სითბოს გაფრქვევის მასალების შეცვლა! სილიციუმის კარბიდის სუბსტრატის მოთხოვნა აფეთქებას ელის!

შინაარსი

1. ხელოვნური ინტელექტის ჩიპებში სითბოს გაფრქვევის შეფერხება და სილიციუმის კარბიდის მასალების გარღვევა

2. სილიციუმის კარბიდის სუბსტრატების მახასიათებლები და ტექნიკური უპირატესობები

3. NVIDIA-სა და TSMC-ს სტრატეგიული გეგმები და ერთობლივი განვითარება

4. განხორციელების გზა და ძირითადი ტექნიკური გამოწვევები

5. ბაზრის პერსპექტივები და სიმძლავრის გაფართოება

6. გავლენა მიწოდების ჯაჭვსა და მასთან დაკავშირებული კომპანიების მუშაობაზე

7. სილიციუმის კარბიდის ფართო გამოყენება და ბაზრის საერთო ზომა

8. XKH-ის ინდივიდუალური გადაწყვეტილებები და პროდუქტის მხარდაჭერა

მომავალი ხელოვნური ინტელექტის ჩიპების სითბოს გაფრქვევის შემაფერხებელ პრობლემას სილიციუმის კარბიდის (SiC) სუბსტრატის მასალები გადალახავს.

უცხოური მედიის ცნობით, NVIDIA გეგმავს თავისი ახალი თაობის პროცესორების CoWoS-ის მოწინავე შეფუთვის პროცესში შუალედური სუბსტრატის მასალის სილიციუმის კარბიდით ჩანაცვლებას. TSMC-მ მსხვილი მწარმოებლები მიიწვია SiC შუალედური სუბსტრატების წარმოების ტექნოლოგიების ერთობლივად შესამუშავებლად.

ძირითადი მიზეზი ის არის, რომ ამჟამინდელი ხელოვნური ინტელექტის ჩიპების მუშაობის გაუმჯობესებას ფიზიკური შეზღუდვები ახლდა თან. გრაფიკული პროცესორის სიმძლავრის ზრდასთან ერთად, მრავალი ჩიპის სილიკონის ინტერპოზიტორებში ინტეგრირება სითბოს გაფრქვევის უკიდურესად მაღალ მოთხოვნებს წარმოშობს. ჩიპებში გამომუშავებული სითბო თავის ზღვარს უახლოვდება და ტრადიციული სილიკონის ინტერპოზიტორები ამ პრობლემის ეფექტურად გადაჭრას ვერ ახერხებენ.

NVIDIA პროცესორები სითბოს გაფრქვევის მასალებს ცვლიან! სილიციუმის კარბიდის სუბსტრატის მოთხოვნა აფეთქების პირასაა! სილიციუმის კარბიდი ფართო ზოლის მქონე ნახევარგამტარია და მისი უნიკალური ფიზიკური თვისებები მას მნიშვნელოვან უპირატესობებს ანიჭებს ექსტრემალურ გარემოში მაღალი სიმძლავრითა და მაღალი სითბოს ნაკადით. GPU-ს გაუმჯობესებულ შეფუთვაში ის ორ ძირითად უპირატესობას გვთავაზობს:

1. სითბოს გაფრქვევის შესაძლებლობა: სილიკონის შუალედური ნაწილების SiC შუალედური ნაწილებით ჩანაცვლებამ შეიძლება თერმული წინააღმდეგობა თითქმის 70%-ით შეამციროს.

2. ეფექტური ენერგო არქიტექტურა: SiC საშუალებას იძლევა შეიქმნას უფრო ეფექტური, მცირე ზომის ძაბვის რეგულატორის მოდულები, მნიშვნელოვნად შემცირდეს ენერგომომარაგების გზები, შემცირდეს წრედის დანაკარგები და უზრუნველყოფილი იყოს უფრო სწრაფი, სტაბილური დინამიური დენის რეაგირება ხელოვნური ინტელექტის გამოთვლითი დატვირთვებისთვის.

ეს ტრანსფორმაცია მიზნად ისახავს GPU-ს სიმძლავრის მუდმივად მზარდი ზრდით გამოწვეული სითბოს გაფრქვევის პრობლემების მოგვარებას, რაც მაღალი ხარისხის გამოთვლითი ჩიპებისთვის უფრო ეფექტურ გადაწყვეტას უზრუნველყოფს.

