AI伺服器算力爆發的關鍵:ABF 載板技術解析與供應鏈佈局

AI伺服器算力爆發的關鍵:ABF 載板技術解析與供應鏈佈局
圖片說明:AI 生成示意圖

重點摘要(Lazy Summary):
隨著生成式 AI 應用呈現爆炸性成長,AI伺服器的需求量急遽攀升。然而,除了 GPU 晶片本身,支撐晶片運作的「ABF 載板」更是決定算力能否完整釋放的隱形關鍵。本文將深入解析 ABF 載板在 AI 時代的技術門檻、與傳統伺服器的差異,以及台灣供應鏈(如南電、欣興等)在其中的戰略地位。

自從 ChatGPT 問世以來,全球科技巨頭無不將資源傾注於算力競賽,導致 NVIDIA 的高階 GPU 一卡難求。然而,在這場算力軍備競賽中,市場往往過度聚焦於晶片製程(如台積電的 3nm、5nm),卻忽略了另一個至關重要的組件——AI伺服器專用的 ABF 載板(Ajinomoto Build-up Film Substrate)。

如果說 GPU 是 AI 的大腦,那麼 ABF 載板就是大腦的神經網絡基座。沒有高品質的載板,再強大的晶片也無法與主機板進行高效的訊號傳輸。這篇文章將帶您深入了解,為何 ABF 載板會成為這波AI伺服器浪潮中,最不可或缺的戰略物資。

ABF 載板是什麼?為何 AI 伺服器非它不可?

ABF 載板是一種高階 IC 封裝載板,主要用於 CPU、GPU、FPGA 等高效能運算晶片。它的核心功能在於作為「晶片」與「PCB 主機板」之間的中介層,負責保護晶片、散熱以及重新分佈線路(RDL),讓奈米級的晶片線路能順利連接到微米級的 PCB 線路。

AI伺服器的架構中,由於運算單元需要處理龐大的數據吞吐量,對於載板的要求遠高於傳統 PC 或一般伺服器。這主要體現在以下兩個技術趨勢:

  • 異質整合與 Chiplet 技術:現代 AI 晶片多採用 2.5D 或 3D 封裝(如 CoWoS),將記憶體(HBM)與邏輯晶片封裝在一起,這需要載板具備極高的平整度與線路密度。
  • 高層數與大面積:為了容納更多的 I/O 接腳,載板的面積必須變大,層數也必須增加,這直接導致了生產良率的挑戰。

技術規格比較:AI 伺服器載板 vs. 傳統載板

為了讓讀者更直觀地理解AI伺服器對載板技術的嚴苛要求,我們整理了以下規格比較表。可以發現,AI 等級的載板在層數、面積與技術難度上,都呈現指數級的跳躍。

比較項目 傳統 PC/筆電 載板 一般伺服器 載板 AI 伺服器 / HPC 載板
層數 (Layers) 4 ~ 8 層 10 ~ 14 層 16 ~ 20 層以上
載板面積 (Body Size) 小於 40×40 mm 約 50×50 mm ~ 70×70 mm 80×80 mm ~ 100×100 mm 以上
生產良率難度 低(技術成熟) 極高(面積越大,翹曲風險越高)
平均單價 (ASP) 中高 極高(為一般的 5-10 倍)

從表格中可以看出,AI伺服器所需的載板面積幾乎是傳統載板的四倍以上。在半導體製造中,面積越大意味著良率越難控制,任何微小的粉塵或製程瑕疵都可能導致整片載板報廢。這也是為何儘管市場需求強勁,能穩定供貨的廠商卻屈指可數的原因。

台灣供應鏈的戰略地位:南電與 ABF 三雄

在全球 ABF 載板的版圖中,台灣與日本廠商佔據了絕對的主導地位。日本廠商如 Ibiden(揖斐電)與 Shinko(新光電氣)雖然在技術上走在最前沿,主要供應 Intel 與 NVIDIA 的高階產品,但台灣的產能與彈性同樣不容忽視。

台灣 ABF 三雄的角色

台灣的「ABF 三雄」——欣興(Unimicron)、南電(Nan Ya PCB)、景碩(Kinsus),在全球供應鏈中扮演著關鍵角色。特別是在AI伺服器需求爆發後,高階載板產能吃緊,台廠成為各大晶片設計商積極固樁的對象。

  • 欣興:產能規模最大,與主要 AI 晶片大廠合作緊密,技術層次已能追趕日廠,是高階載板的主力供應商。
  • 南電:隸屬於台塑集團,長期專注於高階網通與 HPC 應用。隨著AI伺服器帶動的高速傳輸需求,南電在高層數、大尺寸載板的良率優化上具有深厚底蘊,是投資人關注算力經濟時不可忽略的標的。
  • 景碩:雖然產能規模較小,但也積極轉型切入 AI 與 HPC 領域,力求在利基市場分一杯羹。

產能排擠效應

值得注意的是,生產一片AI伺服器載板的時間與產能消耗,可能等同於生產數十片傳統 PC 載板。這種「產能排擠效應」意味著,即便全球總產能增加,但在高階 AI 應用的佔用下,整體市場的供需結構仍將維持緊繃,這對載板廠的毛利率提升有著正面助益。

未來展望:玻璃基板是下一個戰場嗎?

雖然 ABF 載板目前是AI伺服器的主流,但隨著電晶體密度逼近物理極限,業界也開始探索下一代技術——玻璃基板(Glass Core Substrate)。Intel 等大廠已宣示將投入玻璃基板研發,因其具備更好的平整度與散熱性能。

然而,在未來 3 到 5 年內,ABF 載板憑藉著成熟的生態系與成本優勢,仍將是AI伺服器最可靠的選擇。對於相關供應鏈而言,如何提升高層數載板的良率,並配合 CoWoS 等先進封裝技術進行產能擴充,將是決勝關鍵。

結論:算力經濟下的硬體機遇

總結來說,AI伺服器的崛起不僅僅是 GPU 的勝利,更是一場包含先進封裝、HBM 記憶體以及 ABF 載板的綜合技術革命。ABF 載板作為承載算力的物理基礎,其技術難度與戰略價值正被市場重新定價。

對於投資人與產業觀察者而言,持續關注台灣載板廠(如欣興、南電)在高階產品的營收佔比與良率突破,將是掌握下一波半導體成長循環的關鍵指標。在這場算力革命中,誰能造出更大、更穩定的載板,誰就能掌握 AI 時代的入場券。

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