英特爾厚芯玻璃基板:AI數據中心的未來解決方案

英特爾 (INTC-US) 近日展示了其首款厚芯玻璃基板,這一創新技術專為 AI 數據中心設計,標誌著封裝領域從「優化舊材料」到「採用新材料」的重大轉變,不僅是一個簡單的材料升級,而是對傳統有機基板物理極限的正面突破。
英特爾的玻璃基板具有三大核心優勢:熱穩定性、機械強度和互連密度。與傳統有機基板相比,玻璃材料的熱膨脹係數僅為 3-5 ppm/°C,而有機基板則高達 15-20 ppm/°C,這使得在高溫環境下的形變更小,對於持續高負載運行的 AI 芯片至關重要。此外,玻璃基板能夠支撐更大尺寸的封裝體,為多芯片互連提供更穩固的物理平台,並提升互連密度 2-3 倍。
在 AI 負載的殘酷現實下,數據中心的 GPU 集群功耗可達數百千瓦,單個加速器的熱設計功耗(TDP)已突破 700W。傳統有機基板在這種極端環境下的翹曲和分層風險顯著增加,因此數據中心運營商需要的是「能一直用」的解決方案。數據顯示,使用玻璃基板的成本預計將比傳統有機基板高 30-50%,但對於追求極致性能的 AI 應用場景,這個溢價可能是值得的。
數據中心所需的玻璃基板性能比較
| 指標 | 傳統有機基板 | 玻璃基板 |
|---|---|---|
| 熱膨脹係數 | 15-20 ppm/°C | 3-5 ppm/°C |
| 最大封裝面積 | 約 70×70 mm | 大於 100×100 mm |
| 互連密度 | 有限 | 提升 2-3 倍 |
| 成本 | 基準 | 預計高 30-50% |
英特爾強調,這一技術是其代工戰略的「關鍵支柱」,不過,玻璃基板技術的量產良率、成本控制及客戶驗證周期仍然是未知數。
英特爾需要證明的不僅是技術的可行性,更是商業的可行性。英特爾的代工服務(IFS)將目標對準需要定制化 AI 加速器的雲服務商和專用芯片設計公司,然而,這些客戶往往是最苛刻的,他們會將英特爾的方案與台積電的 CoWoS、三星的 I-Cube 進行反覆對比。
展望未來,英特爾的玻璃基板技術可能是當前最優解,但五年後回頭看,它會是終極答案還是過渡方案,仍有待市場和生態系統的檢驗。英特爾能否在 2026-2027 年將這些原型機的閃光點轉化為可大規模交付的產品,將決定其在半導體行業的未來。