由于其超高的计算密度和性能要求,AI服务器对某些特定原材料的需求和依赖远高于普通服务器。
这是AI服务器区别于普通服务器的核心,也是最昂贵、技术最密集的部分。
1. 计算芯片 - GPU / AI加速卡
这是AI服务器的“大脑”,其原材料是最高端的:
晶圆 超高纯度的单晶硅,这是所有芯片的基底,用于AI芯片的硅晶圆纯度要求极高(通常达到99.9999999%,即9个9以上),并且尺寸更大(如12英寸)。
半导体材料 在硅晶圆上通过复杂工艺制造晶体管和电路,需要用到各种特殊气体、化学试剂和靶材。
封装基板 承载芯片并与外部电路连接的关键部件,主要材料是环氧树脂、玻璃纤维布和铜箔,由于AI芯片功耗和引脚数量巨大,对封装基板的要求极高(如使用ABF材料),其供应非常紧张。
高带宽内存 - HBM
AI GPU通常会与HBM堆叠在一起,实现超高速数据交换,HBM的原材料包括:
DRAM晶圆 同样是高纯度硅。
硅通孔 在硅晶圆上钻孔并填充铜,用于垂直连接多个DRAM芯片。
中介层 连接GPU核心和HBM堆栈的硅片或有机材料片,内部有复杂的铜互连线。
散热材料 AI芯片功耗可达数百瓦,散热至关重要。
散热器铜和铝是主体材料,因为其导热性好。
导热界面材料 填充在芯片和散热器之间,通常是硅脂或更高性能的液态金属、相变材料等。
互连材料 芯片与主板之间的连接。
焊球 主要成分是无铅锡合金。
2. 主板
AI服务器主板层数多、线路复杂,承载大电流。
PCB 主要材料是覆铜板,由环氧树脂/玻纤布和铜箔压合而成,AI服务器主板通常需要更多层数(如20层以上)和更厚的铜箔以承载更大电流。
供电模块 大量使用电容、电感、MOSFET和电源管理芯片,这些元件涉及多种金属(铜、银、钽)和磁性材料。
这部分与普通服务器类似,但规格更高。
1. 结构件与散热系统
机箱/框架 主要使用钢材、铝型材,兼顾强度和轻量化。
散热风扇 使用工程塑料、铜和铝,AI服务器需要更大风量和更高转速的风扇。
散热系统 对于更高级的液冷AI服务器,还需要:
冷板铜或铝。
管路橡胶或塑料。
冷却液 去离子水或特殊的介电流体。
水泵、快接头 金属和塑料的组合。
2. 电源
电源供应器 内部大量使用铜(电感、变压器)、硅钢片(磁芯)、铝(散热)、塑料(外壳)以及半导体开关器件。
3. 线缆与连接器
线缆 内部数据线(如光纤)和外接网线,主要材料是铜和玻璃纤维。
连接器 通常为铜合金镀金或锡,以保证良好的导电性和防氧化。
4. 其他存储与外围
硬盘 主要使用铝、玻璃、稀土磁铁。
网卡 其核心也是硅基芯片。
AI服务器的生产原材料可以概括为:
基础大宗材料钢材、铝材、塑料、普通铜材。
核心战略材料
超高纯度硅 芯片的物理基础。
高端铜材 用于PCB、互连线、散热。
特种化学品与气体 用于芯片制造和封装。
稀土元素 用于硬盘中的磁铁。
金、银等贵金属 用于关键连接点的镀层。
高度工程化的复合材料
覆铜板、封装基板、导热界面材料等。
制造一台AI服务器,本质上是将数以吨计的沙子和矿石(硅、铜、铁、铝等),通过极其复杂的工艺,转化为一个高度集成的、价值数十万甚至上百万人民币的计算系统。 GPU/AI芯片及其HBM内存是技术顶点和成本中心,也是对上游原材料要求最苛刻的部分。
文章摘自:https://idc.huochengrm.cn/js/20306.html
评论
颜艳娇
回复AI服务器生产原材料主要包括高性能处理器芯片、内存条、硬盘、散热系统、电源模块等,这些材料需具备高稳定性、低功耗和强大计算能力。
郑康顺
回复AI服务器对原材料需求高,关键在于GPU/AI芯片、高带宽内存等核心组件,需使用超高纯度硅、高端铜材等战略材料,制造过程复杂,成本高昂。
市朔
回复AI服务器生产所需原材料包括金属(如铝、铜、铁)、塑料、硅、稀土元素等,涉及电子元件、芯片、电路板等多个部件,这些材料需经过复杂的加工、组装和集成过程。