Produkcja PCB serwerów GPU

Dlaczego warto wybrać firmę Highleap Electronics do produkcji płytek PCB do serwerów

Firma Highleap Electronics specjalizuje się w produkcji płytek PCB do serwerów GPU i sprzętu AI. Jesteśmy kompleksową fabryką PCB, która zajmuje się wszystkim, od prototypów po produkcję masową, ze szczególnym uwzględnieniem skomplikowanych płytek wymaganych w centrach danych. Nasz zakład produkuje płyty główne, karty riser, płyty zasilające i różnorodne systemy połączeń, niezbędne do działania serwerów GPU. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz standardowych płytek PCB, produkcja płytek PCB serwerów lub wyspecjalizowane Produkcja PCB GPU, mamy możliwości dostarczenia tego.

• Możliwości produkcji płytek PCB o dużej prędkości:Produkujemy płyty główne obsługujące prędkości PCIe Gen5 (32 GT/s) i Gen6 (64 GT/s) z kontrolą impedancji w zakresie ±7%. Nasze linie produkcyjne obsługują wszystko, od płyt głównych 4-warstwowych po złożone projekty 28-warstwowe, wykorzystując zautomatyzowaną inspekcję optyczną na wielu etapach, aby wykryć defekty na wczesnym etapie procesu. Ta wiedza specjalistyczna obejmuje: PCB do obliczeń brzegowych zastosowania, w których opóźnienia i niezawodność mają kluczowe znaczenie.
• Produkcja złożonych płyt wielowarstwowychPłyty główne serwerów GPU zazwyczaj wymagają 16–24 warstw do kierowania wszystkich wymaganych sygnałów. Używamy PCB HDI Technologia mikroprzelotek o średnicy do 75 μm i dokładność dopasowania między warstwami wynosząca ±50 μm. Ta precyzja jest niezbędna przy trasowaniu setek par różnicowych, które muszą zachować spójność długości.
• Montaż SMT dla gęstych komponentówNasze maszyny Pick-and-Place osiągają dokładność ±30 μm dla komponentów o drobnym rozstawie, obsługując wszystko, od układów scalonych 01005 po masywne pakiety BGA z ponad 3,000 kulkami. Używamy pieców rozpływowych z azotem, aby zapewnić prawidłowe formowanie spoin lutowniczych, co jest szczególnie ważne w przypadku dużych układów BGA stosowanych w… montaż PCB płyty głównej serwera.
• Zdolność produkcyjna w dużych ilościachSkalujemy od serii prototypów liczących 5-10 płytek do wolumenów produkcyjnych przekraczających 10,000 100 sztuk miesięcznie. Nasze relacje w łańcuchu dostaw gwarantują dostępność komponentów nawet w przypadku niedoborów, a my utrzymujemy standardy jakości, które utrzymują wskaźnik defektów poniżej XNUMX DPPM nawet przy dużych wolumenach.

To połączenie możliwości czyni nas niezawodnym partnerem dla firm opracowujących sprzęt serwerowy nowej generacji. Oferujemy produkcję i montaż płytek PCB do serwerów GPU, dostarczając szybkie i niezawodne rozwiązania dla aplikacji AI i centrów danych.

Podstawowe wymagania projektowe dla płyt głównych serwerów GPU

Płytki PCB serwerów GPU należą do najbardziej złożonych płyt w produkcji. Typowa płyta musi obsługiwać 4-8 procesorów GPU, z których każdy wymaga 16 linii PCIe oraz zasilania o mocy 300-700 watów na kartę. Wymagania te determinują decyzje projektowe, które wpływają na każdy aspekt procesu produkcyjnego, szczególnie w przypadku specjalistycznych układów. Płyta główna AI projekty.

