Садржај
1. Уско грло у дисипацији топлоте код вештачке интелигенције и пробој силицијум карбидних материјала
2. Карактеристике и техничке предности силицијум карбидних подлога
3. Стратешки планови и заједнички развој од стране NVIDIA и TSMC
4. Пут имплементације и кључни технички изазови
5.Тржишни изгледи и проширење капацитета
6. Утицај на ланац снабдевања и учинке повезаних компанија
7. Широка примена и укупна величина тржишта силицијум карбида
8. XKH-ова прилагођена решења и подршка за производе
Уско грло у одвођењу топлоте будућих вештачких интелигенција чипова превазилази се силицијум карбидним (SiC) материјалима за подлогу.
Према извештајима страних медија, NVIDIA планира да замени материјал међуподлоге у напредном процесу паковања CoWoS својих процесора следеће генерације силицијум карбидним материјалом. TSMC је позвао велике произвођаче да заједно развију технологије производње SiC међуподлога.
Примарни разлог је тај што је побољшање перформанси тренутних вештачке интелигенције наишло на физичка ограничења. Како се снага графичког процесора повећава, интеграција више чипова у силицијумске интерпозере генерише изузетно високе захтеве за одвођењем топлоте. Топлота која се генерише унутар чипова приближава се својој граници, а традиционални силицијумски интерпозери не могу ефикасно да се носе са овим изазовом.
NVIDIA процесори мењају материјале за одвођење топлоте! Потражња за силицијум карбидним супстратом ће експлодирати! Силицијум карбид је полупроводник са широким енергетским процепом, а његова јединствена физичка својства му дају значајне предности у екстремним окружењима са великом снагом и високим топлотним флуксом. У напредном GPU паковању, нуди две основне предности:
1. Способност дисипације топлоте: Замена силицијумских интерпозера са SiC интерпозерима може смањити термичку отпорност за скоро 70%.
2. Ефикасна архитектура напајања: SiC омогућава креирање ефикаснијих, мањих модула регулатора напона, значајно скраћујући путеве испоруке напајања, смањујући губитке у колу и обезбеђујући брже и стабилније динамичке струјне одзиве за оптерећења вештачке интелигенције.
Ова трансформација има за циљ да реши изазове дисипације топлоте изазване континуираним повећањем снаге графичког процесора, пружајући ефикасније решење за високо-перформансне рачунарске чипове.
Термичка проводљивост силицијум карбида је 2-3 пута већа од силицијумске, што ефикасно побољшава ефикасност управљања топлотом и решава проблеме одвођења топлоте у чиповима велике снаге. Његове одличне термичке перформансе могу смањити температуру споја GPU чипова за 20-30°C, значајно побољшавајући стабилност у сценаријима са високим рачунарским капацитетом.
Пут имплементације и изазови
Према изворима из ланца снабдевања, NVIDIA ће ову трансформацију материјала спровести у два корака:
•2025-2026: Прва генерација Рубин ГПУ-а ће и даље користити силицијумске интерпозере. TSMC је позвао велике произвођаче да заједнички развију технологију производње SiC интерпозера.
•2027: SiC интерпозери ће бити званично интегрисани у напредни процес паковања.
Међутим, овај план се суочава са многим изазовима, посебно у производним процесима. Тврдоћа силицијум карбида је упоредива са тврдоћом дијаманта, што захтева изузетно високу технологију сечења. Ако је технологија сечења неадекватна, површина SiC може постати таласаста, што је чини неупотребљивом за напредно паковање. Произвођачи опреме, попут јапанског DISCO-а, раде на развоју нове опреме за ласерско сечење како би решили овај изазов.
Будући изгледи
Тренутно ће се технологија SiC интерпозера прво користити у најнапреднијим AI чиповима. TSMC планира да лансира CoWoS са 7x решетком 2027. године како би интегрисао више процесора и меморије, повећавајући површину интерпозера на 14.400 mm², што ће подстаћи већу потражњу за супстратима.
