Yn y cyfnod presennol o ddatblygiad ffyniannus deallusrwydd artiffisial, mae gweinyddwyr AI, fel cludwr craidd cyfrifiadura deallus, yn cael effaith uniongyrchol ar berfformiad cymwysiadau AI. Ac mae pcb, y gydran sylfaenol mewn dyfeisiau electronig, yn hanfodol mewn gweinyddwyr AI.
Gofynion perfformiad llym gweinyddwyr AI ar gyfer byrddau cylched printiedig Gofynion trosglwyddo data cyflymder uchel
Mae gweinyddwyr AI yn gyfrifol am brosesu symiau enfawr o ddata a pherfformio tasgau cyfrifiadurol cymhleth, gan wneud cyflymder trosglwyddo data yn ddangosydd perfformiad allweddol. Gan gymryd hyfforddiant model AI fel enghraifft, mae angen cyfnewid llawer iawn o ddata yn aml rhwng sglodion, cof a dyfeisiau storio mewn cyfnod byr o amser. Ar y pwynt hwn, mae angen i'r pcb sicrhau bod y signal data yn sefydlog ac yn gywir yn ystod -amledd uchel a chyflymder uchel, gan osgoi gwanhau signal ac afluniad. Er mwyn cyflawni'r nod hwn, mae angen i fyrddau cylched printiedig feddu ar nodweddion cyson dielectrig isel a ffactor colled isel i leihau colledion trosglwyddo signal. Yn y cyfamser, mae rheolaeth rhwystriant manwl gywir yn anhepgor. Dim ond trwy sicrhau cyfateb rhwystriant y llwybr trosglwyddo signal y gellir atal adlewyrchiad signal a sicrhau bod trosglwyddo data yn gywir ac yn rhydd o wallau.
Gofynion afradu gwres effeithlon
Mae'r sglodion perfformiad uchel niferus o fewn y gweinydd AI yn cynhyrchu cryn dipyn o wres yn ystod gweithrediad. Os nad yw'r afradu gwres yn amserol, bydd tymheredd uchel y sglodion yn arwain at ddiraddio perfformiad a hyd yn oed difrod caledwedd. Er enghraifft, wrth weithio mewn clwstwr GPU, gall sglodion GPU lluosog sy'n rhedeg gyda'i gilydd achosi tymheredd lleol i esgyn uwchlaw 120 gradd. Felly, mae angen i fyrddau cylched printiedig ysgwyddo'r cyfrifoldeb o afradu gwres yn effeithlon. Mae hyn yn gofyn am ddefnyddio deunyddiau dargludedd thermol uchel, megis swbstradau alwminiwm (gyda dargludedd thermol o hyd at 2.0W/m · K), neu flociau copr wedi'u mewnosod i wella galluoedd afradu gwres. Ar yr un pryd, trwy sianeli afradu gwres rhesymol fel sefydlu tyllau afradu gwres, haenau afradu gwres, ac ati, mae gwres yn cael ei arwain yn gyflym i'r sinc gwres i gynnal gweithrediad sefydlog y sglodion ar dymheredd addas.
Gofynion gosodiad cylched dwysedd uchel
Gyda datblygiad technoleg AI, mae integreiddio cydrannau electronig mewn gweinyddwyr AI yn parhau i gynyddu. rhaid i fyrddau cylched printiedig gyflawni cynlluniau cylched dwysach o fewn gofod cyfyngedig i gwrdd â gofynion cyfrif cydrannau cynyddol a chymhlethdod swyddogaethol. Mae hyn fel cynllunio mwy o ffyrdd ac adeiladau o fewn gofod trefol cyfyngedig, gan sicrhau cynllun cryno a diffyg ymyrraeth rhwng llinellau a chydrannau amrywiol. Er enghraifft, mae modiwlau cyflymydd AI bach yn aml yn defnyddio technoleg HDI archeb 4-5, sy'n cynyddu dwysedd gwifrau'n fawr, yn lleihau maint y bwrdd cylched, ac yn sicrhau sefydlogrwydd trosglwyddo signal trwy dyllau micro, tyllau dall, a thyllau claddedig.
Rôl allweddol pcb mewn gweinyddwyr AI
Cymorth corfforol a llwyfan cysylltiad trydanol
Mae pcb yn darparu cefnogaeth gorfforol gadarn ar gyfer gwahanol gydrannau electronig mewn gweinyddwyr AI, yn union fel sylfaen adeilad. Ar yr un pryd, mae'n adeiladu rhwydwaith cysylltiad trydanol rhwng cydrannau, gan gysylltu cydrannau allweddol yn dynn fel CPU, GPU, cof, a storio i'w galluogi i weithio gyda'i gilydd. O safbwynt macro, mae trosglwyddiad signal data, dosbarthiad pŵer, a rheolaeth rhwng gwahanol gydrannau o fewn y gweinydd i gyd yn dibynnu ar y pcb. Mae gan wahanol gydrannau ofynion gwahanol ar gyfer trosglwyddo signal, ac mae byrddau cylched printiedig yn diwallu'r anghenion amrywiol hyn trwy gynllun cylched gofalus a llwybrau trosglwyddo signal, gan sicrhau gweithrediad cydgysylltiedig y system gweinydd gyfan.
