---
title: "Struktur Substrat Chip AI dan Kriteria Transisi Kaca"
locale: id
category: trends
category_name: "Tren"
translation_status: reviewed
license: cc_by
author: "injoys"
source_url: https://injoys.com/en/articles/ai-semiconductor-substrate-glass-transition
published_at: 2026-09-08T23:39:04+09:00
---

# Struktur Substrat Chip AI dan Kriteria Transisi Kaca

> Substrat chip AI merupakan komponen penunjang kinerja yang menghubungkan sinyal dan daya antara chiplet dan HBM. Penjelasan ini membedakan peran serta syarat komersialisasi FC-BGA, PCB berlapis banyak, MLCC, dan substrat kaca.

## Key Points

- FC-BGA adalah substrat kemasan yang menghubungkan chip dengan papan sistem.
- PCB berlapis banyak menghubungkan berbagai kemasan dan komponen pada tingkat sistem.
- Keunggulan substrat kaca adalah kerataan dan stabilitas dimensi, tetapi tingkat hasil produksi dan kemudahan pemrosesan masih menjadi tantangan.
- CPO dapat diwujudkan tanpa substrat kaca, sehingga waktu adopsi kedua teknologi tersebut dapat berbeda.
- Dalam keputusan investasi, pengumuman pengembangan, sertifikasi pelanggan, produksi massal, dan pendapatan harus diperiksa secara terpisah.

Substrat semikonduktor AI merupakan komponen berkinerja tinggi yang menghubungkan chiplet dan HBM serta mendistribusikan daya dan sinyal. FC-BGA dan PCB multilapis tinggi sudah digunakan, tetapi substrat kaca masih perlu diverifikasi kelayakan produksi massalnya. Dalam mengambil keputusan investasi, kelayakan teknologi harus dibedakan dari pendapatan aktual.

Dokumen acuan teknologi: pengumuman substrat kaca di Intel Newsroom; waktu pengumuman dan jadwal setelahnya dapat diperiksa dalam pengungkapan terbaru masing-masing perusahaan

## Peran substrat dalam semikonduktor AI

Substrat tidak sekadar menjadi pelat untuk menahan chip, tetapi juga menyediakan jaringan koneksi listrik. Jalur sinyal dan jaringan daya juga dibentuk di dalam substrat. Ukuran paket dan kepadatan pengawatan memengaruhi kinerja sistem.

Akselerator AI tidak hanya terdiri dari GPU atau chip komputasi khusus. HBM dan chiplet input-output juga dihubungkan dalam jarak dekat. Integrasi heterogen menyatukan chip dari proses yang berbeda dalam satu paket.

Chiplet adalah pendekatan yang membagi satu chip besar menjadi beberapa blok fungsi. Tidak semua chiplet secara otomatis meningkatkan biaya produksi atau yield. Biaya antarmuka dan pengemasan juga harus dihitung bersama.

Fungsi yang ditangani substrat adalah sebagai berikut.

- Koneksi sinyal berkecepatan tinggi antarchip
- Distribusi daya dan ground yang stabil
- Mendukung jalur perpindahan panas yang dihasilkan chip
- Menghubungkan terminal dengan ukuran dan pitch yang berbeda
- Memasang paket secara mekanis pada papan sistem

## Perbedaan tepat antara FC-BGA dan ABF

FC-BGA adalah struktur paket yang banyak digunakan untuk chip berkinerja tinggi. Chip dihubungkan ke substrat dalam posisi terbalik melalui bump. Bola solder di bawah substrat terhubung dengan papan sistem.

ABF bukan berarti FC-BGA itu sendiri. ABF adalah kelompok bahan insulasi build-up yang digunakan pada lapisan pengawatan halus. Oleh karena itu, menggunakan FC-BGA dan substrat ABF sebagai sinonim dalam semua konteks adalah tidak tepat.

Paket untuk AI dapat membutuhkan area yang luas dan banyak input-output. Jika jumlah lapisan dan kepadatan pengawatan meningkat, tingkat kesulitan produksi juga naik. Namun, ada atau tidaknya kekurangan pasokan berbeda-beda menurut waktu dan spesifikasi.

