GPU-Server-Leiterplattenfertigungsdienstleistungen in China

Highleap Electronics ist ein Hersteller von Leiterplatten mit nachgewiesener Kompetenz in der Fertigung von GPU-Server-Leiterplatten. Wir produzieren 8-GPU- und 4-GPU-Basisplatinen, NVLink-Switch-Platinen, NVSwitch-Trägerplatinen, optische Host-Platinen, PCIe-Gen5-Riser-Karten sowie die zugehörigen Stromversorgungs- und Management-Leiterplatten für KI-Hardwareplattformen – neben unserem umfassenden Portfolio an Leiterplatten und EMS-Lösungen.

Inhaltsverzeichnis

1. Worauf OEMs bei der Fertigung von GPU-Server-Leiterplatten achten
2. Fertigungskapazitätsmatrix für GPU-Server-Leiterplatten
3. Von unserer Fertigungslinie für GPU-Server-Leiterplatten abgedeckte Platinentypen
4. Materialien und Schichtaufbaustrategie für die Leiterplattenfertigung von GPU-Servern
5. Qualitätsfluss, S-Parameter-Test & AVL für die Leiterplattenfertigung von GPU-Servern
6. Highleap für Ihr GPU-Server-PCB-Fertigungsprogramm

1. Worauf OEMs bei der Fertigung von GPU-Server-Leiterplatten achten

GPU-Serverprogramme bewegen sich an der Schnittstelle dreier anspruchsvoller Bereiche: hochdichte Leiterplattenlayouts, ultrahochfrequente Signalübertragung und der Druck kurzer Produktzyklen. Ein kompetenter Partner für die Fertigung von GPU-Server-Leiterplatten muss all diese Anforderungen gleichzeitig erfüllen und dabei die Erwartungen an sinkende Beschaffungskosten erfüllen, die auch bei einer neuen Technologie bestehen bleiben.

Technische Anforderungen an die Leiterplattenfertigung von GPU-Servern

• Stackup-Ingenieurpartnerschaft: Hochlagige Grundplatten (24–32 Lagen) erfordern eine sorgfältige Auswahl der dielektrischen Dicke, eine präzise Anpassung des Prepregs an den Materialübergängen sowie eine ausgewogene Harzzusammensetzung zur Vermeidung von Verzug – Fähigkeiten, die wir bieten. Herstellung von mehrschichtigen Leiterplatten Die Linie ist um Folgendes herum strukturiert:
• Impedanzmodellierung und -verifizierung: 85Ω differentiell bis ±5% auf PCIe Gen5 und NVLink Routing; im Designstadium modelliert, in jeder Produktionscharge anhand von TDR-Coupons verifiziert.
• Rückbohrfähigkeit: Die Kosten für die Via-Stubs bei der Nyquist-Frequenz von 28 GHz betragen 1–4 dB pro Stub; zurück bohren Bei der Herstellung von Leiterplatten für 112G PAM4 GPU-Server ist ein Reststumpf von ≤8 mil mit einer Toleranz von ±5 mil nicht verhandelbar.
• Minderung der Verzerrung von Glasgeweben: Feine Glasarten (1080, 2113) auf Signalebenen; Drehung des Differenzialpaares; Spread-Glass-Optionen, sofern verfügbar – Standardverfahren auf unserer GPU-Server-PCB-Fertigungslinie.
• Material-Colaminierung: Hybrid-Lagenaufbauten mit verlustarmem Material auf den Signalschichten und standardmäßigem hochtemperaturbeständigem FR4 auf den Leistungsschichten – ein einziger Pressvorgang zur Kostenkontrolle bei gleichzeitiger Wahrung der Signalintegrität.
• Charakterisierung der S-Parameter auf Coupon-Ebene: Einfügungsdämpfung, Rückflussdämpfung, Übersprechen bis 40 GHz auf Testcoupons, die jedem Panel beiliegen.

