Змест
1. Вузкае месца цеплааддачы ў чыпах штучнага інтэлекту і прарыў у галіне карбідных крэмніевых матэрыялаў
2. Характарыстыкі і тэхнічныя перавагі падкладак з карбіду крэмнію
3. Стратэгічныя планы і сумесная распрацоўка NVIDIA і TSMC
4. Шлях рэалізацыі і асноўныя тэхнічныя праблемы
5. Перспектывы рынку і пашырэнне магутнасцей
6. Уплыў на ланцужок паставак і прадукцыйнасць звязаных кампаній
7. Шырокія сферы прымянення і агульны аб'ём рынку карбіду крэмнію
8. Індывідуальныя рашэнні і падтрымка прадуктаў XKH
Праблема цеплааддачы будучых чыпаў штучнага інтэлекту пераадольваецца з дапамогай падкладак з карбіду крэмнію (SiC).
Паводле паведамленняў замежных СМІ, NVIDIA плануе замяніць матэрыял прамежкавай падкладкі ў перадавым працэсе ўпакоўкі CoWoS сваіх працэсараў наступнага пакалення на карбід крэмнію. TSMC запрасіла буйных вытворцаў сумесна распрацаваць тэхналогіі вытворчасці прамежкавых падкладак SiC.
Асноўная прычына заключаецца ў тым, што паляпшэнне прадукцыйнасці сучасных чыпаў штучнага інтэлекту сутыкнулася з фізічнымі абмежаваннямі. Па меры павелічэння магутнасці графічнага працэсара інтэграцыя некалькіх чыпаў у крэмніевыя інтэрпазеры стварае надзвычай высокія патрабаванні да цеплааддачы. Цяпло, якое выпрацоўваецца ўнутры чыпаў, набліжаецца да сваёй мяжы, і традыцыйныя крэмніевыя інтэрпазеры не могуць эфектыўна вырашыць гэтую праблему.
Працэсары NVIDIA пераходзяць на матэрыялы для рассейвання цяпла! Попыт на падкладку з карбіду крэмнію хутка ўзрасце! Карбід крэмнію — гэта паўправаднік з шырокай забароненай зонай, і яго ўнікальныя фізічныя ўласцівасці даюць яму значныя перавагі ў экстрэмальных умовах з высокай магутнасцю і высокім цеплавым патокам. У перадавым корпусе для графічных працэсараў ён прапануе дзве асноўныя перавагі:
1. Здольнасць да цеплааддачы: замена крэмніевых прамежкавых элементаў на карбід-крэмніевыя прамежкавыя элементы можа знізіць цеплавое супраціўленне амаль на 70%.
2. Эфектыўная архітэктура сілкавання: SiC дазваляе ствараць больш эфектыўныя і меншыя модулі рэгулятара напружання, значна скарачаючы шляхі падачы энергіі, памяншаючы страты ў ланцугу і забяспечваючы больш хуткія і стабільныя дынамічныя рэакцыі току для нагрузак штучнага інтэлекту.
Гэта пераўтварэнне накіравана на вырашэнне праблем цеплааддачы, выкліканых пастаянным павелічэннем магутнасці графічнага працэсара, забяспечваючы больш эфектыўнае рашэнне для высокапрадукцыйных вылічальных чыпаў.
Цеплаправоднасць карбіду крэмнію ў 2-3 разы вышэйшая, чым у крэмнію, што эфектыўна паляпшае эфектыўнасць рэгулявання тэмпературы і вырашае праблемы цеплааддачы ў магутных чыпах. Яго выдатныя цеплавыя характарыстыкі могуць знізіць тэмпературу пераходу чыпаў графічнага працэсара на 20-30°C, значна павышаючы стабільнасць у высокапрадукцыйных сцэнарыях.
Шлях рэалізацыі і праблемы
Паводле крыніц у ланцужку паставак, NVIDIA ажыццявіць гэтую трансфармацыю матэрыялаў у два этапы:
•2025-2026: У першым пакаленні графічных працэсараў Rubin усё яшчэ будуць выкарыстоўвацца крэмніевыя інтэрпазеры. TSMC запрасіла буйных вытворцаў сумесна распрацаваць тэхналогію вытворчасці крэмніевых інтэрпазераў.
•2027: Інтэрпазеры з карбіду крэмнію будуць афіцыйна інтэграваныя ў перадавы працэс упакоўкі.
Аднак гэты план сутыкаецца з мноствам праблем, асабліва ў вытворчых працэсах. Цвёрдасць карбіду крэмнію параўнальная з цвёрдасцю алмаза, што патрабуе надзвычай высокай тэхналогіі рэзкі. Калі тэхналогія рэзкі недастатковая, паверхня карбіду крэмнію можа стаць хвалістай, што зробіць яе непрыдатнай для выкарыстання ў складанай упакоўцы. Вытворцы абсталявання, такія як японская DISCO, працуюць над распрацоўкай новага абсталявання для лазернай рэзкі для вырашэння гэтай праблемы.
Перспектывы на будучыню
У цяперашні час тэхналогія інтэрпазераў з карбіду крэмнію (SIC) будзе ўпершыню выкарыстоўвацца ў самых перадавых чыпах штучнага інтэлекту. TSMC плануе выпусціць CoWoS з 7-кратнай сеткай у 2027 годзе, каб інтэграваць больш працэсараў і памяці, павялічваючы плошчу інтэрпазера да 14 400 мм², што прывядзе да павелічэння попыту на падложкі.