## Perbandingan PCB multilapis tinggi dan substrat paket

Kedua substrat berbeda dalam posisi pemasangan dan presisi pengawatan. FC-BGA ditempatkan tepat di bawah die semikonduktor. PCB multilapis tinggi menghubungkan berbagai paket dan komponen pada tingkat sistem.

| Kategori | Substrat paket FC-BGA | PCB multilapis tinggi·MLB | Substrat inti kaca·interposer |
|---|---|---|---|
| Posisi utama | Di antara die semikonduktor dan papan sistem | Papan utama server dan peralatan jaringan | Di dalam paket atau lapisan koneksi perantara |
| Peran utama | Konversi pitch halus serta koneksi sinyal·daya | Koneksi sistem untuk paket dan konektor | Memastikan pengawatan halus berarea luas dan stabilitas dimensi |
| Tantangan utama | Pengawatan halus, kelengkungan, yield | Penyelarasan antarlapisan, kehilangan sinyal, pemrosesan bor | Pecah, via tembus kaca, adhesi logam, yield |
| Tahap pasar | Produksi massal komersial | Produksi massal komersial | Pengembangan·produksi uji coba·sertifikasi pelanggan berjalan bersamaan |
| Indikator pemeriksaan | Spesifikasi produk dan tingkat utilisasi | Proporsi pendapatan dari multilapis tinggi dan sertifikasi pelanggan | Yield lini pilot dan perolehan pelanggan produksi massal |

MLB adalah istilah luas yang merujuk pada papan sirkuit cetak multilapis. Tidak semua MLB merupakan produk bernilai tambah tinggi untuk server AI. Tingkat kesulitan dan profitabilitas produk juga sulit dinilai hanya berdasarkan jumlah lapisan.

Pada sinyal berkecepatan tinggi, material dan struktur laminasi bekerja secara bersamaan. Kehilangan penyisipan dan kontrol impedansi juga harus diperiksa. Struktur konektor dan via turut mengubah kinerja keseluruhan.

## Hubungan antara MLCC dan substrat

MLCC bukan substrat, melainkan komponen elektronik pasif. Komponen ini menyimpan muatan untuk meredam perubahan tegangan sesaat. Di sekitar prosesor, MLCC digunakan untuk decoupling dan peredaman derau.

Jika konsumsi daya akselerator AI meningkat, perancangan jaringan daya menjadi lebih sulit. Jumlah dan spesifikasi MLCC yang dibutuhkan berbeda-beda menurut produk. Volume permintaan tidak dapat dihitung secara seragam hanya berdasarkan peningkatan kinerja chip.

Saat menilai potensi keuntungan MLCC, komposisi produk perlu diperhatikan, bukan sekadar jumlahnya. Tegangan nominal dan kapasitansi memengaruhi harga satuan. Ukuran dan karakteristik suhu juga menentukan penerapan aktual.

## Alasan substrat kaca mendapat perhatian

Kaca dapat memiliki keunggulan dalam hal kerataan dan stabilitas dimensi. Koefisien ekspansi termalnya juga dapat disesuaikan menurut komposisi dan desain. Karakteristik ini menguntungkan dalam mengurangi kesalahan penyelarasan pada paket berukuran besar.

Inti kaca dapat memerlukan via tembus kaca. Pemrosesan laser dan proses pengisian logam digunakan untuk keperluan tersebut. Retakan mikro dan adhesi logam memengaruhi yield.

Kaca tidak selalu lebih unggul daripada plastik dalam hal pembuangan panas. Kinerja termal bergantung pada konduktivitas termal material dan keseluruhan struktur paket. Pendinginan aktual dinilai dengan turut memperhitungkan heatsink dan sistem pendingin.

Intel telah mengumumkan teknologi substrat kaca untuk pengemasan canggih generasi berikutnya, dan waktu pengumumannya dapat diperiksa dalam pengumuman resmi Intel Newsroom. Hal ini tidak berarti seluruh industri akan segera beralih ke produksi massal. Sertifikasi pelanggan dan waktu penerapan masing-masing perusahaan harus diperiksa dalam pengungkapan terbaru.

