ในการบรรจุเซมิคอนดักเตอร์ โปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงมักใช้การบรรจุ FCBGA (Flip-Chip Ball Grid Array) เนื่องจากโปรเซสเซอร์เหล่านี้ใช้พลังงานจำนวนมาก จึงต้องใช้ระบบจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อินเดียม (In)ซึ่งเป็นที่รู้จักในเรื่องการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม จึงกลายมาเป็นวัสดุทดแทนแบบดั้งเดิมที่มีศักยภาพเหมาะสม วัสดุอินเทอร์เฟซทางความร้อน (TIM) ในผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ขนาดใหญ่ซึ่งรับประกันการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น
การเติบโตของตลาด FCBGA ขับเคลื่อนโดยเครือข่าย ยานยนต์ AI และความต้องการของเซิร์ฟเวอร์
ในปี 2023 ตลาดบรรจุภัณฑ์ FCBGA มีมูลค่าประมาณ $12.653 พันล้านเหรียญสหรัฐ โดยมีความต้องการอย่างต่อเนื่องจากภาคส่วนต่างๆ เช่น เครือข่าย ยานยนต์ ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และโครงสร้างพื้นฐานเซิร์ฟเวอร์ ตลาดนี้คาดว่าจะเติบโตถึง $16.9 พันล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2027 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 8.8%
ตลาดพีซีคาดว่าจะเติบโตจากความต้องการที่ขับเคลื่อนโดย AI
จากการวิจัยของ Canalys พบว่าการจัดส่งพีซีทั่วโลกเพิ่มขึ้น 3.8% ในไตรมาสที่ 1 ปี 2024 รวมเป็น 57.2 ล้านยูนิต แนวโน้มนี้คาดว่าจะส่งผลให้มีการจัดส่งพีซีทั้งหมด 265 ล้านยูนิตภายในสิ้นปี 2024 ซึ่งสะท้อนถึงการเพิ่มขึ้น 8% เมื่อเทียบเป็นรายปี Canalys ยังตั้งข้อสังเกตว่า AI น่าจะกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดพีซี โดยคาดว่าการจัดส่งพีซี AI ทั่วโลกจะสูงถึง 48 ล้านยูนิตในปีนี้ คิดเป็น 18% ของการจัดส่งพีซีทั้งหมด ภายในปี 2025 คาดว่าการจัดส่งพีซี AI จะเกิน 100 ล้านยูนิต คิดเป็น 40% ของตลาดพีซี โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 44% ตั้งแต่ปี 2024 ถึงปี 2028
บรรจุภัณฑ์โปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูง: FCBGA + อินเดียมเพื่อการกระจายความร้อนที่เหนือกว่า
ในตลาดคอมพิวเตอร์ คาดว่ายอดขาย CPU จะฟื้นตัวในปี 2024 โดยจะแตะระดับ $71 พันล้านเหรียญสหรัฐ เพิ่มขึ้น 23% เมื่อเทียบเป็นรายปี นอกจากนี้ ศูนย์ข้อมูลและเซิร์ฟเวอร์ AI กำลังประสบกับการเติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งขับเคลื่อนโดยเศรษฐกิจดิจิทัลและ AI โดยตลาด GPU คาดว่าจะขยายตัวเป็น $94 พันล้านเหรียญสหรัฐ เพิ่มขึ้น 88% จากปีก่อน
โปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงหลายตัวกำลังนำเอา FCBGA + อินเดียมมาใช้กับบรรจุภัณฑ์ MCM (โมดูลชิปหลายตัว) ซึ่งช่วยเพิ่มการระบายความร้อนได้อย่างมาก ปัจจุบันโครงสร้างบรรจุภัณฑ์นี้พบเห็นได้ในชิปพีซี AI ที่มีชื่อเสียงหลายตัว เช่น M1 Pro ของ Apple, Ultra 9 185H ของ Intel และ Ryzen 7735U ของ AMD เมื่อข้อกำหนดด้านการคำนวณและข้อจำกัดด้านขนาดผลิตภัณฑ์พัฒนาขึ้น ผู้ผลิตก็มีแนวโน้มที่จะนำ FCBGA + อินเดียมมาใช้กับบรรจุภัณฑ์ MCM (โมดูลชิปหลายตัว) ดังที่พบเห็นในรุ่น Ultra 9 185H ของ Intel
ตลาดพีซี AI: การเติบโตของชิป AI และผู้เล่นหลักของอุตสาหกรรม
เช่นเดียวกับพีซีแบบดั้งเดิม ส่วนประกอบหลักของพีซี AI ก็คือชิป อย่างไรก็ตาม พีซี AI ต้องใช้พลังประมวลผลมากกว่ามาก ซึ่งถือเป็นยุคใหม่ในตลาดชิป บริษัทชั้นนำ เช่น NVIDIA, Intel และ Qualcomm กำลังวางตำแหน่งตัวเองให้เป็นผู้นำในเทรนด์พีซี AI ที่กำลังเกิดขึ้นใหม่นี้ โดยส่งเสริมนวัตกรรมและความต้องการด้านประสิทธิภาพ
การบรรจุเซิร์ฟเวอร์ AI: เพิ่มประสิทธิภาพพลังสำหรับการฝึกอบรมและการอนุมาน
ในสถาปัตยกรรมเซิร์ฟเวอร์ AI ฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะประกอบด้วย CPU ประสิทธิภาพสูง, GPU, TPU, ตัวเร่งความเร็ว AI เฉพาะทาง และหน่วยความจำและทรัพยากรการจัดเก็บจำนวนมาก ชิปเซิร์ฟเวอร์ AI มักแบ่งออกเป็นประเภทการฝึกอบรมและการอนุมาน ชิปที่เน้นการอนุมานมักจะบรรจุด้วย FCBGA + อินเดียม ในขณะที่ชิปฝึกอบรมมักใช้ FCBGA + MCM + อินเดียม ซึ่งให้การจัดการความร้อนที่ดีขึ้น
บทบาทของบรรจุภัณฑ์ ADAS และ FCBGA ในการขับขี่อัตโนมัติ
ระบบขับขี่อัตโนมัติยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดบรรจุภัณฑ์ FCBGA ในตลาดโลก บริษัทต่างๆ เช่น NVIDIA, Qualcomm และ Mobileye เป็นผู้นำด้าน ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) โดยมีผู้เล่นในประเทศ เช่น Horizon Robotics และ Black Sesame Technology ที่กำลังก้าวหน้า ชิป ADAS จำนวนมาก รวมถึง SoC สำหรับการคำนวณส่วนกลางที่มีการคำนวณสูง (มีเป้าหมายที่ 1,000 TOPS) พึ่งพาบรรจุภัณฑ์ FCBGA + อินเดียมเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการจัดการความร้อน พลังการประมวลผล และความน่าเชื่อถือที่เข้มงวด
บทสรุป: บรรจุภัณฑ์ FCBGA + อินเดียมกำหนดมาตรฐานสำหรับโปรเซสเซอร์ในอนาคต
เนื่องจากความต้องการอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI ประสิทธิภาพสูงเพิ่มขึ้นในทุกอุตสาหกรรม บรรจุภัณฑ์ FCBGA โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับอินเดียม จึงถือเป็นนวัตกรรมที่สำคัญ แนวทางบรรจุภัณฑ์นี้ตอบสนองความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นของการประมวลผลพลังงานสูง พร้อมทั้งรับประกันประสิทธิภาพความร้อนที่เหนือกว่า ช่วยให้สามารถประมวลผล AI ศูนย์ข้อมูล การขับขี่อัตโนมัติ และอื่นๆ ในยุคหน้าได้