吸波材在伺服器上的解決方案

隨著雲端運算、AI 推論、5G 與資料中心不斷擴張，伺服器對高速資料處理與高可靠度的需求大幅提升。然而，高密度運算模組（CPU、GPU、ASIC）、高速網路（25G/40G/100G/800G）、高速 memory 介面（DDR4/DDR5）、以及各類高速 I/O（PCIe Gen4/Gen5/Gen6）運作時皆會產生顯著電磁干擾（EMI）。伺服器機構因空間有限、散熱與電源需求高，使得 EMI 問題更加複雜，易影響訊號完整性（SI）、電源完整性（PI），進而造成資料錯誤、降速、系統不穩甚至 EMC 認證不通過。

吸波材（Electromagnetic absorbers）作為伺服器抑制 EMI 的重要手段，可有效吸收高頻電磁波、減少輻射與串擾，並能在空間緊縮的情況下進行區域性改善，成為資料中心與伺服器設備的關鍵解決方案。

一、伺服器系統 EMI 問題來源

1. 高速傳輸介面

   • PCIe Gen4/Gen5/Gen6、CXL

   • 25G/40G/100G/800G Ethernet
     高速傳輸易造成輻射，尤其在轉接卡與連接器處。

2. 高速 memory

   • DDR4/DDR5 傳輸上升時間快、訊號密度高，容易形成強烈高頻雜訊。

3. CPU / GPU / AI 加速卡

   • 大量晶片切換造成高速 transient current，形成 EMI 熱點。

4. 電源供應系統（VRM / PSU）

   • DC-DC 轉換器切換頻率廣，易造成開關噪聲。

5. 機箱輕量化與高密度設計

   • 金屬屏蔽不連續、接地不完善而導致 EMI 滲漏。

因此，伺服器系統需要能：
‣ 局部改善
‣ 不中斷結構
‣ 可貼合複雜空間
吸波材正可滿足此需求。

二、吸波材特性與作用機制

吸波材主要分為磁性與介電吸收機制：

其運作方式為將電磁輻射能量轉換為微弱熱能，降低近場與遠場輻射，改善串擾，有利於維持高速通訊品質。

三、吸波材在伺服器上的主要應用解決方案

1. 高速連接介面（PCIe、Ethernet）

在連接器周圍或轉接卡放置吸波材，可降低共振與輻射，使系統能穩定通過 EMC 測試。

2. CPU / GPU 模組周邊

處理器高速切換產生 EMI，吸波材可黏貼於晶片蓋板或散熱器接觸區，提升對周邊 PCB 與接頭之隔離效果。

3. DDR 記憶體模組

在 DIMM slot 或上方加入薄型吸波材，可改善高速訊號串擾，有助 SI/PI 穩定度。

4. VRM（Voltage Regulator Module）

吸波材可抑制 switching noise，使供電路徑更加穩定，減少對 GPU/CPU 高頻雜訊影響。

5. 高速排線與連接模組

柔性吸波材可覆蓋 cable / flex 以抑制共振。

6. 天線共存與隔離

在伺服器具有 Wi-Fi/BT 管理模組時，可使用吸波材改善互擾。

四、導入吸波材的效益

✔ 降低輻射、改善 EMC
✔ 減少高速訊號串擾、提升 SI/PI
✔ 降低天線互干擾
✔ 不改變既有設計，大幅縮短改善時程
✔ 可薄型化，適合高密度伺服器
✔ 局部貼合，成本彈性高

吸波材因導入簡單、可裁切、厚度薄，不影響結構與散熱，是伺服器最常見且高彈性的 EMI 方案之一。

五、結論

伺服器系統因高速運算與高密度架構而面臨 EMI、SI、PI 多重課題；吸波材以可貼合、薄型、可局部改善之特性，成為資料中心與伺服器模組 EMI 改善的首選。其在 CPU/GPU、DDR、PCIe、VRM、Ethernet 等高速模組中皆具顯著效果，不僅可提升系統穩定度，更減少重新設計時間，讓伺服器順利通過 EMC 認證並確保資料可靠性。

隨著 AI 推論和 CXL/PCIe Gen6 趨勢加速，高效能伺服器將更倚賴吸波材來維持訊號完整性，是未來維持資料中心運算效能的關鍵解決方案之一。