生成式AI如今已进化为支撑我们生活与商业活动的新基础设施,预计到2030年,对生成式AI服务器的投资将达到100万亿日元规模。
在当前的人工智能数据中心,通常会构建由数千至数万个GPU并行连接的“GPU集群”,其中采用“光收发器”进行GPU间的通信。此时即便单个GPU的计算速度很快,若GPU间的数据交换延迟,则会导致系统整体性能下降。因此,负责数据交换的“光收发器”被定位为决定AI系统性能的关键部件。
目前“光收发器”的通信容量正在扩大,除主流的800G(吉比特/秒)类型外,2026年1.6T(太比特/秒)类型将正式投入应用,而容量为其两倍的3.2T(太比特/秒)类型也正朝着产品化方向推进。
下面为您介绍本公司可解决支撑生成式AI的“光收发器”中影响通信品质的“热问题”的产品。
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通过TEC、热敏电阻、DPC基板,从温度控制、温度检测及安装可靠性角度支持高速光通信。
热电模块(珀尔帖元件)是利用珀尔帖效应的热电元件,通入直流电流后,元件的一面制冷,另一面发热。若电流方向相反,制冷面与加热面互换,因此可以自由切换温度控制。
在光收发器内部,将电信号转换为光信号的激光二极管工作时会产生热量。为了冷却这些热量,内部装有小型热电模块——微型模块。
热敏电阻是电阻值随温度变化的元件,以及使用该元件的温度传感器。在光收发器中,为了检测激光二极管的热量而内置热敏电阻。共有NBC/NSS/NSM三种类型,可根据条件选择合适的产品。
本公司热敏电阻最初以海底电缆通信用途为起点,目前已被广泛应用于从电信到数据中心的多个领域。
DPC(Direct Plated Copper)基板是采用电解镀法在陶瓷基板上形成高精度铜电路图案的产品。用于光通信、高功率半导体激光器、高功率LED、LiDAR等。
氮化硅基DPC基板不仅耐热性高,而且表面铜镀层薄,可实现微细、高密度布线,因此非常适合光收发器,作为应对热问题日益突出的下一代基板而备受关注。
・本公司彻底推进生产自动化,构建了从入库到加工、搬运、中间检查、最终检查、包装、发货全程自动化的体制。
・此外,本公司认为“量产能力”是我们的一大优势。在满足客户质量要求的同时,即使面对大量需求也能及时、恰当地供应产品,尤其是在光收发器需求显著扩大的阶段,这正是客户选择我们的原因之一。
・本公司向全球屈指可数的大型光收发器制造商供应产品,其性能和可靠性获得高度评价。特别是激光二极管冷却用TEC,在各制造商内拥有很高的客户份额(约70%,本公司调查)。
・此外,在技术方面也与各制造商合作,为下一代产品解决热问题提供支持。
为了应对高速光收发器市场的增长,我们正在推进产能强化和制造工序自动化。兼顾稳定供应与质量管理,构建支撑下一代通信基础设施的供应体制。
・随着生成式AI应用的推进和基础设施化的扩大,AI数据中心的电力消耗量也在持续增长,今后如何供应电力、如何实现节能化与高效化将成为课题。例如,目前通过一般输电网接受电力供应,但高电压化、直流化(现行交流(AC):45V→直流(DC):400V→直流(DC):800V)以及专用电源化(例如拥有独立发电站)正在被研究讨论。
・在这种情况下,也会为本公司带来业务机会。
-预计将使用控制大容量电力的功率半导体单元,本公司的“AMB基板”和“DAB(Direct Aluminum Bonded)基板”也有望得到大量应用。
-此外,随着数据中心高电压化、直流化带来的电力架构变更,进行电压控制(降压、直接DC输出)的固态变压器(SST: Solid-state Transformer)受到高度关注,本公司的“DPC基板”在此领域也有望大显身手。
・另外,热问题的应对与解决仍将是重大课题,因此我们认为用于温度感测的热敏电阻、耐热性优良的氮化硅基板等的采用将不断增加。
今后,Ferrotec将继续通过解决热问题和节能问题的电子器件产品群以及稳定的供应能力,支撑不断加速的生成式AI的成长。