• Wymagania dotyczące liczby warstw i stosuWiększość płyt serwerowych GPU wykorzystuje 16–24 warstwy, choć niektóre projekty wykorzystują nawet 28 warstw lub więcej. Układ warstw musi równoważyć warstwy sygnału o dużej szybkości (zazwyczaj na warstwach zewnętrznych), warstwy zasilania (z wykorzystaniem miedzi o grubości 2–4 uncji) oraz odniesienia masy. Każde połączenie GPU z osobna może wymagać 4–6 warstw routingu, aby zachować prawidłową integralność sygnału. Nasze Wytyczne HDI PCB dla płyt głównych serwerów podać szczegółowe specyfikacje dla tych skomplikowanych projektów.
• Wyzwania związane z routingiem o dużej gęstości:Routing staje się wykładniczo trudniejszy z każdym kolejnym GPU. Pojedynczy GPU wymaga około 100 par różnicowych dla PCIe, zarządzania energią i sygnałów pomocniczych. Utrzymanie dopasowanych długości ścieżek w granicach 5 milsów przy jednoczesnym uniknięciu przesłuchów wymaga starannego planowania i często wielu iteracji routingu.
• Wymagania dotyczące precyzji dla układów BGA i złączyKomponenty serwerowe wykorzystują duże układy BGA, które wymagają precyzyjnego rozmieszczenia i idealnej płaskości. Gniazda GPU muszą obsługiwać karty o wadze do 3 kg, utrzymując jednocześnie kontakt elektryczny przez tysiące cykli wsuwania. Złącza zasilania muszą przenosić moc do 600 W, mieszcząc się w dopuszczalnych granicach temperatur.

Materiały i zarządzanie sygnałami o dużej prędkości

Prędkości PCIe Gen5 i Gen6 wymagają starannego doboru materiałów na całej ścieżce sygnału. Standardowe materiały FR-4 po prostu nie są w stanie zachować integralności sygnału przy tych częstotliwościach, co utrudnia Materiał laminatu PCB wybór jest jedną z najważniejszych decyzji w procesie projektowania.

• Wybór odpowiednich materiałów PCB: Warstwy o dużej szybkości wymagają materiałów o niskiej stratności, takich jak Megtron 6, Megtron 7 lub Rogers 4350B. Materiały te utrzymują stałe dielektryczne na poziomie 3.3-3.5 i tangens strat poniżej 0.002 przy 10 GHz. Koszty materiałów mogą sięgać 500-1000 dolarów za panel w przypadku podłoży premium, dlatego często stosujemy hybrydowe układy warstwowe z materiałami o dużej szybkości tylko tam, gdzie jest to konieczne.
• Zarządzanie integralnością sygnału przy 32+ GT/sPrzy prędkościach PCIe Gen5 i Gen6, każdy przelot, każdy milimetr ścieżki i każde złącze wpływa na jakość sygnału. Używamy nawierceń wstecznych, aby usunąć czopy przelotek, stosujemy odpowiednie odstępy między przelotkami, aby zminimalizować przesłuchy i zapewnić kontrolę impedancji w całym procesie. Symulacja przed rozmieszczeniem pomaga zidentyfikować obszary problemowe przed wdrożeniem sprzętu.
• Metody testowania i walidacji:Weryfikujemy wydajność dużej prędkości za pomocą reflektometrii w dziedzinie czasu (TDR) do weryfikacji impedancji oraz wektorowych analizatorów sieci do pomiarów parametrów S do 67 GHz. Testy z wykorzystaniem diagramu oka potwierdzają, że sygnały zachowują odpowiedni margines bezpieczeństwa po uwzględnieniu odchyleń produkcyjnych.

Rozwiązania w zakresie dostarczania energii i zarządzania ciepłem

Nowoczesne procesory graficzne zużywają ogromne ilości energii – pojedynczy procesor graficzny H100 może pobierać 700 W, a serwery z 8 procesorami graficznymi muszą dostarczać ponad 5 kW mocy samym procesorom graficznym. Energia ta musi być dostarczana efektywnie, jednocześnie odprowadzając ciepło generowane zarówno przez przetwarzanie energii, jak i przez same procesory graficzne. Wyzwania te są szczególnie dotkliwe w przypadku… produkcja płytek PCB do obliczeń o wysokiej wydajności aplikacji.