Trosglwyddo signal data a rheoli pŵer
O ran trosglwyddo signal data, mae pcb yn gyfrifol am drosglwyddo signalau data a gynhyrchir gan wahanol gydrannau i'r gydran darged yn gywir ac yn gyflym. Er enghraifft, mae angen trosglwyddo'r data a brosesir gan y CPU i storfa cof trwy'r pcb neu i'r GPU ar gyfer cyfrifiant pellach. Yn ystod y broses hon, rhaid i'r pcb sicrhau cywirdeb a sefydlogrwydd y signal. O ran rheoli pŵer, mae pcb yn gyfrifol am ddosbarthu pŵer yn sefydlog i wahanol gydrannau, gan sicrhau bod pob cydran yn derbyn foltedd a cherrynt priodol. Ar yr un pryd, trwy drefnu'r haenau pŵer a daear yn rhesymol, gellir lleihau sŵn pŵer ac ymyrraeth electromagnetig, gan greu amgylchedd trydanol da ar gyfer trosglwyddo signal.
Deunyddiau a thechnolegau uwch sy'n bodloni'r galw
Deunyddiau a phrosesau ar gyfer trosglwyddo{0}}cyflymder uchel
Er mwyn ateb y galw gan weinyddion AI am drosglwyddo byrddau cylched printiedig cyflym, mae'r diwydiant wedi mabwysiadu cyfres o ddeunyddiau uwch. Mae polytetrafluoroethylene a deunyddiau llenwi cerameg yn ddewisiadau delfrydol ar gyfer cymwysiadau amledd uchel oherwydd eu nodweddion cysonyn dielectrig isel rhagorol a ffactor colled isel. Fodd bynnag, mae cost uchel y deunyddiau hyn yn cyfyngu ar eu cymhwysiad ar raddfa fawr. I'r perwyl hwn, mae rhai gweithgynhyrchwyr wedi datblygu swbstradau hybrid, megis cyfuno FR-4 â PTFE, gan ddefnyddio deunydd cost isel FR-4 mewn haenau signal nad ydynt yn hanfodol, a PTFE mewn haenau signal critigol, sy'n lleihau costau i bob pwrpas wrth sicrhau perfformiad. O ran technoleg, defnyddiwyd technoleg drilio laser yn eang. Mae drilio mecanyddol traddodiadol yn dueddol o gynhyrchu burrs wrth brosesu agorfeydd o dan 0.2mm, a all effeithio ar ddargludedd a throsglwyddo signal tyllau trwodd. Gall technoleg drilio laser CO ₂ gyflawni prosesu twll micro 0.15mm, gyda garwedd wal twll o Llai na neu'n hafal i 15 μ m, gan wella'n sylweddol effeithlonrwydd trosglwyddo signal amledd uchel. Yn ogystal, gall prosesau ysgythru datblygedig gyflawni gwneuthuriad cylched manylach a bodloni gofynion gwifrau dwysedd uchel.
Technoleg afradu gwres ac optimeiddio strwythurol
Er mwyn goresgyn y broblem afradu gwres, yn ogystal â defnyddio deunyddiau dargludedd thermol uchel, mae gweithgynhyrchwyr yn parhau i arloesi ym maes optimeiddio strwythur pcb. Er enghraifft, gall defnyddio technoleg plât copr trwchus 6 owns leihau ymwrthedd thermol 30% a gwella afradu gwres yn effeithiol. Mewn rhai byrddau cylched printiedig gweinydd AI pen uchel, mae platiau gwres unffurf neu bibellau gwres hefyd wedi'u mewnosod, sy'n defnyddio eu dargludedd thermol effeithlon i wasgaru'r gwres a gynhyrchir gan y sglodion i'r pcb cyfan yn gyflym, ac yna'n defnyddio dyfeisiau afradu gwres allanol fel sinciau gwres i'w wasgaru. Ar yr un pryd, gwnewch y gorau o'r gosodiad pcb trwy ganolbwyntio cydrannau pŵer uchel mewn ardaloedd â gwasgariad gwres da, a chynyddu nifer a dwysedd y tyllau afradu gwres i wella effeithlonrwydd afradu gwres ymhellach. Trwy gymhwyso'r technolegau afradu gwres hyn yn gynhwysfawr, sicrheir bod tymheredd sglodion y gweinydd AI yn aros o fewn ystod ddiogel o dan weithrediad llwyth uchel tymor hir, gan sicrhau gweithrediad gweinydd sefydlog.
Datblygiad technolegol mewn gwifrau dwysedd uchel
Er mwyn cyflawni gwifrau dwysedd uchel, mae technoleg HDI wedi dod yn brif ffrwd. Mae HDI yn cyflawni cysylltiadau trydanol tynnach rhwng gwahanol haenau trwy greu vias bach (tyllau micro, tyllau dall, a thyllau claddedig) yn haen fewnol y pcb. Mewn rhai mamfyrddau gweinydd AI sydd angen gofod hynod o uchel, mae technoleg HDI yn cynyddu dwysedd gwifrau sawl gwaith yn uwch na byrddau cylched printiedig traddodiadol. Ar yr un pryd, mae byrddau cylched printiedig aml-haen yn datblygu'n gyson, gan ddarparu mwy o le ar gyfer cynllun cylched trwy gynyddu nifer yr haenau, a all gynnwys mwy o gydrannau a chylchedau mwy cymhleth. Er enghraifft, mae haenau pcb rhai gweinyddwyr AI wedi rhagori ar 18 haen, a hyd yn oed wedi cyrraedd 32 haen. Mewn byrddau cylched printiedig aml-haen, mae cynllunio rhesymol o osodiad haenau pŵer, daear a signal yn effeithiol yn lleihau ymyrraeth electromagnetig a crosstalk signal, yn gwella cywirdeb signal, ac yn bodloni-gofynion perfformiad uchel gweinyddwyr AI.