Nvidia изучает использование тефлона для будущих ИИ-чипов

Компания Nvidia изучает возможность использования тефлона или политетрафторэтилена (PTFE) при производстве печатных плат для своих будущих ИИ-систем. Этот материал, широко известный по антипригарным покрытиям для посуды, привлекает разработчиков своими низкими диэлектрическими потерями. Это свойство может помочь решить одну из самых острых проблем современных ИИ-ускорителей — ухудшение качества сигнала при передаче данных на сверхвысоких скоростях.

• Nvidia рассматривает тефлон (PTFE) для печатных плат будущих ИИ-систем.
• Главная цель — борьба с ухудшением качества сигнала при скоростях до 200 Гбит/с на линию.
• Материал может найти применение в коммутационных платах для архитектуры Rubin Ultra.
• Главные препятствия для внедрения — низкая адгезия, мягкость и низкий выход годных изделий (около 5%).

Зачем Nvidia понадобился тефлон в ИИ-ускорителях

Современные графические процессоры и ИИ-ускорители уже способны обеспечивать скорость передачи данных до 200 Гбит/с на одну линию. В таких условиях даже незначительные помехи могут существенно снизить общую производительность вычислительной системы. Пока перспективная технология оптических соединений, интегрированных прямо в корпус чипа (CPO), еще не готова к массовому коммерческому применению, инженерам приходится улучшать традиционные печатные платы.

Возможность применения PTFE впервые активно обсуждалась после того, как в начале октября на саммите OCP была представлена новая коммутационная плата NVLink. Позднее данный материал демонстрировался на профильной выставке TPCA Show. По сведениям из информированных отраслевых источников, технологию могут внедрить в плату коммутатора для будущих чипов Rubin Ultra или задействовать в следующем поколении межплатных соединений. Это позволило бы эффективно передавать данные на колоссальных скоростях напрямую через плату, уменьшив зависимость от громоздких медных кабелей.

Технические трудности и низкий выход годных изделий

Несмотря на очевидные плюсы, политетрафторэтилен обладает рядом серьезных недостатков, из-за которых его до сих пор не применяли в массовом производстве плат. Главная сложность заключается в крайне низкой адгезии материала: он очень плохо сцепляется с другими веществами, из-за чего создавать многослойные структуры крайне трудно. Более того, PTFE является относительно мягким и тонким материалом, что сильно усложняет его механическую обработку и автоматически повышает итоговую стоимость производства.

В отличие от тефлона, современные эпоксидные и углеводородные смолы намного лучше склеиваются при нагреве, легче поддаются сверлению и идеально подходят для нанесения металлических покрытий. По предварительным оценкам профильных экспертов, процент выхода годных изделий при попытках работы с PTFE на данный момент не превышает пяти процентов. Из-за этого материал пока остается лишь на стадии образцов, а скептики в индустрии сомневаются в рациональности подобных экспериментов.

Перспективы внедрения тефлона в ИИ-индустрии

Исторически PTFE нашел свое применение в узкоспециализированных сферах вроде военных радаров, космического спутникового оборудования и систем помощи водителю в автомобилях, но обычно ограничивался антенными конструкциями. Некоторые аналитики рынка не исключают, что повышенный интерес Nvidia к столь капризному материалу может быть продиктован не только его уникальными диэлектрическими параметрами, но и банальным дефицитом стандартных высококачественных материалов для печатных плат.

Тем не менее процесс уже запущен: по поступающим сообщениям, ключевые партнеры американского гиганта из США, Тайваня и Китая уже приобрели значительную долю специализированного оборудования, требующегося для обработки тефлона. Позитивно настроенные эксперты полагают, что все существующие технологические ограничения удастся успешно преодолеть в течение ближайших двух лет.