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深圳32層HDI板量產(chǎn)突破 介損0.002適配AI服務(wù)器集群
隨著AI服務(wù)器算力向“千卡集群、千卡柜”升級(jí)，單臺(tái)設(shè)備需承載20顆以上GPU的高頻數(shù)據(jù)交互，傳統(tǒng)24層HDI板已難滿足信號(hào)傳輸需求。近日，深圳本地技術(shù)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈突破32層HDI板量產(chǎn)技術(shù)，其介電損耗（Df）低至0.002，較傳統(tǒng)基材降低86%，能穩(wěn)定支撐AI服務(wù)器算力集群的高速信號(hào)互聯(lián)，填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)高多層HDI板在AI高級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域的空白，同時(shí)將產(chǎn)品交付周期壓縮至進(jìn)口同類產(chǎn)品的1/3。
AI算力集群倒逼升級(jí)，傳統(tǒng)HDI板遇“雙重瓶頸”
當(dāng)前AI服務(wù)器算力集群的重要需求是“多GPU并聯(lián)+高頻信號(hào)低衰減”，以千卡柜為例，100臺(tái)AI服務(wù)器需通過PCB實(shí)現(xiàn)400顆GPU的協(xié)同運(yùn)算，信號(hào)傳輸頻率高達(dá)112GHz，傳統(tǒng)24層HDI板存在兩大短板。
“24層板的布線密度只能滿足12顆GPU互聯(lián)，要接20顆GPU就得用兩塊板拼接，不僅增加服務(wù)器體積，還會(huì)讓信號(hào)延遲疊加。”行業(yè)技術(shù)工程師解釋，更關(guān)鍵的是傳統(tǒng)HDI板用FR-4改良基材，介電損耗約0.015，112GHz信號(hào)傳輸15cm就會(huì)衰減45%，導(dǎo)致GPU間數(shù)據(jù)同步誤差超過2ns，直接影響算力輸出效率。
市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，2024年國(guó)內(nèi)AI服務(wù)器所需32層及以上HDI板，85%依賴進(jìn)口，單塊板單價(jià)超200元，且交付周期長(zhǎng)達(dá)60天。某AI算力廠商采購(gòu)數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)口板供應(yīng)鏈波動(dòng)時(shí)，其算力集群部署進(jìn)度曾滯后40天，重要部件“卡脖子”問題凸顯。
雙技術(shù)攻堅(jiān)：32層量產(chǎn)工藝+低介損基材破局
此次深圳團(tuán)隊(duì)突破的32層HDI板，通過“高精度層壓控制”和“特種基材應(yīng)用”，同時(shí)解決“層數(shù)量產(chǎn)”和“低介損”難題。
在32層量產(chǎn)工藝上，團(tuán)隊(duì)摒棄傳統(tǒng)“一次性層壓”模式，采用“三步分步層壓+紅外定位”方案：先將8層基材壓合成4個(gè)“子單元”，每個(gè)子單元用激光打0.08mm定位孔；再通過紅外掃描對(duì)準(zhǔn)4個(gè)子單元的定位孔，分兩次壓合成32層整板，層間對(duì)齊精度控制在±0.015mm，較傳統(tǒng)工藝提升40%。“一次性層壓32層容易出現(xiàn)層間氣泡，分步壓合能讓每層基材充分貼合，氣泡率從12%降到1.5%。”技術(shù)團(tuán)隊(duì)透露，配合“激光盲埋孔工藝”，32層板的孔密度達(dá)300個(gè)/cm2，比24層板提升67%，可直接承載24顆GPU互聯(lián)。
介電損耗突破則依賴特種基材選擇——團(tuán)隊(duì)采用改性PTFE（聚四氟乙烯）基材，通過調(diào)整樹脂配方，將介電損耗從普通PTFE的0.004降至0.002。“介損越低，信號(hào)衰減越少，112GHz信號(hào)傳15cm，損耗從傳統(tǒng)板的45%降到8%，同步誤差控制在0.8ns以內(nèi)。”測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，該32層HDI板的信號(hào)傳輸速率達(dá)400Gbps，完全適配AI算力集群的高頻交互需求。
實(shí)測(cè)適配：算力集群效率提升18%，穩(wěn)定性翻倍
某第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)針對(duì)AI服務(wù)器算力集群的測(cè)試顯示，搭載該32層HDI板后，重要性能指標(biāo)明顯優(yōu)化：
1.GPU互聯(lián)延遲從傳統(tǒng)24層板的5.2ns降至2.8ns，數(shù)據(jù)交互速度提升46%；
2.連續(xù)72小時(shí)高負(fù)載運(yùn)行（算力利用率95%以上），信號(hào)丟包率從3.1%降至0.7%，穩(wěn)定性提升77%；
3.單塊板可承載24顆GPU，較24層板的12顆翻倍，AI服務(wù)器單機(jī)柜GPU部署量從48顆增至96顆，算力密度提升100%。
“以前千卡柜需要21個(gè)機(jī)柜裝400顆GPU，現(xiàn)在11個(gè)機(jī)柜就能裝完，機(jī)房空間節(jié)省48%。”某算力服務(wù)商表示，該32層HDI板還降低了集群能耗——因信號(hào)傳輸效率提升，GPU無需頻繁重試數(shù)據(jù)傳輸，單機(jī)柜日均耗電量從85度降至72度，年省電約4745度。
量產(chǎn)落地：產(chǎn)能爬坡至月產(chǎn)4萬(wàn)片，成本降35%
目前深圳這條32層HDI板生產(chǎn)線已完成產(chǎn)能爬坡，月產(chǎn)量穩(wěn)定在4萬(wàn)片，良率控制在92%以上。相較于進(jìn)口板，國(guó)產(chǎn)板在成本和交付上優(yōu)勢(shì)明顯：
1.單價(jià)降至130元/片，較進(jìn)口板（200元/片）降低35%，AI服務(wù)器單機(jī)柜PCB采購(gòu)成本減少1.44萬(wàn)元；
2.交付周期從60天壓縮至20天，緊急訂單可15天交付，大幅縮短算力集群部署周期。
行業(yè)分析指出，該技術(shù)突破不僅緩解AI服務(wù)器重要部件進(jìn)口依賴，還推動(dòng)深圳PCB產(chǎn)業(yè)鏈向高級(jí)升級(jí)，目前本地已有5家基材供應(yīng)商可配套生產(chǎn)改性PTFE基材，激光鉆孔、層壓設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)80%，形成“基材-工藝-量產(chǎn)”的完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)透露，下一步將研發(fā)40層HDI板，計(jì)劃將介電損耗進(jìn)一步降至0.0015，同時(shí)引入埋嵌電阻工藝，減少板上元件數(shù)量，進(jìn)一步提升AI服務(wù)器的集成度。“隨著AI算力向E級(jí)（每秒百億億次）邁進(jìn)，高多層、低介損HDI板的需求會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)技術(shù)需保持迭代節(jié)奏。”
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