En omfattande förklaring av de tre generationerna av elektronisk tygteknologi: kärnmaterialet för AI-datorkraft

AI-datorkraftracet intensifieras, med kärnhårdvara som GPU:er, switchar och optiska moduler som ofta blir i fokus på marknaden. Det är dock få som uppmärksammar det faktum att den övre gränsen för hög-hårdvaruprestanda bestäms av elektroniskt glasfibertyg. Som en viktig uppströmslänk i PCB-industrins kedja, bestämmer den tekniska generationen av elektroniskt tyg direkt hög-signalöverföringskapacitet och är kärnan i AI-servrar och high-chippaketering.

 

I. Core Positionering i industrikedjan: Dual Core Value of Electronic Cloth

 

För att förstå elektronisk tygteknik är det viktigt att förstå dess kompletta industrikedja: börja med kvartssandbearbetning, genom elektronisk garndragning och vävning för att bilda elektronisk tyg, sedan sammansatt med kopparfolie och harts för att skapa koppar-beklädd laminat (CCL), som i slutändan används i PCB-kretskort för att byta till strömterminaler, GPU-moduler och optiska datorer.

 

Av de tre kärnmaterialen i koppar-klädd laminat-elektronisk duk, kopparfolie och harts- är kopparfolie ansvarig för konduktiviteten, harts för vidhäftning, men den elektroniska duken är nyckeln till att bestämma den övre gränsen för hög-prestanda.

 

Den har två kärnfunktioner: för det första, strukturellt stöd, som fungerar som skelettet i det koppar-beklädda laminatet, motstår höga och låga temperaturförändringar och långtids-mekanisk påfrestning, vilket säkerställer stabiliteten hos hårdvarustrukturen. För det andra hänger signalkontroll på två nyckelindikatorer: dielektrisk konstant (DK) och dielektrisk förlust (DF). Enkelt uttryckt resulterar en lägre DK i mindre signalöverföringsfördröjning och en lägre DF resulterar i mindre signalöverföringsförlust. Branschens M8 och M9 materialkvaliteter är i huvudsak en urvalsprocess baserad på DK- och DF-prestanda hos elektroniska tyger.

 

Andra och tredje generationens elektroniska tygteknologi: från mogna applikationer till framtida genombrott

 

Första generationen: E-Klass Första-Generation Tyg, Mogen produktionskapacitet pressad ut

 

Första-generationens elektroniska tyger är de mest mogna produkterna i branschen, med DK-värden som bibehålls i intervallet 5,8-6,5. Signalförlusten är relativt hög och de används främst i traditionella servrar, vanliga PCB och andra konventionella scenarier. Före 2025 använder de flesta AI-servrar på marknaden fortfarande första generationens tyglösningar. Inhemska företag som Taiwan Glass och Honghe Technology har uppnått fullständig oberoende massproduktion, med mogen teknologi och produktionskapacitet.

 

Det är dock anmärkningsvärt att den nuvarande prisökningen på första-generationens tyger inte drivs av en ökad efterfrågan, utan snarare av branschens uppgradering till avancerade-produkter. Många produktionslinjer har gått över till att producera andra och tredje-generationsprodukter med högt-förädlade-värde, vilket har lett till att den vanliga första-generationens tygproduktionskapacitet har pressats ut och skapat en obalans i utbudet-efterfrågan. Andra generationen: Low DK Second-Generation Fabric, en grundläggande nödvändighet för AI-datorkraft

 

Andra-generationens elektroniska tyg är för närvarande kärnan för AI-servrar. Genom teknisk optimering har DK-värdet reducerats till intervallet 4,2-4,8, vilket resulterar i en betydande minskning av DF (Distribution Deficiency) och ett kvalitativt steg i signalöverföringsprestanda. Den här produkten används för närvarande flitigt i AI-servermoderkort,-avancerade switchar, GPU-servrar och avancerad-datorhårdvara som NVIDIA GB200/GB300, Google TPU-system och Amazon AI-datacenter, som alla är starkt beroende av andra generationens material.

