Gydag iteriad cyflym modiwlau optegol, sut y gall y swbstrad PCB diymhongar ddominyddu terfyn uchaf pŵer cyfrifiadurol?
Yn oes pŵer cyfrifiadurol AI skyrocketing, mae cyflymder iteriad modiwlau optegol wedi adnewyddu canfyddiadau diwydiant dro ar ôl tro, gan neidio'n gyflym o 400G i 800G ac 1.6T. Mae llawer yn canolbwyntio ar gydrannau craidd fel sglodion optegol a switshis, ond yn anwybyddu'r arwyr di-glod sy'n cefnogi trosglwyddo signal cyflymder uchel sefydlog. Y bwrdd PCB sy'n ymddangos yn ddi-nod mewn gwirionedd yw'r cludwr craidd o drosglwyddo signal cyflymder uchel, ac mae brethyn electronig, fel deunydd ysgerbydol y PCB, yn hanfodol wrth bennu effeithlonrwydd a sefydlogrwydd trosglwyddo signal. Pan yn draddodiadolgwydr ffibrbrethyn electronig yn ei chael hi'n anodd bodloni gofynion trawsyrru signal amledd uchel iawn, mae brethyn electronig cwarts wedi codi i amlygrwydd, gan ddod yn ddeunydd craidd ar gyfer cysylltu cadwyn diwydiant pŵer cyfrifiadura cyflymder uchel. Heddiw, rydym yn ymchwilio i werth craidd, rhwystrau technolegol, a llwybr arloesol amnewid brethyn electronig cwarts domestig.
Ym myd trawsyrru signal cyflymder uchel, yn ddiamau brethyn electronig cwarts yw'r deunydd sylfaenol. Mae gan lawer o bobl gamsyniad bod perfformiad modiwlau optegol 800G yn dibynnu'n fawr ar drosglwyddo signal optegol, ond nid yw hyn yn wir. Mewn cadwyn trosglwyddo signal gyflawn, trosglwyddir signalau trydanol yn gyntaf ar y bwrdd PCB, yna eu cysylltu â sglodyn optegol ar gyfer trosi electro optegol. Mae ansawdd y bwrdd PCB yn pennu terfyn uchaf trosglwyddo signal yn uniongyrchol, a ffabrig electronig yw fframwaith craidd y PCB.
Yn yr oes cyflymder isel o 400G ac is, prin y gallai ffabrig gwydr ffibr electronig traddodiadol fodloni gofynion y farchnad ac addasu i safonau trosglwyddo signal. Fodd bynnag, gyda dyfodiad yr oes cyflymder uwch 800G a 1.6T, mae popeth wedi newid. Mae amlder signalau diwydiant wedi cynyddu o'r 25GHz a 50GHz blaenorol i dros 100GHz, gan waethygu diffygion ffabrig electronig traddodiadol.
Os byddwn yn cymharu trawsyrru signal amledd uchel â gyrru car chwaraeon, mae PCB wedi'i adeiladu â ffabrig electronig traddodiadol yn debyg i ffordd raeanog anwastad. Mae car chwaraeon cyflym yn dueddol o gael ergydion a cholli rheolaeth; wrth drosglwyddo signal, mae hyn yn trosi i jitter signal, colli pecynnau data, a gwallau trawsyrru. Er mwyn sicrhau bod signalau amledd uwch-uchel yn cael eu trosglwyddo'n llyfn, rhaid uwchraddio'r ffordd graean i briffordd esmwyth a dirwystr, a ffabrig electronig cwarts yw'r ateb craidd i'r uwchraddiad hwn.
O'i gymharu â brethyn electronig gwydr ffibr traddodiadol, mae gan frethyn electronig cwarts dair mantais graidd anadferadwy, gan fynd i'r afael yn union â phwyntiau poen y diwydiant o drosglwyddo cyflymder uchel. Yn gyntaf, mae ei golled dielectrig hynod o isel yn lleihau'r gwanhad ynni wrth drosglwyddo signal, sy'n ofyniad hanfodol ar gyfer trosglwyddo effeithlon mewn modiwlau optegol 800G a hyd yn oed 1.6T. Yn ail, ei gysondeb dielectrig uwch; mae'r ffibrau cwarts mwy manwl a mwy unffurf yn osgoi'r anghysondebau strwythurol a achosir gan wehyddu gwydr ffibr traddodiadol, gan leihau ymyrraeth trawsyrru signal yn ei ffynhonnell. Yn drydydd, ei sefydlogrwydd thermol cadarn; mae defnydd pŵer modiwlau optegol AI cyflymder uchel yn parhau i godi, gyda modiwlau 800G yn defnyddio degau o wat a chynhyrchion 1.6T yn fwy na 25 wat. Gall tymheredd uchel achosi dadffurfiad PCB a chamlinio aliniad ffotodrydanol yn hawdd, tra bod ymwrthedd ehangu thermol rhagorol brethyn electronig cwarts yn sicrhau gweithrediad sefydlog hirdymor yr offer.
Nid yw cynnydd brethyn electronig cwarts yn arloesi technolegol mewn un deunydd yn unig, ond yn uwchraddio cynhwysfawr o'r gadwyn diwydiant pŵer cyfrifiadura pen uchel cyfan. Mae ei gadwyn ddiwydiannol wedi'i chysylltu'n fanwl, o buro tywod cwarts i fyny'r afon i nyddu ffibr cwarts canol yr afon a gwehyddu brethyn electronig cwarts, a gweithgynhyrchu lamineiddio wedi'i orchuddio â chopr i lawr yr afon a PCB, gan rymuso modiwlau optegol a gweinyddwyr AI yn y pen draw. Mae twf ffrwydrol parhaus y diwydiant AI yn gyrru'r galw am bŵer cyfrifiadura pen uchel, sydd yn ei dro yn gorfodi uwchraddio deunyddiau. Y cylch cadarnhaol hwn o'r gadwyn ddiwydiannol yw'r rhesymeg sylfaenol y tu ôl i boblogrwydd parhaus brethyn electronig cwarts.
