В корпусировании полупроводников высокопроизводительные процессоры обычно используют корпус FCBGA (Flip-Chip Ball Grid Array). Учитывая значительное энергопотребление этих процессоров, им требуются более эффективные системы управления температурой. Индий (In), известный своей превосходной теплопроводностью, стал потенциально идеальной заменой традиционному Материалы теплового интерфейса (TIM) в крупногабаритной продукции, что обещает улучшенный отвод тепла.
Рост рынка FCBGA обусловлен спросом на сетевые технологии, автомобилестроение, искусственный интеллект и серверы
В 2023 году рынок корпусов FCBGA достиг приблизительно $12,653 млрд. При постоянном спросе со стороны таких секторов, как сетевые технологии, автомобилестроение, искусственный интеллект (ИИ) и серверная инфраструктура, этот рынок, по прогнозам, вырастет до $16,9 млрд к 2027 году при совокупном годовом темпе роста (CAGR) 8,8%.
Ожидается, что рынок ПК будет расти благодаря спросу, обусловленному ИИ
Согласно исследованию Canalys, мировые поставки ПК увеличились на 3,8% в первом квартале 2024 года, составив 57,2 млн единиц. Ожидается, что эта тенденция приведет к общему объему поставок 265 млн единиц ПК к концу 2024 года, что отражает годовой рост на 8%. Canalys также отмечает, что ИИ, вероятно, станет значительным драйвером роста рынка ПК: прогнозируется, что мировые поставки ПК с ИИ достигнут 48 млн единиц в этом году, что составит 18% от общего объема поставок ПК. Ожидается, что к 2025 году поставки ПК с ИИ превысят 100 млн единиц, что составит 40% рынка ПК, при среднегодовом темпе роста 44% с 2024 по 2028 год.
Корпус высокопроизводительного процессора: FCBGA + индий для превосходного рассеивания тепла
На рынке вычислений ожидается, что продажи ЦП восстановятся в 2024 году, достигнув $71 млрд — на 23% больше в годовом исчислении. Кроме того, центры обработки данных и серверы ИИ переживают быстрый рост, подпитываемый цифровой экономикой и ИИ, при этом рынок графических процессоров, как ожидается, расширится до $94 млрд, что на 88% больше, чем в предыдущем году.
Многие высокопроизводительные процессоры используют упаковку FCBGA в сочетании с листами индия, что значительно улучшает рассеивание тепла. Такая структура упаковки теперь используется в нескольких известных чипах AI PC, включая M1 Pro от Apple, Ultra 9 185H от Intel и Ryzen 7735U от AMD. По мере развития вычислительных требований и ограничений по размеру продукта производители, скорее всего, перейдут на упаковку FCBGA + индий с MCM (многочиповым модулем), как это видно в модели Ultra 9 185H от Intel.
Рынок ПК с искусственным интеллектом: рост числа чипов искусственного интеллекта и основные игроки отрасли
Как и в традиционных ПК, основным компонентом ПК с ИИ является чип. Однако ПК с ИИ требуют гораздо большей вычислительной мощности, что знаменует собой новую эру на рынке чипов. Ведущие компании, включая NVIDIA, Intel и Qualcomm, позиционируют себя как лидеры в этой новой тенденции ПК с ИИ, подпитывая инновации и требования к производительности.
Упаковка сервера ИИ: оптимизация мощности для обучения и вывода
В архитектуре сервера ИИ аппаратное обеспечение обычно включает высокопроизводительные ЦП, ГП, ТП, выделенные ускорители ИИ и значительные ресурсы памяти и хранения. Серверные микросхемы ИИ обычно делятся на обучающие и выводные. Микросхемы, ориентированные на вывод, часто упаковываются с FCBGA + индий, в то время как обучающие микросхемы обычно используют FCBGA + MCM + индий, обеспечивая улучшенное управление теплом.
Роль ADAS и упаковки FCBGA в автономном вождении
Автономное вождение также является значительным драйвером роста рынка корпусов FCBGA. На мировом рынке ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) лидируют такие компании, как NVIDIA, Qualcomm и Mobileye, а также такие отечественные игроки, как Horizon Robotics и Black Sesame Technology, добивающиеся успехов. Многие чипы ADAS, включая высокопроизводительные центральные вычислительные SoC (целевые более 1000 TOPS), используют корпус FCBGA + indium для соответствия строгим стандартам терморегулирования, вычислительной мощности и надежности.
Заключение: корпус FCBGA + Indium устанавливает стандарт для будущих процессоров
Поскольку спрос на высокопроизводительные устройства на базе ИИ растет во всех отраслях, корпусирование FCBGA, особенно в сочетании с индием, позиционируется как критическая инновация. Такой подход к корпусированию отвечает растущим требованиям высокопроизводительной обработки, обеспечивая при этом превосходную тепловую эффективность, позволяя использовать вычисления следующего поколения для ИИ, центров обработки данных, автономного вождения и многого другого.