Kuidas saab vähenõudlik PCB-substraat optiliste moodulite kiire iteratsiooniga domineerida arvutusvõimsuse ülempiiril?
Hüppeliselt kasvava tehisintellekti arvutusvõimsuse ajastul on optiliste moodulite iteratsioonikiirus korduvalt tööstuse arusaamu värskendanud, hüpates kiiresti 400G-lt 800G-le ja 1,6T-le. Paljud keskenduvad põhikomponentidele, nagu optilised kiibid ja lülitid, kuid jätavad tähelepanuta laulmata kangelased, kes toetavad stabiilset kiiret-signaali edastamist. Pealtnäha tähtsusetu PCB-plaat on tegelikult kiire signaaliedastuse põhikandja ning elektrooniline riie kui PCB skeleti materjal on signaali edastamise tõhususe ja stabiilsuse määramisel ülioluline. Kui traditsioonilineklaaskiudelektrooniline riie näeb vaeva, et täita üli-kõrge sagedusega-signaali edastuse nõudeid, kvartsist elektrooniline riie on tõusnud esile, saades põhimaterjaliks, mis ühendab kiire-arvutusenergia tööstusahela. Täna uurime kvartsist elektroonilise riide kodumaise asendamise põhiväärtust, tehnoloogilisi tõkkeid ja läbimurdeteed.
Kiire signaaliedastuse{0}}maailmas on kvartsist elektrooniline riie kahtlemata alusmaterjal. Paljudel inimestel on eksiarvamus, et 800G optiliste moodulite jõudlus sõltub suuresti optilise signaali edastamisest, kuid see pole nii. Täielikus signaaliedastusahelas edastatakse elektrilised signaalid esmalt PCB-plaadile, seejärel ühendatakse need elektro-optiliseks muundamiseks optilise kiibiga. PCB-plaadi kvaliteet määrab otseselt signaali edastamise ülemise piiri ja elektrooniline kangas on PCB põhiraamistik.
Madalatel{0}}kiirustel 400 G ja alla selle suutis traditsiooniline klaaskiust elektrooniline kangas vaevu vastata turunõuetele ja kohaneda signaaliedastusstandarditega. 800G ja 1.6T ülikiire ajastu tulekuga on aga kõik muutunud. Tööstuse signaalisagedused on tõusnud varasemalt 25 GHz ja 50 GHz tasemelt üle 100 GHz, mis süvendab traditsioonilise elektroonikakanga puudusi.
Kui võrrelda kõrgsageduslikku{0}}signaali edastamist sportautoga sõitmisega, on traditsioonilisest elektroonikakangast ehitatud PCB nagu konarlik kruusatee. Kiirel-sportautol on oht põrutustele ja juhitavuse kaotamisele; signaali edastamisel tähendab see signaali värinat, andmepakettide kadu ja edastusvigu. Üli-kõrge sagedusega-signaalide sujuva edastamise tagamiseks tuleb kruusatee muuta sujuvaks ja takistusteta maanteeks ning kvartsist elektrooniline kangas on selle uuenduse põhilahendus.
Võrreldes traditsioonilise klaaskiust elektroonilise riidelapiga on kvartsist elektroonilisel lapil kolm asendamatut põhieelist, mis lahendavad täpselt tööstuse valupunktid, mis on seotud kiire{0}}edastusega. Esiteks minimeerib selle äärmiselt väike dielektriline kadu energia sumbumist signaali edastamise ajal, mis on ülioluline nõue tõhusaks edastuseks 800G ja isegi 1,6T optilistes moodulites. Teiseks selle suurepärane dielektriline konsistents; peenemad ja ühtlasema paigutusega kvartskiud väldivad traditsioonilisest klaaskiust kudumisest põhjustatud struktuurilisi ebakõlasid, vähendades signaali edastamise häireid selle allikas. Kolmandaks selle tugev termiline stabiilsus; kiirete -AI optiliste moodulite energiatarve kasvab jätkuvalt, 800G moodulid tarbivad kümneid vatti ja 1,6T tooted üle 25 vatti. Kõrge temperatuur võib kergesti põhjustada PCB deformatsiooni ja fotoelektrilise joonduse kõrvalekaldeid, samas kui kvartsist elektroonilise riide suurepärane soojuspaisumiskindlus tagab seadmete pikaajalise stabiilse töö.
Elektroonilise kvartsriide kasutuselevõtt ei ole pelgalt tehnoloogiline innovatsioon ühes materjalis, vaid kogu tipptasemel-arvutusenergiatööstuse ahela põhjalik uuendus. Selle tööstusahel on omavahel tihedalt seotud, alates ülesvoolu kvartsliiva puhastamisest kuni keskmise voolu kvartskiudude ketramise ja kvartselektroonilise kangakudumiseni ning allavoolu vask-plakeeritud laminaadi ja PCB tootmiseni, mis annab lõpuks optiliste moodulite ja tehisintellekti serverite võimsuse. Tehisintellektitööstuse jätkuv plahvatuslik kasv suurendab nõudlust tipptasemel-arvutusvõimsuse järele, mis omakorda sunnib materjale uuendama. See tööstusahela positiivne tsükkel on kvartsist elektroonilise riide jätkuva populaarsuse aluseks olev loogika.