O edrych ar y farchnad brethyn electronig pen uchel byd-eang, mae wedi bod yn cael ei dominyddu ers amser maith gan gwmnïau tramor. Mae cwmnïau fel Nittobo, sydd â dros 30 mlynedd o brofiad mewn-deunyddiau dielectrig isel, wedi adeiladu rhwystrau diwydiant uchel trwy eu cronni technolegol dwfn. Nid gallu cynhyrchu yw cystadleurwydd craidd gweithgynhyrchwyr tramor, ond yn hytrach eu cyfradd cynnyrch hynod o uchel. Mae eu cyfradd cynnyrch brethyn electronig uchel wedi aros yn gyson uwch na 95%, tra bod llawer o hwyrddyfodiaid yn gyffredinol ond yn cynnal cyfradd cynnyrch o 70%-80%. Ni ellir pontio'r bwlch hwn yn syml trwy brynu offer; mae'n ganlyniad i wybodaeth wyddor deunyddiau gronedig a rheolaeth broses fanwl. Yn ogystal, mae cwmnïau fel Shin-Etsu Chemical ac Asahi Kasei wedi dominyddu'r farchnad ers amser maith, gyda'i gilydd yn rheoli tua 70% o gyfran y farchnad ffabrig electronig pen uchel byd-eang.
Lle mae rhwystrau, mae yna ddatblygiadau arloesol. Ar ôl blynyddoedd o gronni technolegol, mae cwmnïau domestig o'r diwedd wedi cyflawni datblygiad allweddol yn y sector ffabrig electronig cwarts, gan agor pennod newydd mewn amnewid domestig yn swyddogol. Yn eu plith, mae Feilihua, Sinoma Science & Technology, a Honghe Technology wedi dod yn brif chwaraewyr domestig, pob un yn cystadlu yn y farchnad uchel gyda'u manteision unigryw.
Mae Feilihua yn chwaraewr meincnod yn y sector ffabrig cwarts domestig, ar ôl adeiladu cadwyn ddiwydiannol gyflawn o buro tywod cwarts, prosesu gwialen cwarts, nyddu ffibr cwarts i wehyddu ffabrig electronig cwarts. Mae hefyd yn un o'r ychydig gwmnïau yn fyd-eang sydd â chynhwysedd cynhyrchu integredig cyflawn. Ar hyn o bryd, mae ei gynhyrchion wedi mynd i mewn yn llwyddiannus i gymwysiadau craidd megis gweinyddwyr AI, modiwlau optegol cyflymder uchel, a swbstradau pecynnu pen uchel, sy'n golygu mai hwn yw'r chwaraewr domestig agosaf at safonau lefel uchaf rhyngwladol.
Mae Sinoma Science & Technology yn canolbwyntio ar -osodiad categori llawn, sy'n cwmpasu brethyn electronig gwydr ffibr arferol, brethyn electronig dielectrig isel, a brethyn electronig cwarts pen uchel. Gan fanteisio ar fanteision diwydiannol ei is-gwmni Taishan Fiberglass, mae wedi llwyddo i fynd i mewn i gadwyni cyflenwi gweithgynhyrchwyr gweinyddwyr byd-eang blaenllaw fel NVIDIA a Huawei, gan symud ymlaen yn raddol i dreiddiad y farchnad trwy ei fantais graddfa a'i alluoedd systematig.
Mae Honghe Technology, ar y llaw arall, yn arbenigo mewn brethyn electronig hynod denau, ac mae ganddo ddylanwad technolegol cryf ym maes brethyn tenau 9-micron lefel uwch. Mae'r cynhyrchion hyn yn ddeunyddiau crai craidd ar gyfer PCBs pen uchel. Gyda'i gryfder cynnyrch uwch, mae wedi mynd i mewn yn llwyddiannus i systemau'r cleientiaid haen uchaf megis NVIDIA, TSMC, ac Apple, gan sefydlu sylfaen gadarn yn y farchnad brethyn electronig manwl uchel.
Yn ail hanner y gystadleuaeth pŵer cyfrifiadurol, mae deunyddiau'n frenin. Mae'r defnydd -ar raddfa fawr o 800G yn gasgliad rhagamcanol, ac mae masnacheiddio 1.6T yn dod yn agosach fyth. Bydd y galw am drawsyrru amledd uchel, cyflym, uchel yn parhau i yrru iteriad brethyn electronig tuag at-gynnyrch terfynol uchel. Yn y sector brethyn electronig cwarts, sydd wedi'i fonopoleiddio ers amser maith gan gwmnïau tramor, mae mentrau domestig eisoes wedi torri trwy'r rhwystrau technolegol. Gyda rhyddhau gallu cynhyrchu ac optimeiddio prosesau yn barhaus, bydd brethyn electronig cwarts a gynhyrchir yn ddomestig yn torri'r monopoli tramor yn raddol ac yn dod yn rym sylfaenol craidd sy'n cefnogi datblygiad egnïol diwydiant pŵer cyfrifiadurol AI Tsieina.