## Syarat keterkaitan substrat kaca dan komunikasi optik

Substrat kaca dan CPO dapat saling berkaitan, tetapi hubungannya tidak bersifat wajib. CPO adalah teknologi yang menempatkan mesin optik dekat dengan chip switch. Tujuannya adalah mengurangi masalah jarak dan daya pada koneksi tembaga.

Fakta bahwa kaca bersifat transparan tidak serta-merta mengurangi kehilangan optik. Material dan bentuk waveguide optik menentukan kehilangan sinyal. Struktur coupling dan karakteristik panjang gelombang juga harus dirancang secara terpisah.

CPO juga dapat diwujudkan dengan fotonik silikon dan substrat organik. Substrat kaca merupakan salah satu opsi integrasi di masa depan. Menyatukan jadwal komersialisasi kedua teknologi tersebut akan menimbulkan kekeliruan.

## Ringkasan pemilihan substrat berdasarkan kondisi

Pemilihan substrat berbeda-beda menurut ukuran paket dan kepadatan input-output. Satu material tidak akan menggantikan semua sistem AI. Biaya dan fasilitas produksi yang sudah ada juga menjadi syarat penerapan.

| Kondisi yang diperlukan | Teknologi yang dipertimbangkan terlebih dahulu | Alasan penilaian |
|---|---|---|
| Pengemasan prosesor berkinerja tinggi | FC-BGA | Cocok untuk pengawatan halus dan koneksi input-output |
| Koneksi sistem untuk berbagai paket | PCB multilapis tinggi | Menangani koneksi tingkat papan dan distribusi daya |
| Koneksi ultrahalus antarchiplet | Interposer silikon atau bridge berdensitas tinggi | Mewujudkan pengawatan pendek dan padat |
| Stabilitas dimensi paket berukuran besar | Pertimbangan substrat inti kaca | Dapat memanfaatkan kerataan dan karakteristik ekspansi termal |
| Integrasi input-output optik jarak dekat | CPO dan teknologi waveguide optik | Dapat mengurangi jarak koneksi listrik |
| Peredaman fluktuasi tegangan | MLCC dan sirkuit manajemen daya | Menyediakan arus sesaat dan meredam derau |

## Contoh perhitungan jalur sinyal

Kinerja paket dapat ditinjau dengan membaginya berdasarkan keseluruhan jalur sinyal. Sebagai contoh, terdapat beberapa bagian koneksi antara GPU dan HBM. Meskipun satu bagian diperbaiki, bottleneck pada keseluruhan sistem mungkin tetap ada.

1. Periksa koneksi bump GPU dan HBM.
2. Periksa struktur pengawatan interposer atau bridge.
3. Bedakan lapisan sinyal dan lapisan daya pada substrat paket.
4. Periksa koneksi bola solder dan PCB multilapis tinggi.
5. Jumlahkan kehilangan hingga konektor dan modul optik jaringan.

Angka tetap yang berlaku umum tidak dapat diterapkan pada contoh ini. Hal ini karena panjang pengawatan dan kecepatan data berbeda-beda menurut produk. Perhitungan hanya dapat dilakukan jika tersedia aturan desain dan hasil pengukuran dari perusahaan.

## Kesalahan dan kesalahpahaman umum

Kesalahan yang sering terjadi adalah menganggap arah teknologi dan hasil investasi memiliki arti yang sama. Profitabilitas dapat memburuk meskipun penerapan teknologi meningkat. Pada tahap awal, depresiasi dan yield yang rendah meningkatkan biaya.

- Menganggap FC-BGA dan ABF sebagai sinonim sepenuhnya.
- Menafsirkan semua MLB sebagai produk untuk server AI.
- Mengasumsikan jumlah MLCC yang dipasang sama pada semua akselerator AI.
- Menganggap kaca selalu memiliki kinerja pembuangan panas lebih tinggi daripada material organik.
- Menyimpulkan penerapan komunikasi optik hanya berdasarkan transparansi kaca.
- Menafsirkan pengumuman pengembangan sebagai sertifikasi pelanggan atau pendapatan dari produksi massal.
- Tidak memeriksa waktu dan cakupan survei angka pangsa pasar.

