigem sistemas de gerenciamento térmico mais eficientes. Índio (In), conhecido por sua excelente condutividade térmica, surgiu como um potencial substituto ideal para o tradicional materiais de interface térmica (TIM) em produtos de grandes embalagens, prometendo maior dissipação de calor.
Crescimento do mercado de FCBGA impulsionado pela demanda de redes, automotivo, IA e servidores
Em 2023, o mercado de embalagens FCBGA atingiu aproximadamente $12,653 bilhões. Com a demanda contínua de setores como redes, automotivo, inteligência artificial (IA) e infraestrutura de servidores, esse mercado deve crescer para $16,9 bilhões até 2027, a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 8,8%.
Mercado de PCs deve crescer com demanda impulsionada por IA
De acordo com a pesquisa da Canalys, as remessas globais de PCs aumentaram em 3,8% no primeiro trimestre de 2024, totalizando 57,2 milhões de unidades. Espera-se que essa tendência leve a um total de 265 milhões de unidades de PC enviadas até o final de 2024, refletindo um aumento de 8% ano a ano. A Canalys também observa que a IA provavelmente se tornará um impulsionador significativo para o crescimento do mercado de PCs, com remessas globais de PCs com IA projetadas para atingir 48 milhões de unidades este ano, respondendo por 18% do total de remessas de PCs. Até 2025, espera-se que as remessas de PCs com IA excedam 100 milhões de unidades, perfazendo 40% do mercado de PCs, com um CAGR de 44% de 2024 a 2028.
Embalagem de processador de alto desempenho: FCBGA + índio para dissipação de calor superior
No mercado de computação, as vendas de CPU devem se recuperar em 2024, atingindo $71 bilhões — um aumento de 23% ano a ano. Além disso, data centers e servidores de IA estão experimentando um rápido crescimento alimentado pela economia digital e IA, com o mercado de GPU projetado para expandir para $94 bilhões, um aumento de 88% em relação ao ano anterior.
Muitos processadores de alto desempenho estão adotando o encapsulamento FCBGA combinado com folhas de índio, melhorando significativamente a dissipação de calor. Essa estrutura de encapsulamento agora é vista em vários chips de PC de IA notáveis, incluindo o M1 Pro da Apple, o Ultra 9 185H da Intel e o Ryzen 7735U da AMD. À medida que os requisitos computacionais e as restrições de tamanho do produto evoluem, os fabricantes provavelmente adotarão o encapsulamento FCBGA + índio com MCM (módulo multichip), como visto no modelo Ultra 9 185H da Intel.
Mercado de PCs com IA: A ascensão dos chips de IA e os principais participantes da indústria
Assim como os PCs tradicionais, o componente principal de um PC de IA é o chip. No entanto, os PCs de IA exigem muito mais poder computacional, marcando uma nova era no mercado de chips. Empresas líderes, incluindo NVIDIA, Intel e Qualcomm, estão se posicionando como pioneiras nessa tendência emergente de PC de IA, alimentando a inovação e as demandas de desempenho.
Empacotamento de servidor de IA: otimizando o poder para treinamento e inferência
Na arquitetura de servidor de IA, o hardware normalmente inclui CPUs de alto desempenho, GPUs, TPUs, aceleradores de IA dedicados e recursos substanciais de memória e armazenamento. Os chips de servidor de IA geralmente são divididos em tipos de treinamento e inferência. Os chips focados em inferência geralmente são empacotados com FCBGA + índio, enquanto os chips de treinamento geralmente usam FCBGA + MCM + índio, fornecendo gerenciamento de calor aprimorado.
O papel da embalagem ADAS e FCBGA na direção autônoma
A direção autônoma também é um importante impulsionador de crescimento para o mercado de embalagens FCBGA. No mercado global, os ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) são liderados por empresas como NVIDIA, Qualcomm e Mobileye, com players nacionais como Horizon Robotics e Black Sesame Technology avançando. Muitos chips ADAS, incluindo SoCs de computação central de alta computação (visando mais de 1000 TOPS), contam com embalagens FCBGA + índio para atender a rigorosos padrões de gerenciamento térmico, poder de processamento e confiabilidade.
Conclusão: FCBGA + Indium Packaging define o padrão para processadores futuros
À medida que a demanda por dispositivos de alto desempenho e orientados por IA cresce em todos os setores, o encapsulamento FCBGA, especialmente em combinação com índio, é posicionado como uma inovação crítica. Essa abordagem de encapsulamento atende às crescentes demandas de processamento de alta potência, ao mesmo tempo em que garante eficiência térmica superior, permitindo computação de última geração para IA, data centers, direção autônoma e muito mais.