Morgan Stanley прагназуе, што глабальныя штомесячныя магутнасці па вытворчасці ўпакоўкі CoWoS рэзка ўзрастуць з 38 000 12-цалевых пласцін у 2024 годзе да 83 000 у 2025 годзе і 112 000 у 2026 годзе. Гэты рост непасрэдна павялічыць попыт на інтэрпазеры SiC.
Нягледзячы на тое, што 12-цалевыя падложкі з карбіду крэмнію ў цяперашні час дарагія, чакаецца, што цэны паступова знізяцца да разумнага ўзроўню па меры павелічэння масавай вытворчасці і развіцця тэхналогій, што стварае ўмовы для маштабнага прымянення.
Прамежкавыя элементы з карбіду крэмнію не толькі вырашаюць праблемы цеплааддачы, але і значна паляпшаюць шчыльнасць інтэграцыі. Плошча 12-цалевых падложак з карбіду крэмнію амаль на 90% большая, чым у 8-цалевых, што дазваляе ў адзін прамежкавы элемент інтэграваць больш модуляў чыплетаў, непасрэдна падтрымліваючы патрабаванні NVIDIA да камплектацыі CoWoS з 7-кратным рэтыкулам.
TSMC супрацоўнічае з японскімі кампаніямі, такімі як DISCO, у распрацоўцы тэхналогіі вытворчасці SiC-прамежкавых элементаў. Пасля ўкаранення новага абсталявання вытворчасць SiC-прамежкавых элементаў будзе працякаць больш гладка, і самы ранні выхад на перадавыя корпусныя схемы чакаецца ў 2027 годзе.
Дзякуючы гэтай навіне, акцыі кампаній, звязаных з карбідам крэмнію, 5 верасня прадэманстравалі добрыя вынікі, прычым індэкс вырас на 5,76%. Такія кампаніі, як Tianyue Advanced, Luxshare Precision і Tiantong Co., дасягнулі дзённага ліміту, у той час як акцыі Jingsheng Mechanical & Electrical і Yintang Intelligent Control выраслі больш чым на 10%.
Паводле звестак газеты Daily Economic News, для павышэння прадукцыйнасці NVIDIA плануе замяніць прамежкавы матэрыял падкладкі ў перадавым працэсе ўпакоўкі CoWoS на карбід крэмнію ў сваім плане распрацоўкі працэсараў Rubin наступнага пакалення.
Агульнадаступная інфармацыя паказвае, што карбід крэмнію валодае выдатнымі фізічнымі ўласцівасцямі. У параўнанні з крэмніевымі прыладамі, прылады з карбіду крэмнію прапануюць такія перавагі, як высокая шчыльнасць магутнасці, нізкія страты магутнасці і выключная стабільнасць пры высокіх тэмпературах. Паводле Tianfeng Securities, ланцужок вытворчасці карбіду крэмнію ўключае падрыхтоўку падложак і эпітаксіяльных пласцін з карбіду крэмнію; прамежкавы этап уключае распрацоўку, вытворчасць і ўпакоўку/тэставанне сілавых прылад і радыёчастотных прылад з карбіду крэмнію.
У асяроддзі прымянення карбіду крэмнію шырокае і ахоплівае больш за дзесяць галін прамысловасці, у тым ліку транспартныя сродкі на новых крыніцах энергіі, фотаэлектрыку, прамысловую вытворчасць, транспарт, базавыя станцыі сувязі і радары. Сярод іх аўтамабільная прамысловасць стане асноўнай сферай прымянення карбіду крэмнію. Паводле звестак Aijian Securities, да 2028 года аўтамабільны сектар будзе займаць 74% сусветнага рынку сілавых прылад з карбіду крэмнію.
Што тычыцца агульнага аб'ёму рынку, то, паводле звестак Yole Intelligence, у 2022 годзе сусветны рынак праводзячых і паўізаляцыйных падкладак з карбіду крэмнію (SC) склаў 512 мільёнаў і 242 мільёны долараў адпаведна. Прагназуецца, што да 2026 года сусветны рынак SiC дасягне 2,053 мільярда долараў, прычым памеры рынку праводзячых і паўізаляцыйных падкладак SiC дасягнуць 1,62 мільярда і 433 мільёнаў долараў адпаведна. Чакаецца, што сукупны гадавы тэмп росту (CAGR) для праводзячых і паўізаляцыйных падкладак SiC з 2022 па 2026 год складзе 33,37% і 15,66% адпаведна.
Кампанія XKH спецыялізуецца на распрацоўцы на заказ і глабальных продажах прадукцыі з карбіду крэмнію (SiC), прапаноўваючы поўны дыяпазон памераў ад 2 да 12 цаляў як для праводзячых, так і для паўізаляцыйных падложак з карбіду крэмнію. Мы падтрымліваем персаналізаваную наладу такіх параметраў, як арыентацыя крышталяў, удзельнае супраціўленне (10⁻³–10¹⁰ Ом·см) і таўшчыня (350–2000 мкм). Наша прадукцыя шырока выкарыстоўваецца ў высокатэхналагічных галінах, у тым ліку ў транспартных сродках новых крыніц энергіі, фотаэлектрычных інвертарах і прамысловых рухавіках. Выкарыстоўваючы надзейную сістэму паставак і каманду тэхнічнай падтрымкі, мы забяспечваем хуткае рэагаванне і дакладную дастаўку, дапамагаючы кліентам павышаць прадукцыйнасць прылад і аптымізаваць сістэмныя выдаткі.
Час публікацыі: 12 верасня 2025 г.