სილიციუმის კარბიდის თბოგამტარობა 2-3-ჯერ მაღალია სილიციუმის თბოგამტარობაზე, რაც ეფექტურად აუმჯობესებს თერმული მართვის ეფექტურობას და წყვეტს სითბოს გაფრქვევის პრობლემებს მაღალი სიმძლავრის ჩიპებში. მისი შესანიშნავი თერმული მახასიათებლების გამოყენებით, შესაძლებელია GPU ჩიპების შეერთების ტემპერატურის 20-30°C-ით შემცირება, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის სტაბილურობას მაღალი გამოთვლითი სიმძლავრის სცენარებში.

განხორციელების გზა და გამოწვევები

მიწოდების ჯაჭვის წყაროების თანახმად, NVIDIA ამ მასალის ტრანსფორმაციას ორ ეტაპად განახორციელებს:

•​2025-2026​: პირველი თაობის Rubin-ის გრაფიკული პროცესორი კვლავ გამოიყენებს სილიკონის ინტერპოზიტორებს. TSMC-მ მოიწვია მსხვილი მწარმოებლები SiC ინტერპოზიტორების წარმოების ტექნოლოგიის ერთობლივად შესამუშავებლად.

•​2027​: SiC შუალედური მოწყობილობები ოფიციალურად ინტეგრირებული იქნება მოწინავე შეფუთვის პროცესში.

თუმცა, ეს გეგმა მრავალი გამოწვევის წინაშე დგას, განსაკუთრებით წარმოების პროცესებში. სილიციუმის კარბიდის სიმტკიცე შედარებადია ბრილიანტის სიმტკიცესთან, რაც მოითხოვს უკიდურესად მაღალ ჭრის ტექნოლოგიას. თუ ჭრის ტექნოლოგია არასაკმარისია, SiC ზედაპირი შეიძლება ტალღოვანი გახდეს, რაც მას გამოუსადეგარს გახდის მოწინავე შეფუთვისთვის. აღჭურვილობის მწარმოებლები, როგორიცაა იაპონური DISCO, მუშაობენ ახალი ლაზერული ჭრის აღჭურვილობის შემუშავებაზე ამ გამოწვევის მოსაგვარებლად.

მომავალი პერსპექტივები

ამჟამად, SiC ინტერპოზერის ტექნოლოგია პირველად ყველაზე მოწინავე ხელოვნური ინტელექტის ჩიპებში იქნება გამოყენებული. TSMC გეგმავს 7x ბადისებრი CoWoS-ის გამოშვებას 2027 წელს, რათა უფრო მეტი პროცესორი და მეხსიერება ინტეგრირდეს, რაც ინტერპოზერის ფართობს 14,400 მმ²-მდე გაზრდის, რაც სუბსტრატებზე მოთხოვნას გაზრდის.

Morgan Stanley პროგნოზირებს, რომ CoWoS-ის გლობალური ყოველთვიური შეფუთვის მოცულობა 2024 წელს 38,000 12 დიუმიანი ვაფლიდან 2025 წელს 83,000-მდე და 2026 წელს 112,000-მდე გაიზრდება. ეს ზრდა პირდაპირ გაზრდის SiC შუალედურებზე მოთხოვნას.

მიუხედავად იმისა, რომ 12 დიუმიანი SiC სუბსტრატები ამჟამად ძვირია, მოსალოდნელია, რომ ფასები თანდათანობით შემცირდება გონივრულ დონემდე, მასობრივი წარმოების მასშტაბირებისა და ტექნოლოგიის განვითარების კვალდაკვალ, რაც შექმნის პირობებს ფართომასშტაბიანი გამოყენებისთვის.

SiC ინტერპოზიტორები არა მხოლოდ სითბოს გაფრქვევის პრობლემებს აგვარებენ, არამედ მნიშვნელოვნად აუმჯობესებენ ინტეგრაციის სიმკვრივეს. 12 დიუმიანი SiC სუბსტრატების ფართობი თითქმის 90%-ით დიდია 8 დიუმიან სუბსტრატებთან შედარებით, რაც საშუალებას აძლევს ერთ ინტერპოზიტორს ინტეგრირება გაუკეთოს Chiplet-ის მეტ მოდულს, რაც პირდაპირ უჭერს მხარს NVIDIA-ს 7x ბადისებრი CoWoS შეფუთვის მოთხოვნებს.

TSMC თანამშრომლობს იაპონურ კომპანიებთან, როგორიცაა DISCO, SiC შუალედური ნაწილების წარმოების ტექნოლოგიის შესამუშავებლად. ახალი აღჭურვილობის დამონტაჟების შემდეგ, SiC შუალედური ნაწილების წარმოება უფრო შეუფერხებლად წარიმართება, ხოლო მოწინავე შეფუთვის ყველაზე ადრეული დაწყება 2027 წელს არის მოსალოდნელი.

