Содржина
1. Тесно грло за дисипација на топлина кај чиповите со вештачка интелигенција и пробивот на силициум карбидните материјали
2. Карактеристики и технички предности на силициум карбидните подлоги
3. Стратешки планови и заеднички развој од NVIDIA и TSMC
4.Патека на имплементација и клучни технички предизвици
5.Перспективи на пазарот и проширување на капацитетот
6. Влијание врз синџирот на снабдување и перформансите на поврзаните компании
7.Широка примена и вкупна големина на пазарот на силициум карбид
8. Прилагодени решенија и поддршка за производи на XKH
Тесното грло за дисипација на топлина кај идните чипови со вештачка интелигенција се надминува со материјали за подлога од силициум карбид (SiC).
Според извештаите на странските медиуми, NVIDIA планира да го замени материјалот за меѓуподлога во напредниот процес на пакување CoWoS на своите процесори од следната генерација со силициум карбид. TSMC ги покани големите производители заеднички да развиваат технологии за производство на меѓуподлоги од SiC.
Примарната причина е тоа што подобрувањето на перформансите на моменталните AI чипови се соочува со физички ограничувања. Со зголемувањето на моќноста на графичкиот процесор, интегрирањето на повеќе чипови во силиконски меѓуслојници генерира екстремно високи барања за дисипација на топлина. Топлината генерирана во чиповите се приближува до својата граница, а традиционалните силиконски меѓуслојници не можат ефикасно да се справат со овој предизвик.
Процесорите на NVIDIA ги менуваат материјалите за дисипација на топлина! Побарувачката за супстрат од силициум карбид е подготвена да експлодира! Силициум карбидот е полупроводник со широк енергетски јаз, а неговите уникатни физички својства му даваат значителни предности во екстремни средини со голема моќност и висок топлински флукс. Во напредното пакување на графичкиот процесор, тој нуди две основни предности:
1. Способност за одведување на топлина: Заменувањето на силиконските меѓуместоци со SiC меѓуместоци може да го намали термичкиот отпор за речиси 70%.
2. Ефикасна архитектура на енергија: SiC овозможува создавање на поефикасни, помали модули за регулација на напон, значително скратувајќи ги патеките за испорака на енергија, намалувајќи ги загубите на електричната мрежа и обезбедувајќи побрзи, постабилни динамички струјни одговори за оптоварувања со вештачка интелигенција.
Оваа трансформација има за цел да се справи со предизвиците со дисипација на топлина предизвикани од континуирано зголемување на моќноста на графичкиот процесор, обезбедувајќи поефикасно решение за високо-перформансни компјутерски чипови.
Топлинската спроводливост на силициум карбидот е 2-3 пати поголема од онаа на силициумот, ефикасно подобрувајќи ја ефикасноста на термичкото управување и решавајќи ги проблемите со дисипација на топлина кај чиповите со голема моќност. Неговите одлични термички перформанси можат да ја намалат температурата на спојување на графичките процесорски чипови за 20-30°C, значително подобрувајќи ја стабилноста во сценарија со високо оптоварување.
Пат на имплементација и предизвици
Според извори од синџирот на снабдување, NVIDIA ќе ја имплементира оваа трансформација на материјали во два чекори:
•2025-2026: Графичкиот процесор Rubin од прва генерација сè уште ќе користи силиконски меѓуслојки. TSMC ги покани големите производители заеднички да развијат технологија за производство на SiC меѓуслојки.
•2027: SiC меѓупозиторите ќе бидат официјално интегрирани во напредниот процес на пакување.
Сепак, овој план се соочува со многу предизвици, особено во производствените процеси. Тврдоста на силициум карбидот е споредлива со онаа на дијамантот, што бара екстремно висока технологија на сечење. Ако технологијата на сечење е несоодветна, површината на SiC може да стане брановидна, што ја прави неупотреблива за напредно пакување. Производителите на опрема како што е јапонскиот DISCO работат на развој на нова опрема за ласерско сечење за да се справат со овој предизвик.
Идни перспективи
Моментално, технологијата на SiC интерпозер прво ќе се користи во најнапредните чипови со вештачка интелигенција. TSMC планира да лансира 7x ретикуларен CoWoS во 2027 година за да интегрира повеќе процесори и меморија, зголемувајќи ја површината на интерпозерот на 14.400 mm², што ќе доведе до поголема побарувачка за подлоги.