• Konstrukcja z grubej miedzi do dużych prądów:Płaszczyzny zasilania wykorzystują miedź o grubości 4-10 uncji (ok. 100-200 g), aby obsłużyć prądy przekraczające 30 A na GPU. Implementujemy równoległe ścieżki prądowe i wykorzystujemy rozległe układy przelotek (często ponad XNUMX przelotek) do przejść między warstwami. Analiza gęstości prądu gwarantuje, że żaden obszar nie przekracza XNUMX A na cal kwadratowy, co zapobiega nadmiernemu nagrzewaniu.
• Zintegrowane rozwiązania termiczne:Produkujemy niestandardowe radiatory, płyty chłodzące i komory parowe, zaprojektowane specjalnie dla każdej konfiguracji serwera. Przelotki termiczne pod komponentami dużej mocy wykorzystują otwory o średnicy 0.3 mm wypełnione przewodzącą ciepło żywicą epoksydową. W ekstremalnych przypadkach, aby uzyskać rezystancję termiczną poniżej 1°C/W, osadzamy miedziane monety bezpośrednio w płytce PCB.
• Praca z systemami chłodzenia:Współczesne serwery wykorzystują różne metody chłodzenia – tradycyjne chłodzenie powietrzem, bezpośrednie chłodzenie cieczą lub chłodzenie zanurzeniowe. Projekty płytek PCB muszą uwzględniać punkty mocowania płyt chłodzących, odstępy na rurki cieplne, a w niektórych przypadkach specjalne powłoki zapewniające kompatybilność z chłodzeniem zanurzeniowym.

Efektywna konstrukcja zasilania i chłodzenia ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia niezawodnej pracy systemów obliczeniowych o wysokiej wydajności, szczególnie w środowiskach centrów danych. Integrując zaawansowane rozwiązania zasilania i techniki zarządzania temperaturą, zapobiegamy przegrzewaniu, minimalizujemy straty energii i zapewniamy długowieczność krytycznych komponentów, utrzymując tym samym optymalną wydajność systemu nawet przy największych obciążeniach.

Od prototypu do produkcji masowej w produkcji płytek PCB serwerów GPU

Przejście od wstępnych prototypów do pełnoskalowej produkcji płytek PCB serwerów GPU wymaga skrupulatnego planowania i precyzji. Wiele projektów działających w prototypach może napotkać trudności po przeskalowaniu do produkcji masowej. Dlatego wiedza specjalistyczna z zakresu produkcji jest kluczowa dla zapewnienia spójności i jakości na każdym etapie.

• Przegląd projektowania dla produkcji (DFM)Przed rozpoczęciem produkcji przeprowadzamy przeglądy DFM (Digital Manufacturing Manufacturing) w celu zidentyfikowania potencjalnych problemów, takich jak nieodpowiednie pierścienie pierścieniowe lub nieprawidłowe rozmieszczenie ścieżek. Wczesne wykrycie pozwala uniknąć kosztownych przeróbek i gwarantuje, że projekt jest gotowy do produkcji w płytkach PCB serwerów GPU.
• Proces walidacji prototypuNasze prototypy przechodzą gruntowne testy, obejmujące przekroje przelotek, kontrolę rentgenowską połączeń lutowanych BGA oraz kontrolę impedancji krytycznych ścieżek. Zazwyczaj budujemy kilka prototypów, aby zapewnić, że proces projektowania i produkcji spełnia wysokie standardy wydajności wymagane dla płytek PCB serwerów GPU.
• Skalowanie do wolumenów produkcjiNasze procesy produkcyjne zapewniają spójność, niezależnie od tego, czy produkujemy 10, czy 10,000 XNUMX sztuk. Dzięki statystycznej kontroli procesu, zautomatyzowanym kontrolom optycznym i testowaniu na próbkach, utrzymujemy jakość i niezawodność we wszystkich seriach produkcyjnych płytek PCB do serwerów GPU.

Nasze podejście gwarantuje płynne przejście od prototypu do produkcji masowej, dostarczając wysokiej jakości, niezawodne płytki PCB GPU dla serwerów nowej generacji.