Mundarija
1. Sun'iy intellekt chiplaridagi issiqlik tarqalish muammosi va kremniy karbid materiallarining kashfiyoti
2. Silikon karbid substratlarining xususiyatlari va texnik afzalliklari
3. NVIDIA va TSMC tomonidan strategik rejalar va hamkorlikdagi ishlab chiqish
4. Amalga oshirish yo'li va asosiy texnik qiyinchiliklar
5. Bozor istiqbollari va imkoniyatlarni kengaytirish
6. Ta'minot zanjiri va tegishli kompaniyalarning ishlashiga ta'siri
7. Silikon karbidning keng qo'llanilishi va umumiy bozor hajmi
8.XKH ning moslashtirilgan yechimlari va mahsulotlarini qo'llab-quvvatlashi
Kelajakdagi AI chiplarining issiqlik tarqalish to'sig'i kremniy karbid (SiC) substrat materiallari tomonidan bartaraf etilmoqda.
Xorijiy ommaviy axborot vositalari xabarlariga ko'ra, NVIDIA o'zining keyingi avlod protsessorlarining CoWoS ilg'or qadoqlash jarayonidagi oraliq substrat materialini kremniy karbidi bilan almashtirishni rejalashtirmoqda. TSMC yirik ishlab chiqaruvchilarni SiC oraliq substratlari uchun ishlab chiqarish texnologiyalarini birgalikda ishlab chiqishga taklif qildi.
Asosiy sabab shundaki, hozirgi AI chiplarining ishlash samaradorligini oshirish jismoniy cheklovlarga duch keldi. GPU quvvati oshgani sayin, bir nechta chiplarni kremniy interpozitorlariga integratsiya qilish juda yuqori issiqlik tarqalish talablarini keltirib chiqaradi. Chiplarda hosil bo'ladigan issiqlik o'z chegarasiga yaqinlashmoqda va an'anaviy kremniy interpozitorlari bu muammoni samarali hal qila olmaydi.
NVIDIA protsessorlari issiqlik tarqalish materiallarini almashtiradi! Silikon karbid substratiga talab portlashga tayyor! Silikon karbid keng o'tkazuvchanlik diapazoni bo'lgan yarimo'tkazgich bo'lib, uning noyob fizik xususiyatlari unga yuqori quvvat va yuqori issiqlik oqimiga ega ekstremal muhitlarda sezilarli afzalliklarni beradi. GPU ilg'or qadoqlashda u ikkita asosiy afzallikni taklif etadi:
1. Issiqlik tarqalish qobiliyati: Kremniy interpozitorlarini SiC interpozitorlari bilan almashtirish issiqlik qarshiligini deyarli 70% ga kamaytirishi mumkin.
2. Samarali quvvat arxitekturasi: SiC yanada samaraliroq, kichikroq kuchlanish regulyatori modullarini yaratishga imkon beradi, quvvat yetkazib berish yo'llarini sezilarli darajada qisqartiradi, elektron zanjirlardagi yo'qotishlarni kamaytiradi va sun'iy intellekt hisoblash yuklamalari uchun tezroq va barqarorroq dinamik tok javoblarini ta'minlaydi.
Ushbu transformatsiya yuqori samarali hisoblash chiplari uchun yanada samarali yechimni taqdim etish orqali GPU quvvatini doimiy ravishda oshirish natijasida yuzaga keladigan issiqlik tarqalish muammolarini hal qilishga qaratilgan.
Kremniy karbidining issiqlik o'tkazuvchanligi kremniynikiga qaraganda 2-3 baravar yuqori, bu issiqlik boshqaruv samaradorligini samarali ravishda oshiradi va yuqori quvvatli chiplarda issiqlik tarqalish muammolarini hal qiladi. Uning ajoyib issiqlik ko'rsatkichi GPU chiplarining ulanish haroratini 20-30°C ga kamaytirishi mumkin, bu esa yuqori hisoblash stsenariylarida barqarorlikni sezilarli darajada oshiradi.
Amalga oshirish yo'li va qiyinchiliklar
Ta'minot zanjiri manbalariga ko'ra, NVIDIA ushbu material transformatsiyasini ikki bosqichda amalga oshiradi:
•2025-2026: Birinchi avlod Rubin GPU hali ham kremniy interposerlaridan foydalanadi. TSMC yirik ishlab chiqaruvchilarni SiC interposer ishlab chiqarish texnologiyasini birgalikda ishlab chiqishga taklif qildi.
•2027: SiC interposerslari rasman ilg'or qadoqlash jarayoniga integratsiya qilinadi.
Biroq, bu reja ko'plab qiyinchiliklarga duch kelmoqda, ayniqsa ishlab chiqarish jarayonlarida. Kremniy karbidining qattiqligi olmosnikiga o'xshash bo'lib, juda yuqori kesish texnologiyasini talab qiladi. Agar kesish texnologiyasi yetarli bo'lmasa, SiC yuzasi to'lqinli bo'lib, uni ilg'or qadoqlash uchun yaroqsiz holga keltirishi mumkin. Yaponiyaning DISCO kabi uskunalar ishlab chiqaruvchilari ushbu muammoni hal qilish uchun yangi lazerli kesish uskunalarini ishlab chiqish ustida ishlamoqda.
Kelajak istiqbollari
Hozirda SiC interposer texnologiyasi birinchi navbatda eng ilg'or AI chiplarida qo'llaniladi. TSMC 2027-yilda ko'proq protsessorlar va xotirani birlashtirish uchun 7x retikulyar CoWoS ni ishga tushirishni rejalashtirmoqda, bu esa interposer maydonini 14 400 mm² ga oshiradi, bu esa substratlarga talabni oshiradi.