Beschaffungsanforderungen für die Leiterplattenfertigung von GPU-Servern

• Kapazität für KI-Volumenrampen: Die Produktionsmengen von GPU-Plattformen können innerhalb von 6 Monaten von Prototypen auf über 10,000 Einheiten pro Quartal ansteigen; eine Kapazitätsreservierung auf Basis einer rollierenden Prognose ist daher unerlässlich.
• Auf Hyperscaler ausgerichtete Qualitätssysteme: Die AVL-Qualifizierung bei Hyperscaler-ODMs und Tier-1-GPU-Server-OEMs erfordert eine dokumentierte Prozesskontrolle, ein Änderungsmanagement und eine Unterstützung bei Audits während des gesamten Lebenszyklus der GPU-Server-Leiterplattenfertigung.
• Disziplinarmaßnahme bei Revisionsänderungen: KI-Hardwareplattformen iterieren aggressiv; ECN-Reaktionsfähigkeit innerhalb von Tagen, nicht Wochen.
• Kostentransparenz: Materialkosten (Laminate mit extrem niedrigem Verlust liegen 5–10× FR4), Werkzeugkosten, Entwicklungskosten und Stückpreis werden in den Angeboten zur Herstellung von GPU-Server-Leiterplatten klar aufgeschlüsselt.
• Vorhersagbarkeit der Lieferzeit: Zugesicherte Lieferzeiten, die auch bei steigenden Produktionsmengen gelten; lieferantenseitige Kapazitätspuffer gegen Nachfragespitzen.
• Absicherung geografischer und politischer Risiken: Qualifizierung durch zwei Quellen, Kapazitätsaufbau an alternativen Standorten, transparente Abbildung der Lieferkette.

2. Fertigungskapazitätsmatrix für GPU-Server-Leiterplatten

Die Produktionszahlen unserer GPU-Server-Leiterplattenfertigungslinie werden während der AVL-Qualifizierung schriftlich bestätigt – bewährt über mehrere Generationen von GPU-Serverplattformen hinweg.

3. Von unserer Fertigungslinie für GPU-Server-Leiterplatten abgedeckte Leiterplattentypen

Eine GPU-Serverplattform besteht selten aus einer einzelnen Leiterplatte. Unsere Fertigungslinie für GPU-Server-Leiterplatten deckt das gesamte Leiterplattenportfolio eines modernen KI-Servers ab und wird im Rahmen einer einzigen Fertigungsvereinbarung mit einheitlicher Änderungskontrolle und Qualitätsberichterstattung koordiniert.

8-GPU-Basisplatinen – das Herzstück der GPU-Server-Leiterplattenfertigung

• HGX-Klasse 8-GPU-Basisplatinen: Platinenfläche ca. 460 × 350 mm; 24–32-lagiger Aufbau; über 1,000 Hochgeschwindigkeits-Differenzialpaare pro Platine. Die anspruchsvollste Kategorie in unserem Sortiment.
• OAM-Klasse 8-GPU-Basisplatinen: OCP Universal Baseboard (UBB) Referenzdesign mit Unterstützung für AMD Instinct, Intel Gaudi und kundenspezifische Hyperscaler-Beschleuniger in 8-Modul-Konfiguration.
• MGX modulare Server-Basisplatinen: Modulare Server-Mainboards der NVIDIA MGX-Klasse; 18–24-lagige Konstruktion.
• 4-GPU-Basisplatinen: Mainboards für KI-Server im kleineren Format – typischerweise 380 × 280 mm, 20–24-lagige Konstruktion; luftgekühlt statt flüssigkeitsgekühlt.

NVLink-Switch- und Brückenplatinen

• NVSwitch-Trägerplatinen: 24–30-lagige Träger für NVSwitch-ASICs; einige der dichtesten Hochgeschwindigkeits-Routing-Lösungen in der Leiterplattenfertigung von GPU-Servern.
• NVLink-Brückenplatinen: Kleine Hochfrequenzplatinen (typischerweise 60 × 30 mm), die vollständig auf Tachyon 100G aufgebaut sind – die geringe Platinenfläche rechtfertigt durchgehend hochwertiges Material.
• NVLink-Switch-Systemplatinen: 28–32-lagige Linecards für Multi-Rack-Scale-Up-Domänen.

Netzwerk- und Host-Schnittstellenkarten

• Hostplatinen für optische 800G-Module: OSFP und QSFP-DD mit 8×112G PAM4 Host-seitiger Schnittstelle.
• Optische Host-Boards mit 1.6 TB (in Entwicklung): OSFP-XD der nächsten Generation mit 16×112G oder 8×224G PAM4.
• NIC- und DPU-Träger: ConnectX-7/8 NIC-Träger, BlueField-3 DPU-Mainboards mit 400G/800G-Schnittstellen – abgedeckt durch unsere Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenfertigung Linie.

Host-CPU-Hauptplatinen und Riser

• Dual-Socket-Host-CPU-Mainboards: Xeon Scalable oder EPYC Mainboards, die über PCIe Gen5 mit dem 8-GPU-Basisboard verbunden sind; 18–22-lagiger Aufbau.
• PCIe Gen5 Riser-Karten: Kurze, signalintegritätskritische Steigleitungsplatinen; rückseitige Bohrung und Materialstandard Tachyon 100G.
• Kabelgebundene Steigleitungslösungen: Steckverbinder-zu-Kabel-Startplatinen für verteilte PCIe-Topologien.