ამ ამბით განპირობებულმა SiC-თან დაკავშირებულმა აქციებმა 5 სექტემბერს ძლიერი მაჩვენებლები აჩვენა, ინდექსი კი 5.76%-ით გაიზარდა. ისეთმა კომპანიებმა, როგორიცაა Tianyue Advanced, Luxshare Precision და Tiantong Co., დღიური ლიმიტის მაქსიმუმი დააფიქსირეს, ხოლო Jingsheng Mechanical & Electrical-მა და Yintang Intelligent Control-მა 10%-ზე მეტი ნიშნული მოიმატეს.

„დეილი ეკონომიკური ამბების“ ცნობით, მუშაობის გაუმჯობესების მიზნით, NVIDIA გეგმავს CoWoS-ის მოწინავე შეფუთვის პროცესში შუალედური სუბსტრატის მასალის სილიციუმის კარბიდით ჩანაცვლებას Rubin პროცესორის ახალი თაობის შემუშავების გეგმაში.

საჯარო ინფორმაცია აჩვენებს, რომ სილიციუმის კარბიდს გააჩნია შესანიშნავი ფიზიკური თვისებები. სილიციუმის მოწყობილობებთან შედარებით, SiC მოწყობილობებს აქვთ ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე, დაბალი სიმძლავრის დანაკარგები და განსაკუთრებული მაღალტემპერატურული სტაბილურობა. Tianfeng Securities-ის თანახმად, SiC ინდუსტრიული ჯაჭვის ზედა ნაწილი მოიცავს SiC სუბსტრატებისა და ეპიტაქსიური ვაფლების მომზადებას; შუა ნაწილი მოიცავს SiC სიმძლავრის მოწყობილობებისა და RF მოწყობილობების დიზაინს, წარმოებას და შეფუთვას/ტესტირებას.

SiC-ის გამოყენება ვრცელია და მოიცავს ათზე მეტ ინდუსტრიას, მათ შორის ახალი ენერგიის მქონე სატრანსპორტო საშუალებებს, ფოტოელექტრულ ელემენტებს, სამრეწველო წარმოებას, ტრანსპორტს, საკომუნიკაციო საბაზო სადგურებსა და რადარს. მათ შორის, საავტომობილო სექტორი SiC-ის გამოყენების ძირითად სფეროდ იქცევა. Aijian Securities-ის მონაცემებით, 2028 წლისთვის საავტომობილო სექტორი გლობალური ენერგიის SiC მოწყობილობების ბაზრის 74%-ს შეადგენს.

რაც შეეხება ბაზრის საერთო ზომას, Yole Intelligence-ის მონაცემებით, 2022 წელს გლობალური გამტარი და ნახევრად საიზოლაციო SiC სუბსტრატების ბაზრის ზომა შესაბამისად 512 მილიონი და 242 მილიონი იყო. პროგნოზის თანახმად, 2026 წლისთვის გლობალური SiC ბაზრის ზომა 2.053 მილიარდს მიაღწევს, გამტარი და ნახევრად საიზოლაციო SiC სუბსტრატების ბაზრის ზომები კი შესაბამისად 1.62 მილიარდ და 433 მილიონ აშშ დოლარს მიაღწევს. 2022 წლიდან 2026 წლამდე გამტარი და ნახევრად საიზოლაციო SiC სუბსტრატების რთული წლიური ზრდის ტემპი (CAGR) შესაბამისად 33.37% და 15.66%-ია მოსალოდნელი.

XKH სპეციალიზირებულია სილიციუმის კარბიდის (SiC) პროდუქტების ინდივიდუალურ შემუშავებასა და გლობალურ გაყიდვებში, გთავაზობთ 2-დან 12 ინჩამდე სრული ზომის დიაპაზონს როგორც გამტარი, ასევე ნახევრად იზოლირებული სილიციუმის კარბიდის სუბსტრატებისთვის. ჩვენ ვუჭერთ მხარს პარამეტრების პერსონალიზებას, როგორიცაა კრისტალის ორიენტაცია, წინაღობა (10⁻³–10¹⁰ Ω·სმ) და სისქე (350–2000μm). ჩვენი პროდუქცია ფართოდ გამოიყენება მაღალი დონის სფეროებში, მათ შორის ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებებში, ფოტოელექტრულ ინვერტორებსა და სამრეწველო ძრავებში. მძლავრი მიწოდების ჯაჭვის სისტემისა და ტექნიკური მხარდაჭერის გუნდის გამოყენებით, ჩვენ ვუზრუნველყოფთ სწრაფ რეაგირებას და ზუსტ მიწოდებას, რაც ეხმარება მომხმარებლებს მოწყობილობის მუშაობის გაუმჯობესებასა და სისტემის ხარჯების ოპტიმიზაციაში.