Crecimiento explosivo y demandas técnicas de PCB para servidores de IA: Un análisis exhaustivo

1. Crecimiento explosivo de las PCB para servidores de IA

En los últimos años, las aplicaciones de IA han experimentado un crecimiento explosivo. El crecimiento exponencial de la demanda de potencia de cálculo de IA por parte de empresas e instituciones de investigación ha impulsado directamente el crecimiento explosivo del mercado de servidores de IA. Según datos de TrendForce, se espera que los envíos de servidores de IA alcancen casi 1,2 millones de unidades en 2023, un aumento interanual de casi 38,41 TP4T. Para 2026, se proyecta que el número de servidores de IA supere los 2,3 millones. El rápido crecimiento de los servidores de IA se debe principalmente a los siguientes factores: en primer lugar, el entrenamiento y la inferencia de modelos grandes requieren una potencia de cálculo extremadamente alta. Por ejemplo, el modelo GPT-3 tiene 175 000 millones de parámetros. El entrenamiento de un modelo de este tipo requiere una cantidad ingente de recursos informáticos, y los servidores de IA proporcionan potentes capacidades de computación paralela para satisfacer las demandas del entrenamiento de modelos a gran escala. En segundo lugar, la amplia aplicación de la IA en diversos sectores, como la atención al cliente inteligente, el reconocimiento de imágenes y las recomendaciones inteligentes, también ha impulsado a las empresas a aumentar su inversión en servidores de IA para mejorar su eficiencia y competitividad. Además, con el desarrollo de tecnologías emergentes como 5G e Internet de las cosas, los volúmenes de datos están aumentando exponencialmente y la demanda de procesamiento y análisis de datos está impulsando aún más el crecimiento del mercado de servidores de IA.

2. Requisitos especiales para PCB en servidores de IA

Los requisitos de rendimiento de los servidores de IA difieren significativamente de los de los servidores tradicionales, lo que impone mayores exigencias a las PCB. Los servidores tradicionales se utilizan principalmente para el almacenamiento de datos y las tareas informáticas rutinarias, con requisitos relativamente bajos de velocidad de procesamiento y transmisión de datos. Los servidores de IA, por otro lado, necesitan procesar grandes cantidades de datos y realizar cálculos a alta velocidad para satisfacer las demandas en tiempo real de los algoritmos de IA.

Para satisfacer las demandas de alto rendimiento de los servidores de IA, las PCB requieren mejoras en cuanto a número de capas, materiales y procesos. Las PCB para servidores tradicionales suelen tener entre 6 y 16 capas, mientras que las PCB para servidores de IA suelen tener más de 20 capas, a veces incluso hasta 30. Este mayor número de capas proporciona más espacio para el cableado, reduce la interferencia de la señal y mejora la estabilidad y la velocidad de la transmisión de datos. Los servidores de IA requieren laminados revestidos de cobre con baja constante dieléctrica (Dk) y baja pérdida dieléctrica (Df) para reducir las pérdidas de transmisión de la señal y mejorar su integridad. Además, las PCB para servidores de IA requieren técnicas de fabricación más avanzadas, como el retrotaladrado, el taponado con resina y la poliolefina (POFV), para mejorar la fiabilidad y la estabilidad de la placa.

3. Análisis de las razones del crecimiento explosivo de la demanda de PCB para servidores de IA

En los servidores de IA, los módulos GPU son componentes esenciales que ofrecen una potente potencia de procesamiento. Los procesadores NVIDIA A100 y H100, por ejemplo, se utilizan ampliamente en la computación de IA, y la demanda de PCB compatibles con estos procesadores ha aumentado consecuentemente. Para mejorar la comunicación entre GPU, los chips deben preintegrarse en las placas adaptadoras de GPU, lo que convierte a estas placas en el principal impulsor de la creciente demanda de PCB para servidores de IA. En comparación con los servidores tradicionales, los servidores de IA utilizan múltiples GPU, lo que aumenta significativamente el valor de sus PCB. Por ejemplo, el NVIDIA DGX A100 cuenta con un valor de PCB 5,6 veces superior al de un servidor típico, y aproximadamente el 94% de este aumento proviene de las placas GPU.

La proporción de servidores de IA en los centros de datos continúa creciendo, pasando de ser un número limitado de aplicaciones a convertirse en una característica común. Según datos relevantes, se espera que los servidores de IA representen más del 50% de todos los servidores de los centros de datos en los próximos años. Las actualizaciones de la infraestructura de los centros de datos también incluyen equipos de red y almacenamiento, que también utilizan PCB, lo que aumenta aún más la demanda de PCB en el mercado.