Pangsa pasar perusahaan tertentu dapat berbeda-beda menurut lembaga riset. Kriteria klasifikasi sebagai produk untuk server AI juga belum seragam. Angka tanpa sumber dan tahun acuan sulit digunakan sebagai dasar investasi.

## Indikator untuk memverifikasi perusahaan dan industri

Perusahaan terkait substrat kaca harus dinilai berdasarkan setiap tahap produksi. Penelitian dan pengembangan serta produksi pilot berbeda dari produksi massal. Fasilitas produksi massal juga tidak menjamin pendapatan dari pelanggan.

| Tahap verifikasi | Fakta yang perlu diperiksa | Dokumen pemeriksaan |
|---|---|---|
| Pengembangan teknologi | Pembuatan sampel dan cakupan proses | Pengumuman teknologi resmi, paten |
| Produksi uji coba | Pemasangan dan pengoperasian lini pilot | Laporan tahunan, pengungkapan fasilitas |
| Sertifikasi pelanggan | Pelanggan evaluasi dan tahap sertifikasi | Pengumuman kinerja, pengungkapan kontrak resmi |
| Produksi massal | Kapasitas produksi dan stabilisasi yield | Laporan kuartalan, materi presentasi perusahaan |
| Pencatatan pendapatan | Pendapatan dan laba dari bisnis terkait | Laporan audit, kinerja unit bisnis |

Ada pula kontrak yang tidak mengungkapkan nama pelanggan. Dalam hal ini, peningkatan pendapatan dan tingkat utilisasi harus diperiksa bersama. Peningkatan belanja modal belum tentu diikuti perolehan pesanan.

## Urutan verifikasi investasi substrat semikonduktor

Dalam meninjau investasi, pemeriksaan pengungkapan harus didahulukan daripada penjelasan teknologi. Eksposur aktual perusahaan harus diperiksa agar tema dapat dibedakan dari kinerja keuangan. Data dapat dibandingkan dengan urutan berikut.

1. Cari proporsi pendapatan bisnis substrat dalam laporan tahunan.
2. Periksa apakah pendapatan FC-BGA dibedakan dari PCB umum.
3. Periksa produk sasaran investasi fasilitas dan waktu mulai operasinya.
4. Bedakan apakah sertifikasi pelanggan berada pada tahap pengembangan·pengujian·produksi massal.
5. Tinjau dampak tingkat utilisasi dan biaya depresiasi terhadap profitabilitas.
6. Periksa konsentrasi pelanggan dan perubahan persediaan secara bersamaan.
7. Bandingkan pangsa pasar berdasarkan lembaga riset dan tahun acuan.

Samsung Electro-Mechanics dan perusahaan substrat Jepang memiliki komposisi bisnis yang berbeda. Nilai perusahaan sulit dibandingkan hanya berdasarkan pangsa pasar. Kontribusi laba MLCC dan substrat paket juga harus dipisahkan.

Perusahaan substrat kaca juga memerlukan kriteria yang sama. Kepemilikan fasilitas pilot saja tidak cukup untuk menyimpulkan keunggulan komersial. Perlu diperiksa apakah yield dan sertifikasi pelanggan diungkapkan.

## Lokasi pemeriksaan dokumen teknologi resmi

Penjelasan teknologi resmi tentang substrat kaca dapat diperiksa dalam pengumuman resmi Intel Newsroom. Struktur chiplet dan interposer dibahas pada halaman teknologi TSMC 3DFabric. CPO dan fotonik silikon dapat diperiksa pada halaman teknologi NVIDIA.

Nilai investasi dan jadwal produksi massal setiap perusahaan dapat terus berubah. Laporan tahunan perusahaan terkait dan pengungkapan bursa harus diperiksa terlebih dahulu. Proyeksi perusahaan sekuritas harus dibaca secara terpisah dari kontrak perusahaan yang telah ditetapkan.

