A mesterséges intelligencia virágzó fejlődésének jelenlegi korszakában az AI-szerverek, mint az intelligens számítástechnika alapvető hordozói, közvetlen hatással vannak az AI-alkalmazások teljesítményére. A PCB, az elektronikus eszközök alapvető összetevője pedig kulcsfontosságú az AI-szerverekben.
A nyomtatott áramköri kártyák AI-szervereinek szigorú teljesítménykövetelményeiNagy sebességű adatátviteli követelmények
Az AI-szerverek hatalmas mennyiségű adat feldolgozásáért és összetett számítási feladatok elvégzéséért felelősek, így az adatátviteli sebesség kulcsfontosságú teljesítménymutató. A mesterséges intelligencia modell oktatását példának véve nagy mennyiségű adatot kell gyakran, rövid időn belül kicserélni a chipek, a memória és a tárolóeszközök között. Ezen a ponton a NYÁK-nak biztosítania kell, hogy az adatjel stabil és pontos legyen a nagy-frekvenciás és nagy-sebességű átvitel során, elkerülve a jel csillapítását és torzulását. E cél elérése érdekében a nyomtatott áramköri kártyáknak alacsony dielektromos állandóval és alacsony veszteségtényezővel kell rendelkezniük a jelátviteli veszteségek csökkentése érdekében. Mindeközben a pontos impedanciaszabályozás elengedhetetlen. Csak a jelátviteli út impedanciaillesztésének biztosításával lehet megakadályozni a jelvisszaverődést, és biztosítani az adatátvitel pontosságát és hibamentességét.
Hatékony hőelvezetési követelmények
Az AI-szerverben található számos nagy teljesítményű{0}}chip jelentős mennyiségű hőt termel működés közben. Ha a hőelvezetés nem időszerű, a chip magas hőmérséklete teljesítményromláshoz, sőt hardverkárosodáshoz is vezethet. Ha például egy GPU-fürtben dolgozik, több GPU-chip együtt fut, a helyi hőmérséklet 120 fok fölé emelkedhet. Ezért a nyomtatott áramköri kártyáknak vállalniuk kell a felelősséget a hatékony hőelvezetésért. Ehhez nagy hővezető képességű anyagok, például alumínium hordozók (legfeljebb 2,0 W/m · K hővezető képességgel) vagy beágyazott rézblokkok használatára van szükség a hőelvezetési képesség javítása érdekében. Ugyanakkor az ésszerű hőelvezető csatornákon keresztül, mint például a hőelvezető lyukak, hőelvezető rétegek stb. kialakítása révén, a hő gyorsan a hűtőbordához kerül, hogy a chip megfelelő hőmérsékleten stabilan működjön.
Nagy sűrűségű áramkör-elrendezési követelmények
A mesterséges intelligencia technológia fejlődésével az elektronikus komponensek integrálása a mesterséges intelligencia szerverekbe tovább növekszik. A nyomtatott áramkörök kártyáinak sűrűbb áramköri elrendezést kell elérniük szűk helyen, hogy megfeleljenek a növekvő alkatrészszám és a funkcionális összetettség követelményeinek. Ez olyan, mintha több utat és épületet tervezne egy korlátozott városi téren belül, biztosítva a kompakt elrendezést és a különböző vonalak és alkatrészek közötti -interferenciát. Például a kis AI-gyorsító modulok gyakran használnak 4-5 sorrendű HDI technológiát, amely nagymértékben növeli a vezetékek sűrűségét, csökkenti az áramköri lap méretét, és biztosítja a jelátvitel stabilitását mikrolyukakon, zsáklyukakon és eltemetett lyukakon keresztül.
A PCB kulcsszerepe az AI szerverekben
Fizikai támogatás és elektromos csatlakozási platform
A pcb szilárd fizikai támogatást nyújt a mesterséges intelligencia szerverek különféle elektronikus komponenseinek, akárcsak egy épület alapja. Ugyanakkor elektromos kapcsolati hálózatot épít ki az összetevők között, szorosan összekapcsolva a kulcsfontosságú komponenseket, például a CPU-t, a GPU-t, a memóriát és a tárhelyet, hogy együtt tudjanak működni. Makrószempontból az adatjelátvitel, az energiaelosztás és a szerveren belüli különböző összetevők közötti felügyelet a NYÁK-on múlik. A különböző komponensek eltérő jelátviteli követelményeket támasztanak, a nyomtatott áramköri kártyák pedig a gondos áramköri elrendezéssel és jelátviteli útvonalakkal elégítik ki ezeket az eltérő igényeket, biztosítva a teljes szerverrendszer összehangolt működését.