Morgan Stanley global oylik CoWoS qadoqlash quvvati 2024-yilda 38 000 ta 12 dyuymli plastinkalardan 2025-yilda 83 000 taga va 2026-yilda 112 000 tagacha ko'tarilishini bashorat qilmoqda. Bu o'sish SiC interposerlariga talabni bevosita oshiradi.
12 dyuymli SiC substratlari hozirda qimmat bo'lsa-da, ommaviy ishlab chiqarish kengayib, texnologiya rivojlanib borishi bilan narxlar asta-sekin o'rtacha darajaga tushishi kutilmoqda, bu esa keng ko'lamli qo'llanmalar uchun sharoit yaratadi.
SiC interposerlari nafaqat issiqlik tarqalish muammolarini hal qiladi, balki integratsiya zichligini sezilarli darajada yaxshilaydi. 12 dyuymli SiC substratlarining maydoni 8 dyuymli substratlarnikidan deyarli 90% kattaroq, bu bitta interposerga ko'proq Chiplet modullarini birlashtirish imkonini beradi, bu esa NVIDIA ning 7x retikulyar CoWoS qadoqlash talablarini bevosita qo'llab-quvvatlaydi.
TSMC SiC interposer ishlab chiqarish texnologiyasini ishlab chiqish uchun DISCO kabi yapon kompaniyalari bilan hamkorlik qilmoqda. Yangi uskunalar o'rnatilgandan so'ng, SiC interposer ishlab chiqarish yanada ravon davom etadi va ilg'or qadoqlashga eng erta kirish 2027-yilda kutilmoqda.
Ushbu yangilik ta'sirida SiC bilan bog'liq aksiyalar 5-sentabr kuni kuchli ko'rsatkichlarga erishdi va indeks 5,76% ga oshdi. Tianyue Advanced, Luxshare Precision va Tiantong Co. kabi kompaniyalar kunlik limitga yetdi, Jingsheng Mechanical & Electrical va Yintang Intelligent Control esa 10% dan oshdi.
Daily Economic News nashrining xabar berishicha, samaradorlikni oshirish uchun NVIDIA o'zining keyingi avlod Rubin protsessorini ishlab chiqish rejasida CoWoS ilg'or qadoqlash jarayonidagi oraliq substrat materialini kremniy karbid bilan almashtirishni rejalashtirmoqda.
Ommaviy ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, kremniy karbidi ajoyib fizik xususiyatlarga ega. Kremniy qurilmalari bilan taqqoslaganda, SiC qurilmalari yuqori quvvat zichligi, past quvvat yo'qotilishi va yuqori haroratda ajoyib barqarorlik kabi afzalliklarni taklif etadi. Tianfeng Securities ma'lumotlariga ko'ra, SiC sanoat zanjirining yuqori oqimi SiC substratlari va epitaksial plitalarni tayyorlashni o'z ichiga oladi; o'rta oqim SiC quvvat qurilmalari va RF qurilmalarini loyihalash, ishlab chiqarish va qadoqlash/sinovdan o'tkazishni o'z ichiga oladi.
SiC ning quyi oqimdagi qo'llanilishi keng bo'lib, yangi energiya vositalari, fotovoltaiklar, sanoat ishlab chiqarishi, transport, aloqa bazaviy stansiyalari va radar kabi o'ndan ortiq sohalarni qamrab oladi. Ular orasida avtomobilsozlik SiC uchun asosiy qo'llanilish sohasiga aylanadi. Aijian Securities ma'lumotlariga ko'ra, 2028-yilga kelib avtomobilsozlik sektori global quvvatli SiC qurilmalari bozorining 74 foizini tashkil qiladi.
Yole Intelligence ma'lumotlariga ko'ra, bozorning umumiy hajmi bo'yicha, 2022-yilda global o'tkazuvchan va yarim izolyatsiyalovchi SiC substrat bozori hajmi mos ravishda 512 million va 242 millionni tashkil etdi. 2026-yilga kelib global SiC bozori hajmi 2,053 milliardga yetishi, o'tkazuvchan va yarim izolyatsiyalovchi SiC substrat bozor hajmi mos ravishda 1,62 milliard va 433 million dollarga yetishi prognoz qilinmoqda. 2022-yildan 2026-yilgacha o'tkazuvchan va yarim izolyatsiyalovchi SiC substratlari uchun yillik o'sish sur'atlari (CAGR) mos ravishda 33,37% va 15,66% ni tashkil qilishi kutilmoqda.
XKH kremniy karbid (SiC) mahsulotlarini maxsus ishlab chiqish va global savdoga ixtisoslashgan bo'lib, o'tkazuvchan va yarim izolyatsiyalovchi kremniy karbid substratlari uchun 2 dan 12 dyuymgacha bo'lgan to'liq o'lchamdagi diapazonni taklif etadi. Biz kristall yo'nalishi, qarshilik (10⁻³–10¹⁰ Ω·sm) va qalinligi (350–2000μm) kabi parametrlarni shaxsiylashtirishni qo'llab-quvvatlaymiz. Mahsulotlarimiz yangi energiya vositalari, fotovoltaik invertorlar va sanoat motorlari kabi yuqori darajadagi sohalarda keng qo'llaniladi. Mustahkam ta'minot zanjiri tizimi va texnik qo'llab-quvvatlash guruhidan foydalanib, biz tezkor javob va aniq yetkazib berishni ta'minlaymiz, mijozlarga qurilmalarning ishlashini yaxshilash va tizim xarajatlarini optimallashtirishga yordam beramiz.
Nashr vaqti: 2025-yil 12-sentabr