《产业分析》搭AI高速传输新技术列车 燿华、泰艺、宏致披转机袍(2-1)
全球通膨升息不仅让NB、智慧型手机、无线蓝芽耳机等消费型产品需求疲弱,连过去几年稳定成长的传统伺服器也因企业缩减资本支出呈现停滞,电子产业普遍处于深陷库存调整压力,让燿华、宏致及泰艺2023年营运蒙尘,不过,横空出世的生成式AI引爆云端伺服器大厂AI伺服器军备赛,AI PC也在Intel等大厂力挺下来势汹汹,搭配俄乌战争后,各国将卫星通讯视为国防基础建设,Space X等大厂加速低轨卫星布建,各式新兴应用高频高速传输需求,带动零组件新技术导入,如:因应细线路及轻薄需求,高阶HDI(High Density Interconnect;即高密度互连技术制程)开始广泛导入商务NB、车联网、低轨卫星及AI伺服器加速卡;石英元件生产制程从「机械式传统研磨切割制程」往「半导体晶圆级先进制程」推进。
以AI伺服器PCB为例,AI伺服器除原有CPU伺服器板,增加一个GPU UBB板及OAM(加速卡),且晶片运算功能愈来愈强,IO(脚位)数及对应板子的线路愈来愈多,在PCB板面积有限下设计朝高密度细线路发展,但传统PCB板非常厚重,加上AI伺服器必须保留空间满足高散热需求,AI伺服器加速卡因而采用HDI制程。
同样的情况也发生在石英元件产业,由于高速运算速度愈快,电源消耗就愈大,电路板温度从过去摄氏65度动辄爬升到85度、甚至破百度,必须控制石英晶体频率在高温下不能飘移,加上AI传输高频化,低延迟/低抖动需求,让石英元件尺寸愈做愈薄且微小,生产制程从「机械式传统研磨切割制程」往「半导体晶圆级先进制程」推进,方能生产出结构特殊的高振荡频率与低杂讯石英元件。
在连接器/线部分,AI伺服器因需要大量的讯号沟通,目前CPU与GPU晶片间的传输都是走PCIE介面,当前采用的PCIE 5传输速率为32G,并逐渐向上升级到PCIE 6的64G,但这可能是现有解决方案的临界点,由于AI伺服器高速传输要求频宽愈来愈高,高速讯号透过PCB传输,讯号衰减过高,在载板间或CPU与GPU间的讯号改采高速跳接线传输,不但可解决讯号衰减过高问题,更可提升传输距离,新的传输方案更能为伺服器业者减少昂贵PCB材料使用面积,降低关键材料成本;在交换机方面,800Gbps AEC具有不需进行光电转换及传输速度快的优势,有望取代主动式光纤缆线(AOC)单价昂贵且功耗高的缺点,成为更经济与高效的解决方案。(2-1)