Морган Стенли предвиђа да ће глобални месечни капацитет паковања CoWoS-а порасти са 38.000 12-инчних плочица у 2024. години на 83.000 у 2025. години и 112.000 у 2026. години. Овај раст ће директно повећати потражњу за SiC интерпозерима.
Иако су 12-инчне SiC подлоге тренутно скупе, очекује се да ће цене постепено падати на разумне нивое како се масовна производња повећава и технологија сазрева, стварајући услове за примене великих размера.
SiC интерпозери не само да решавају проблеме одвођења топлоте, већ и значајно побољшавају густину интеграције. Површина SiC подлога од 12 инча је скоро 90% већа од површине подлога од 8 инча, што омогућава једном интерпозеру да интегрише више чиплет модула, директно подржавајући NVIDIA-ине захтеве за CoWoS паковање од 7x ретикула.
TSMC сарађује са јапанским компанијама попут DISCO-а на развоју технологије производње SiC интерпозера. Када се инсталира нова опрема, производња SiC интерпозера ће се одвијати лакше, а најранији улазак у напредно паковање очекује се 2027. године.
Вођене овим вестима, акције повезане са SiC-ом су снажно трчале 5. септембра, а индекс је порастао за 5,76%. Компаније попут Tianyue Advanced, Luxshare Precision и Tiantong Co. достигле су дневни лимит, док су Jingsheng Mechanical & Electrical и Yintang Intelligent Control скочиле за преко 10%.
Према писању листа „Дејли економик њуз“, како би побољшала перформансе, NVIDIA планира да замени средњи материјал подлоге у напредном процесу паковања CoWoS силицијум карбидним материјалом у свом плану за развој процесора Rubin следеће генерације.
Јавно доступне информације показују да силицијум карбид поседује одлична физичка својства. У поређењу са силицијумским уређајима, SiC уређаји нуде предности као што су висока густина снаге, мали губитак снаге и изузетна стабилност на високим температурама. Према Tianfeng Securities, узводни ланац SiC индустрије укључује припрему SiC подлога и епитаксијалних плочица; средњи ток укључује дизајн, производњу и паковање/тестирање SiC уређаја за напајање и РФ уређаја.
Низводно, примене SiC-а су широке и покривају преко десет индустрија, укључујући возила на нове изворе енергије, фотонапонске системе, индустријску производњу, транспорт, комуникационе базне станице и радар. Међу њима, аутомобилска индустрија ће постати главно поље примене SiC-а. Према Aijian Securities-у, до 2028. године, аутомобилски сектор ће чинити 74% глобалног тржишта SiC уређаја за напајање.
Што се тиче укупне величине тржишта, према подацима компаније Yole Intelligence, глобално тржиште проводних и полуизолационих SiC супстрата износило је 512 милиона и 242 милиона, респективно, у 2022. години. Пројектовано је да ће до 2026. године глобално тржиште SiC достићи 2,053 милијарде, при чему ће величине тржишта проводних и полуизолационих SiC супстрата достићи 1,62 милијарде и 433 милиона долара, респективно. Очекује се да ће просечне годишње стопе раста (CAGR) за проводне и полуизолационе SiC супстрате од 2022. до 2026. године бити 33,37% и 15,66%, респективно.
XKH је специјализован за прилагођени развој и глобалну продају производа од силицијум карбида (SiC), нудећи пун распон величина од 2 до 12 инча за проводљиве и полуизолационе силицијум карбидне подлоге. Подржавамо персонализовано прилагођавање параметара као што су оријентација кристала, отпорност (10⁻³–10¹⁰ Ω·cm) и дебљина (350–2000μm). Наши производи се широко користе у врхунским областима, укључујући возила са новом енергијом, фотонапонске инверторе и индустријске моторе. Користећи робустан систем ланца снабдевања и тим за техничку подршку, обезбеђујемо брз одзив и прецизну испоруку, помажући купцима да побољшају перформансе уређаја и оптимизују трошкове система.
Време објаве: 12. септембар 2025.