 

För närvarande har andra-generationsstrukturen en strukturell brist, inte på grund av kortsiktiga-fluktuationer i utbud och efterfrågan, utan snarare på en global utbudsbrist orsakad av tekniska barriärer. Globala teknikledare inkluderar Nittobo och Asahi Kasei, medan inhemska företag som Sinoma Science & Technology, International Composite Materials och Honghe Technology snabbt kommer ikapp. Under de kommande två åren kommer andra-generationens tyg att förbli det mest knappa kärnmaterialet inom AI-datorkraftsfältet.

 

Tredje generationen: Q-tygkvartstyg, den ultimata lösningen för 1,6T-eran

 

Tredje-generationens Q-tygkvartstyg är ett-material för nästa-generations datorkraft och en vattendelare inom branschens teknik. Dess kärninnovation ligger i att ersätta glasfiber med kvartsfiber, vilket resulterar i en betydande prestandaökning. Termisk expansionskoefficient (DK) kan vara så låg som 3,5-3,8 och densiteten för termisk expansion (DF) kontrollerad under 0,01, perfekt lämpad för ultra-höghastighetsscenarier som 1,6T optiska moduler, Rubin-arkitektur och avancerad CPU-paketering.

 

För närvarande har Q-fiber elektroniskt tyg ännu inte gått in i en period av full-utveckling; det är i en övergångsfas från slutförande av verifiering och liten-försöksproduktion till gradvis massproduktion. De tekniska barriärerna är extremt höga och mycket få företag globalt kan på ett tillförlitligt sätt leverera det. Utomlands är Nittobo och New Moon Chemical huvudaktörerna, medan inhemskt är det bara ett fåtal företag som Feilihua och Quartz Shares som har uppnått massproduktion. Detta är kärnan i slagfältet för framtida konkurrens inom elektronisk tygteknik.

 

III. Dold nyckelväg: Elektronisk duk med låg CTE, en nödvändighet inom förpackningsområdet

 

Förutom den tredje-generationsuppgraderingen är elektroniskt tyg med låg CTE en viktig del-som inte kan ignoreras. Den tillhör inte en helt ny generation utan är en optimering och uppgradering baserad på andra-generationsduk, där kärnan är minskningen av termisk expansionskoefficient (CTE).

 

800G och högre optiska moduler använder vanligtvis kiselfotonikchips. Kiselchips har en extremt låg termisk expansionskoefficient. Om PCB-materialets termiska expansionskoefficient är för hög kan skillnaden i termisk expansion och sammandragning spricka inkapslingsskiktet, vilket leder till hårdvarufel. Därför har elektroniskt tyg med låg CTE blivit ett viktigt material för GPU:er,-avancerat AI-chips och kiselfotonikförpackningar. HBM (Hybrid Machine Modeling) är också i verifieringsstadiet, med betydande framtida tillväxtpotential.

 

Den centrala tekniska barriären för denna rutt ligger i nödvändigheten av egen-produktion av elektroniskt garn. Köpt elektroniskt garn kan inte uppfylla de exakta prestandakraven. Att bemästra oberoende produktionskapacitet för elektroniskt garn är kärnan för att upprätthålla Low CTE elektronisk tygteknologi.

 

Elektroniskt tyg kan verka nisch, men det är en kritisk flaskhals i kedjan för AI-datorkraftsindustrin. De tre generationernas teknikiteration motsvarar tydligt uppgraderingsrytmen för hårdvara för datorkraft. Från oöverensstämmelsen mellan produktionskapaciteten för den första-generationens tyg, till den strukturella bristen på den andra-generationens tyg, och sedan till de tekniska genombrotten för tredje-generationens Q-tyg, accelererar inhemska företag genombrottet för utländska tekniska monopol. När AI-datorkraften fortsätter att uppgraderas kommer det tekniska värdet och marknadens efterfrågan på elektroniska tyger att släppas ytterligare. Denna genombrottsstrid på materialområdet kommer också att bli ett viktigt mikrokosmos av framväxten av inhemsk högtillverkning.-