„Морган Стенли“ предвидува дека глобалниот месечен капацитет за пакување CoWoS ќе се зголеми од 38.000 12-инчни плочки во 2024 година на 83.000 во 2025 година и 112.000 во 2026 година. Овој раст директно ќе ја зголеми побарувачката за SiC меѓупозитори.
Иако 12-инчните SiC подлоги во моментов се скапи, се очекува цените постепено да се намалуваат на разумни нивоа како што масовното производство се зголемува и технологијата созрева, создавајќи услови за примена во големи размери.
SiC меѓупозиторите не само што ги решаваат проблемите со дисипација на топлина, туку и значително ја подобруваат густината на интеграција. Површината на 12-инчните SiC подлоги е речиси 90% поголема од онаа на 8-инчните подлоги, што овозможува еден меѓупозитор да интегрира повеќе Chiplet модули, директно поддржувајќи ги барањата на NVIDIA за 7x ретикуларно пакување CoWoS.
TSMC соработува со јапонски компании како DISCO за развој на технологија за производство на SiC меѓуслојни елементи. Откако ќе се постави новата опрема, производството на SiC меѓуслојни елементи ќе се одвива полесно, а најраниот влез во напредното пакување се очекува во 2027 година.
Водени од оваа вест, акциите поврзани со SiC остварија силен успех на 5 септември, при што индексот порасна за 5,76%. Компании како Tianyue Advanced, Luxshare Precision и Tiantong Co. го достигнаа дневниот лимит, додека Jingsheng Mechanical & Electrical и Yintang Intelligent Control скокнаа над 10%.
Според „Дејли Економски Њуз“, за да ги подобри перформансите, NVIDIA планира да го замени средниот материјал на подлогата во напредниот процес на пакување CoWoS со силициум карбид во својот план за развој на процесорот Rubin од следната генерација.
Јавните информации покажуваат дека силициум карбидот поседува одлични физички својства. Во споредба со силициумските уреди, SiC уредите нудат предности како што се висока густина на моќност, мала загуба на моќност и исклучителна стабилност на високи температури. Според „Тианфенг секјуритиз“, индустрискиот синџир на SiC вклучува подготовка на SiC подлоги и епитаксијални плочки; средниот тек вклучува дизајн, производство и пакување/тестирање на SiC уреди за напојување и RF уреди.
Низводно, апликациите на SiC се обемни, опфаќајќи над десет индустрии, вклучувајќи возила за нова енергија, фотоволтаични системи, индустриско производство, транспорт, базни станици за комуникација и радар. Меѓу нив, автомобилската индустрија ќе стане основна област на примена за SiC. Според „Аиџиан Секјуритити“, до 2028 година, автомобилскиот сектор ќе сочинува 74% од глобалниот пазар на уреди за енергетски SiC.
Во однос на вкупната големина на пазарот, според Yole Intelligence, големината на глобалниот пазар на спроводливи и полуизолациони SiC супстрати изнесуваше 512 милиони и 242 милиони, соодветно, во 2022 година. Се предвидува дека до 2026 година, големината на глобалниот пазар на SiC ќе достигне 2,053 милијарди долари, при што големината на пазарите на спроводливи и полуизолациони SiC супстрати ќе достигне 1,62 милијарди и 433 милиони долари, соодветно. Се очекува сложените годишни стапки на раст (CAGR) за спроводливи и полуизолациони SiC супстрати од 2022 до 2026 година да бидат 33,37% и 15,66%, соодветно.
XKH е специјализирана за развој по мерка и глобална продажба на производи од силициум карбид (SiC), нудејќи целосен опсег од 2 до 12 инчи за спроводливи и полуизолациски силициум карбидни подлоги. Поддржуваме персонализирано прилагодување на параметри како што се кристална ориентација, отпорност (10⁻³–10¹⁰ Ω·cm) и дебелина (350–2000μm). Нашите производи се широко користени во висококвалитетни области, вклучувајќи возила за нова енергија, фотоволтаични инвертори и индустриски мотори. Користејќи робустен систем на синџирот на снабдување и тим за техничка поддршка, ние обезбедуваме брз одговор и прецизна испорака, помагајќи им на клиентите да ги подобрат перформансите на уредите и да ги оптимизираат трошоците на системот.
Време на објавување: 12 септември 2025 година