随着AI服务器算力需求的持续攀升,下一代芯片架构对散热和高速互联性能提出更高要求。英伟达GB200因机架过热及芯片互联失效等问题交付延迟,其迭代版本GB300或通过新架构及PTFE材料突破技术瓶颈,推动PCB板材向高频高速方向迭代。
GB300架构调整:PTFE材料成为关键变量
GB200机柜包含18个ComputerTray和9个SwitchTray,其高速铜缆连接方案暴露了过热与互联失效的隐患。旭日大数据援引报道称,首批Blackwell芯片机架因上述问题导致交付延期。
GB300的TDP(热设计功耗)从GB200的1.2KW提升至1.4KW,散热需求与信号完整性要求进一步升级。为解决高功耗下的散热与高频信号传输损耗问题,架构设计中可能采用PTFE(聚四氟乙烯)混压PCB方案:核心信号层使用PTFE材料保障性能,其他层沿用传统高速材料兼顾成本。
PTFE在5G基站、毫米波雷达等领域已有应用,但其首次进入AI服务器PCB领域,或成为高多层、高传输速率场景下的关键技术选项。
PTFE材料的性能优势与产业化挑战
PTFE的介电常数(约2.1)和介质损耗(小于5×10^-4)显著优于主流高速板材(如PPO介电常数2.45、损耗0.007),且性能受温度与频率影响极小,可满足112Gbps以上信号传输需求。此外,其热稳定性与润滑性也为高密度散热设计提供支撑。
然而,PTFE的加工难度制约量产良率。其热稳定性要求更高的加工温度,润滑性导致与铜箔粘附力不足,需通过材料改性解决;加工过程中易出现板翘、分层、钻孔玻纤突出等问题。目前PTFE在通信领域仅用于低层PCB,AI服务器所需的高多层PCB需材料厂商与PCB企业协同优化工艺。
当前,AI服务器升级与低介电材料需求已推动产业链技术迭代。PTFE若成功导入GB300,将加速高频高速PCB的产业化进程,但加工端的良率瓶颈仍需突破。