Vaadates ülemaailmset tipptasemel{0}}elektrooniliste riiete turgu, on seda pikka aega domineerinud välisettevõtted. Sellised ettevõtted nagu Nittobo, kellel on üle 30-aastane kogemus madala-dielektrilisusega materjalide vallas, on oma sügava tehnoloogilise akumulatsiooni kaudu ehitanud kõrgeid tööstustõkkeid. Välismaiste tootjate põhiline konkurentsivõime ei ole tootmisvõimsus, vaid nende ülikõrge tootlus. Nende kõrge-elektroonilise riide tootlus on püsinud pidevalt üle 95%, samas kui paljud hilinejad säilitavad üldjuhul vaid 70%-80%. Seda lõhet ei saa ületada lihtsalt seadmete ostmisega; see on nii kogutud materjaliteaduslike teadmiste kui ka hoolika protsessijuhtimise tulemus. Lisaks on sellised ettevõtted nagu Shin-Etsu Chemical ja Asahi Kasei turgu pikka aega domineerinud, omades ühiselt umbes 70% ülemaailmsest tipptasemel elektroonilise kanga turuosast.
Kus on tõkked, seal on ka läbimurdeid. Pärast aastatepikkust tehnoloogia kuhjumist on kodumaised ettevõtted lõpuks saavutanud olulise läbimurde kvartsist elektrooniliste kangaste sektoris, avades ametlikult uue peatüki kodumaise asendamise valdkonnas. Nende hulgas on Feilihuast, Sinoma Science & Technologyst ja Honghe Technologyst saanud juhtivad kodumaised tegijad, kes kõik konkureerivad tipptasemel turul oma ainulaadsete eelistega.
Feilihua on kodumaise kvartskanga sektori etalonmängija, kes on üles ehitanud tervikliku tööstusliku ahela alates kvartsliiva puhastamisest, kvartsvardade töötlemisest, kvartskiudude ketramisest kuni kvartselektroonilise kangakudumiseni. See on ka üks väheseid ettevõtteid maailmas, millel on täielik integreeritud tootmisvõimsus. Praegu on selle tooted edukalt sisenenud põhirakendustesse, nagu AI-serverid, kiired{2}}optilised moodulid ja tipptasemel-pakendussubstraadid, mistõttu on see rahvusvahelistele tipptaseme{4}}standarditele lähim kodumaise mängija.
Sinoma Science & Technology keskendub täielikule-kategooria paigutusele, mis hõlmab tavalist klaaskiust elektroonilist riiet, madala-dielektriga elektroonilist riiet ja kvaliteetset-kvartsist elektroonilist riiet. Kasutades ära oma tütarettevõtte Taishan Fiberglass tööstuslikke eeliseid, on see edukalt sisenenud juhtivate ülemaailmsete serveritootjate, nagu NVIDIA ja Huawei, tarneahelatesse, suurendades oma mastaabieelise ja süstemaatiliste võimaluste kaudu pidevalt turu hõlvamist.
Honghe Technology on seevastu spetsialiseerunud üli-õhukesele elektroonilisele riidele, millel on tugev tehnoloogiline mõju 9-mikroni-tasemel üliõhukeste kangaste valdkonnas. Need tooted on tipptasemel-PCBde põhitoormaterjalid. Tänu oma suurepärasele tootetugevusele on see edukalt sisenenud tipptasemel-klientide, nagu NVIDIA, TSMC ja Apple, süsteemidesse, luues kindla tugipunkti tipptasemel täppiselektrooniliste riiete turul.
Arvutusvõimsuse võistluse teises pooles on materjalid kuningas. 800G laiaulatuslik-kasutamine on iseenesestmõistetav ja 1,6T turule toomine läheneb üha lähemale. Nõudlus kiire-kõrgsagedusliku-edastuse järele suunab jätkuvalt elektroonilise riide iteratsiooni tipptasemel-toodete poole. Elektroonilise kvartsriide sektoris, mis on pikka aega olnud välismaiste ettevõtete poolt monopoliseeritud, on kodumaised ettevõtted juba tehnoloogilistest tõketest läbi murdnud. Tootmisvõimsuse vabastamise ja protsesside pideva optimeerimisega murrab kodumaal toodetud elektrooniline kvartsriie järk-järgult ülemere monopoli ja muutub Hiina tehisintellekti andmetöötluse jõulist arengut toetavaks jõuks.