Adatjelátvitel és energiagazdálkodás
Az adatjelátvitel szempontjából a pcb felelős azért, hogy a különböző komponensek által generált adatjeleket pontosan és gyorsan továbbítsa a célkomponenshez. Például a CPU által feldolgozott adatokat a NYÁK-on keresztül a memóriatárolóba vagy a GPU-ra kell továbbítani további számításhoz. A folyamat során a NYÁK-nak biztosítania kell a jel integritását és stabilitását. Az energiagazdálkodás szempontjából a NYÁK felelős a különböző komponensek áramellátásának stabil elosztásáért, biztosítva, hogy minden komponens megfelelő feszültséget és áramot kapjon. Ugyanakkor a táp- és a földréteg ésszerű elrendezésével csökkenthető a teljesítményzaj és az elektromágneses interferencia, jó elektromos környezetet teremtve a jelátvitelhez.
Korszerű anyagok és technológiák, amelyek megfelelnek az igényeknek
Anyagok és eljárások a nagy sebességű{0}}átvitelhez
A mesterséges intelligencia-szerverek iránti kereslet kielégítésére a nyomtatott áramkörök nagy sebességű{0}}átvitelére, az iparág egy sor fejlett anyagot fogadott el. A politetrafluoretilén és a kerámia töltőanyagok ideális választást jelentenek a nagy-frekvenciás alkalmazásokhoz, kiváló alacsony dielektromos állandójuk és alacsony veszteségi tényezőjük miatt. Ezeknek az anyagoknak a magas ára azonban korlátozza nagyszabású-alkalmazásukat. Ebből a célból egyes gyártók hibrid szubsztrátumokat fejlesztettek ki, például az FR-4 PTFE-vel kombinálva, alacsony-költségű FR-4 anyagot használva a nem kritikus jelrétegekben, és PTFE-t a kritikus jelrétegekben, ami hatékonyan csökkenti a költségeket, miközben biztosítja a teljesítményt. Ami a technológiát illeti, a lézeres fúrási technológiát széles körben alkalmazzák. A hagyományos mechanikus fúrás 0,2 mm alatti nyílások megmunkálásakor hajlamos sorja keletkezésére, ami befolyásolhatja az átmenő furatok vezetőképességét és jelátvitelét. A CO ₂ lézeres fúrási technológiával 0,15 mm-es mikrolyuk megmunkálás érhető el, 15 μm vagy annál kisebb furatfal érdesség mellett, ami jelentősen javítja a nagyfrekvenciás jelátvitel hatékonyságát. Ezenkívül a fejlett maratási folyamatok finomabb áramkör-gyártást tesznek lehetővé, és megfelelnek a nagy sűrűségű vezetékezési követelményeknek.
Hőelvezetési technológia és szerkezeti optimalizálás
A hőelvezetési probléma leküzdése érdekében a nagy hővezető képességű anyagok használata mellett a gyártók továbbra is újítanak a NYÁK-szerkezet optimalizálása terén. Például a 6 uncia vastag rézlemez technológia használatával 30%-kal csökkenthető a hőellenállás, és hatékonyan javítható a hőelvezetés. Egyes csúcskategóriás-AI szerver nyomtatott áramkörök kártyákat, egységes hőlemezeket vagy hőcsöveket is beágyaznak, amelyek hatékony hővezető képességüket kihasználva gyorsan elvezetik a chip által termelt hőt a teljes NYÁK-ban, majd külső hőelvezető eszközöket, például hűtőbordákat használnak annak elvezetésére. Ezzel egyidejűleg optimalizálja a NYÁK elrendezését azáltal, hogy a nagy teljesítményű alkatrészeket jó hőelvezetésű területekre koncentrálja, és növeli a hőelvezetési lyukak számát és sűrűségét a hőelvezetés hatékonyságának további javítása érdekében. Ezeknek a hőelvezetési technológiáknak az átfogó alkalmazása biztosítja, hogy az AI-szerver chip-hőmérséklete biztonságos tartományon belül maradjon hosszú távú, nagy terhelésű{8}}működés mellett, biztosítva a szerver stabil működését.
Technológiai áttörés a nagy{0}sűrűségű kábelezésben
A nagy{0}}sűrűségű vezetékek elérése érdekében a HDI technológia általánossá vált. A HDI szorosabb elektromos kapcsolatokat ér el a különböző rétegek között azáltal, hogy apró lyukakat (mikrolyukakat, zsákfuratokat és eltemetett lyukakat) hoz létre a NYÁK belső rétegében. Egyes mesterséges intelligencia szerveralaplapokon, amelyek rendkívül nagy helyet igényelnek, a HDI technológia többszörösére növeli a vezetéksűrűséget, mint a hagyományos nyomtatott áramkörök. Ugyanakkor a többrétegű nyomtatott áramköri kártyák folyamatosan fejlődnek, és a rétegek számának növelésével több helyet biztosítanak az áramkörök elrendezéséhez, amelyek több komponens és összetettebb áramkörök befogadására alkalmasak. Például egyes mesterséges intelligencia-szerverek NYÁK-rétegei meghaladták a 18 réteget, sőt a 32-t is. A több-rétegű nyomtatott áramköri kártyákon a táp-, föld- és jelrétegek elrendezésének ésszerű megtervezése hatékonyan csökkenti az elektromágneses interferenciát és a jelek áthallását, javítja a jelek integritását, és megfelel a mesterséges intelligencia-szerverek magas teljesítménykövetelményeinek.