Stromversorgungs-, BMC- und Infrastrukturgremien

• 48V-Leistungsregal-Leiterplatten: Rückwandplatinen aus dickem Kupfer für die Gleichstromverteilung auf Rackebene.
• VRM-Tochterplatinen: Stromversorgung direkt am Verbraucher in der Nähe der GPU-Sockel.
• BMC-Verwaltungsräte: ASPEED AST2600-basierte Serviceprozessor-Mainboards.
• Trägerplatten für Kühlplatten: Mechanisch hochpräzise Leiterplatten für die Herstellung von Leiterplatten für flüssigkeitsgekühlte GPU-Server.

4. Materialien und Schichtaufbaustrategie für die Leiterplattenfertigung von GPU-Servern

Die Materialauswahl bestimmt sowohl die Kosten als auch die maximale Leistungsfähigkeit jeder GPU-Server-Leiterplattenfertigung. Unser Sortiment umfasst alle unten aufgeführten Materialien, die sich in der aktiven Produktionsqualifizierung befinden – nicht nur bei Prototypen.

Hybrid-Stackup-Philosophie bei der Leiterplattenfertigung von GPU-Servern

Die Wirtschaftlichkeit der Leiterplattenfertigung für GPU-Server spricht deutlich für Hybrid-Lagenaufbauten: Ultra-verlustarmes Material nur auf den Lagen mit den schnellsten Signalen, hochtemperaturbeständiges FR4 auf den Lagen für Stromversorgung, Masse und langsamere Signale. Eine 32-lagige GPU-Basisplatine könnte beispielsweise Tachyon 100G auf 8 Signallagen und 370HR auf den restlichen 24 Lagen verwenden – wodurch die Materialkosten im Vergleich zu einer reinen Tachyon-Konstruktion typischerweise um 50–60 % gesenkt werden, während gleichzeitig die hohe Übertragungsgeschwindigkeit in den entscheidenden Bereichen erhalten bleibt.

Co-Laminierungskompatibilität

Tachyon 100G und 370HR lassen sich unter Standard-FR4-Bedingungen in einem einzigen Pressvorgang co-laminieren. Gleiches gilt für die Kombinationen Megtron 7 + Megtron 4 und I-Tera MT40 + 370HR. Die Anpassung der Prepregs an den Materialübergängen erfordert besondere Aufmerksamkeit – wir stimmen uns mit dem technischen Support von Isola und Panasonic bei der Fertigung kritischer GPU-Server-Leiterplatten ab, um die Prepreg-Kompatibilität vor der Werkzeugfreigabe zu überprüfen.

5. Qualitätsfluss, S-Parameter-Test & AVL für die Leiterplattenfertigung von GPU-Servern

GPU-Serverplattformen werden in Hyperscaler-Umgebungen eingesetzt, wo ein einzelner Leiterplattenfehler einen KI-Trainingslauf im Wert von Tausenden von GPU-Stunden zunichtemachen kann. Die Kosten eines solchen Fehlers im Feld sind um ein Vielfaches höher als die Kosten für dessen Erkennung bei der Leiterplattenfertigung der GPU-Server. Unser Qualitätssicherungsprozess ist entsprechend strukturiert.

Prozesskontrolle kritischer Parameter

• Dicke des Dielektrikums: Toleranz von ±5 % bei den signalführenden Schichten; Überprüfung durch Querschnittsproben nach der Laminierung an jedem Paneel.
• Spurbreite: ±10 µm über Laser-Direktbelichtung; Ätzkompensation materialspezifisch abgestimmt.
• Impedanz: ±5% bei kritischen Differenzialpaaren; TDR-Coupon-Verifizierung pro Panel.
• Rückbohrtiefe: ±5 Mio. vom Zielwert; verifiziert durch Querschnittsuntersuchung am ersten Artikel und bei vereinbarter Probenahmehäufigkeit.
• Dicke der durchkontaktierten Bohrung: Mindestens 25 µm im Via-Kanal; Röntgenfluoreszenzanalyse der äußeren Kupfer- und Coupon-Mikroschnitte.
• Schicht-zu-Schicht-Registrierung: Röntgenprüfung mit einer Zieltoleranz von ±3 mil bei der Fertigung von GPU-Server-Leiterplatten mit hoher Lagenzahl.