## FAQ

### Apakah FC-BGA dan substrat ABF memiliki arti yang sama?
Keduanya tidak memiliki arti yang sepenuhnya sama. FC-BGA adalah struktur kemasan yang menggunakan flip-chip dan bola solder, sedangkan ABF adalah jenis bahan isolasi yang terutama digunakan pada lapisan jalur halus substrat tersebut.

### Apa perbedaan antara PCB multilapis tinggi dan substrat kemasan semikonduktor?
Substrat kemasan mengonversi pitch halus tepat di bawah die semikonduktor. PCB multilapis tinggi menghubungkan berbagai komponen seperti kemasan, memori, dan konektor pada tingkat sistem.

### Apakah substrat kaca akan menggantikan seluruh substrat organik konvensional?
Penggantian secara menyeluruh belum dipastikan. Kaca memiliki keunggulan dalam hal kerataan dan stabilitas dimensi, tetapi masih ada masalah terkait keretakan, pemrosesan elektroda tembus, adhesi logam, biaya, dan tingkat hasil produksi.

### Apakah substrat kaca memiliki kinerja pembuangan panas yang lebih baik?
Tidak selalu demikian. Pembuangan panas harus dievaluasi berdasarkan keseluruhan struktur yang mencakup die, lapisan perekat, heatsink, dan sistem pendingin, bukan hanya konduktivitas termal material.

### Apakah substrat kaca wajib untuk mengimplementasikan CPO?
Itu bukan syarat wajib. CPO juga dapat diimplementasikan dengan fotonik silikon dan teknologi kemasan konvensional, sedangkan substrat kaca merupakan salah satu opsi yang dapat dimanfaatkan untuk integrasi pemandu gelombang optik di masa mendatang.

### Apakah akselerator AI selalu memerlukan ribuan MLCC?
Jumlahnya berbeda untuk setiap produk sehingga tidak dapat ditetapkan angka yang tetap. Jumlah dan spesifikasi yang diperlukan berbeda-beda tergantung pada struktur daya, ukuran kemasan, kapasitansi, dan metode penempatan.

### Bagaimana cara memverifikasi kemungkinan produksi massal perusahaan substrat kaca?
Lini percontohan, sertifikasi pelanggan, kapasitas produksi, tingkat hasil produksi, tingkat utilisasi, dan pencatatan dalam pendapatan harus diperiksa secara bertahap. Pendapatan dari produksi massal tidak boleh disimpulkan hanya berdasarkan pengumuman pengembangan atau pemasangan fasilitas.

### Apakah kekurangan pasokan FC-BGA merupakan fenomena struktural yang terus berlanjut?
Tidak dapat dipastikan bahwa hal tersebut akan terus berlanjut untuk semua spesifikasi. Kondisi pasokan berbeda-beda tergantung pada ukuran kemasan, tingkat kesulitan jalur, sertifikasi pelanggan, waktu ekspansi kapasitas, dan permintaan akhir.

## Sources

- [Intel Memperkenalkan Substrat Kaca Pertama di Industri untuk Memenuhi Permintaan Komputasi yang Lebih Bertenaga](https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-unveils-industry-first-glass-substrates.html)
- [TSMC 3DFabric](https://3dfabric.tsmc.com/)
- [Apa Itu Chiplet?](https://www.ibm.com/think/topics/chiplet)

## Images

![Teknisi memeriksa substrat semikonduktor transparan berukuran besar di ruang bersih](https://injoys.com/rails/active_storage/blobs/proxy/eyJfcmFpbHMiOnsiZGF0YSI6MTYyMjAsInB1ciI6ImJsb2JfaWQifX0=--ab5c8e230787c7d6691f2fc19f05a3a928ed0396/ai-e18c9afe.webp)
![Perbandingan paket chip AI dengan substrat organik berlapis dan substrat kaca transparan](https://injoys.com/rails/active_storage/blobs/proxy/eyJfcmFpbHMiOnsiZGF0YSI6MTYyMzMsInB1ciI6ImJsb2JfaWQifX0=--e0815ebd110ee735efcde353ea96e8aba06e81bd/ai-50153c08.webp)