2025-03-13
Быстрый прогресс искусственного интеллекта (ИИ) оказал значительное влияние на различные отрасли, включая сектор печатных плат (ПКБ).спрос на специализированные ПХБ, адаптированные для применения ИИ, выросЭти ПКБ с искусственным интеллектом обладают уникальными конструктивными характеристиками, которые отличают их от традиционных ПКБ.В этой статье рассматриваются ключевые особенности конструкции ПКБ ИИ и их последствия для электронной промышленности.
Сложность соединений: приложения ИИ, особенно те, которые включают модели глубокого обучения или высокопроизводительные вычисления, требуют большого количества компонентов, которые должны быть взаимосвязаны.в системе ИИ на основе нейронной сети, может быть многочисленные процессорные единицы (например, графические процессоры или специализированные ускорители ИИ), которым необходимо общаться друг с другом и с модулями памяти на высоких скоростях.Дизайн ПКБ должен включать в себя плотную сеть путей (проводящих путей на панели) для обеспечения эффективного маршрутизации сигнала.
Миниатюризация: Для того, чтобы все эти компоненты могли поместиться в компактный формат, используются технологии высокой плотности.Для этого используются более мелкие отверстия (отверстия, соединяющие различные слои ПКБ).Часто используются микро- и слепые каналы (которые соединяют один или несколько внешних слоев с одним или несколькими внутренними слоями, но не через всю доску).Они позволяют больше следов быть направлены в данном районе, что позволяет интегрировать больше компонентов на одном и том же размере доски.
Целостность сигнала: системы ИИ часто работают на очень высоких частотах.передача данных между компонентами, такими как датчик изображения и процессор, может включать высокоскоростные сигналыПроектирование ПКЖ должно обеспечивать передачу этих сигналов без значительного ухудшения, что предполагает тщательный контроль импеданции следов.Импеданс - это мера того, насколько схема сопротивляется потоку переменного токаДля высокоскоростных сигналов импиденция трасс должна соответствовать источнику и импиденции нагрузки, чтобы избежать отражений и искажения сигнала.
Минимизация перекрестной связи: перекрестная связь - это нежелательное соединение сигналов между соседними трассами.Это можно достичь с помощью таких методов, как правильное расстояние между следами, с использованием дифференциальной сигнализации (где сигнал передается по паре следов, которые находятся близко друг от друга и несут противоположные сигналы полярности),и применяя методы экранирования, такие как наземные плоскости (непрерывный слой меди на ПКБ, который обеспечивает уровень эталонного напряжения и помогает уменьшить помехи).
Высокопроизводительные компоненты: приложения ИИ часто используют энергоемкие компоненты, такие как высокопроизводительные графические процессоры или специализированные чипы ИИ.Эти компоненты требуют надежной и эффективной системы питанияДизайн PCB включает в себя широкие линии питания и несколько планов питания для удовлетворения высоких требований к течению.Система ИИ на базе графического процессора может потребовать сети питания, способной обрабатывать десятки ампер.Силовые линии должны быть спроектированы с низким сопротивлением, чтобы минимизировать потерю мощности и падение напряжения.
Целостность питания: наряду с подачей энергии, важно поддерживать целостность питания.Разъединительные конденсаторы стратегически расположены на ПКБ рядом с энергоемкими компонентамиЭти конденсаторы действуют как локальные устройства для хранения энергии и помогают сглаживать любые колебания напряжения.Расположение силовых и наземных плоскостей также оптимизировано для уменьшения индуктивности и улучшения общей целостности мощности.
Производство тепла: компоненты, связанные с ИИ, генерируют значительное количество тепла во время работы.высокопроизводительный ИИ оптимизированный процессор или графический процессор может генерировать тепло в диапазоне сотен ваттДизайн ПКБ должен включать в себя функции для эффективного рассеивания этого тепла.Это может включать использование тепловых каналов (специальных каналов, предназначенных для провода тепла от компонентов к внешним слоям или к теплоотводу)Размещение компонентов также важно. Компоненты, генерирующие тепло, часто размещаются таким образом, чтобы обеспечить лучший поток воздуха и рассеивание тепла.
Выбор материала: выбор материала ПХБ также может играть определенную роль в управлении тепловой энергией.Некоторые передовые материалы ПХБ имеют лучшую теплопроводность, чем традиционные материалы, такие как FR - 4 (обычный стеклянный эпоксидный материал, используемый для ПХБ)Например, такие материалы, как алюминиевые ПКБ или некоторые высоко теплопроводящие композиты, могут использоваться в областях, где рассеивание тепла является критическим.
5Гибкость для настройки и масштабируемости
Модульный дизайн: приложения ИИ могут сильно варьироваться с точки зрения требований.Дизайн PCB для ИИ часто включает модульный подходЭто означает, что определенные секции PCB могут быть легко изменены или обновлены.Эти модули могут быть подключены к основному ПКБ через стандартизированные разъемы, что позволяет легко настроить и масштабировать.
Совместимость с различными компонентами: ПКБ предназначен для совместимости с рядом компонентов от разных производителей.и постоянно внедряются новые и лучшие компоненты.Дизайн печатных плат использует стандартные интерфейсы и отпечатки (образ пластинки на печатных платках, где компонент сварный), чтобы гарантировать, что он может вместить последние компоненты без серьезных перепроектирований.
Интеграция ИИ в промышленность печатных пластин привела к разработке специализированных конструкций, которые удовлетворяют уникальным требованиям приложений ИИ.От высокой плотности взаимосвязей и передового теплового управления до высокоскоростной целостности сигнала и распределения энергииИИ-PCB находятся на переднем крае технологических инноваций.стимулирование разработки еще более сложных и эффективных конструкций.
Понимая и используя эти характеристики дизайна, производители и дизайнеры печатных плат могут создавать передовые решения, которые отвечают растущим потребностям технологий, основанных на ИИ.прокладывая путь к более умному и связанному будущему. Группа GT как профессиональные производители PCB будет поддерживать вас здесь.
Свяжитесь мы в любое время