S-Parameter-Test pro Lieferung

• Einfügedämpfung: Gemessen an Testcoupons bis 40 GHz; Vergleich mit modellierten Zielwerten.
• Rückflussdämpfung: Überprüft die Qualität des Verbindungsaufbaus und des Übergangs.
• Differenzielles Übersprechen: NEXT und FEXT auf Basis repräsentativer Couponstrukturen.
• Phasenverzögerung: Überprüfung der Zeit- oder Frequenzbereichs-Schiefe an längenangepassten Paaren.
• Augendiagramm-Simulation: Kundenseitig bereitgestellte IBIS-AMI-Modelle können auf Anfrage mit gemessenen Kanal-S-Parametern ausgeführt werden.

Dokumentation pro GPU-Server-PCB-Fertigungslieferung

• Konformitätsbescheinigung pro Panel mit Rückverfolgbarkeit von Materialcharge und Produktionslauf
• Materialzertifizierungen (Laminat, Prepreg, Kupferfolie)
• Elektrischer Prüfbericht – 100 % fliegende Sonde oder Prüfvorrichtung
• Impedanzmessbericht mit TDR-Diagrammen pro Panel
• S-Parameter-Testbericht zu Coupons (auf Anfrage)
• Mikrosektionsbericht über den ersten Artikel und gemäß vereinbarter Probenahmehäufigkeit
• AOI-Inspektionsprotokolle
• Sichtprüfung gemäß IPC-A-600 Klasse 2 oder 3
• Querschnittsprüfung der Rückbohrtiefe (Probenahme pro Paneel)
• RoHS, REACH, Erklärungen zu Konfliktmineralien
• Prozessrückverfolgbarkeitsprotokoll, das die fertige Seriennummer mit dem internen Arbeitsauftrag, der Materialcharge und dem Bediener verknüpft

6. Einsatz von Highleap für Ihr GPU-Server-PCB-Fertigungsprogramm

• Frühes Plattformdesign: Schichtaufbauberatung, Materialempfehlung, Impedanzmodellierung – typischerweise 6–9 Monate vor dem ersten Prototypen.
• Prototypen werden gebaut: Mengen von 5–25 Stück mit einer Lieferzeit von 10–14 Werktagen für 24–28-lagige Grundplatten; längere Lieferzeiten für 32-lagige und HDI-Konstruktionen.
• Qualifikationsbeispiele: Mengen von 50–500 Stück für Umweltqualifizierung, Systemtests, AVL-Zulassung durch den Kunden; vollständige PPAP-Dokumentation verfügbar.
• Pilotproduktion: Die erste Produktionsmenge wird mit vom Kunden vorgegebener Kapazitätszuweisung gefertigt; typischerweise 1,000–5,000 Einheiten; die Qualitätsdaten werden von AVL freigegeben.
• Serienproduktion: Geplante monatliche oder wöchentliche Lieferungen gemäß rollierender Prognose; Kapazitätsreservierung gemäß Kundenzusage.

Highleap Electronics ist ein Full-Service-Hersteller von Leiterplatten und deren Bestückung. Die hier beschriebene Fertigung von GPU-Server-Leiterplatten ist eines unserer spezialisierten Programme. Wir sind nach ISO 9001 und IATF 16949 zertifiziert und bieten für Projekte mit hohen Anforderungen an die Qualitätssicherung einen AS9100D-konformen Prozessablauf an. Unsere Fertigungslinie für GPU-Server-Leiterplatten ist ausgestattet mit Laser-Direktbelichtung mit 25 µm Auflösung, Tiefenkontrolle beim Rückbohren mit einer Toleranz von ±5 mil, 100%iger Impedanzmessung, S-Parameter-Test bis 40 GHz, Röntgenregistrierungsprüfung und Mikroschnitt-Technologie für die Erstmuster- und In-Prozess-Kontrolle.

Über unser Online-Angebotsportal können Sie Gerber-Dateien, Bohrdaten, Stackup-Spezifikationen, Kanal-Performance-Ziele und Zielmengen einreichen. Sie erhalten innerhalb von 24 Stunden eine Antwort. Für komplexe Fertigungsprogramme von GPU-Server-Leiterplatten – wie z. B. die Einführung neuer GPU-Plattformen, Scale-Out-Hostboards oder Hyperscaler-spezifische Qualifizierungsprozesse – steht Ihnen unser Programmteam direkt zur Verfügung. Weitere Informationen zu unseren Leistungen finden Sie auf unseren Seiten zur GPU-Server-Leiterplattenfertigung und zu Leiterplattenlösungen für KI-Server.