Inhoudsopgawe
1. Hitte-afvoer-knelpunt in KI-skyfies en die deurbraak van silikonkarbiedmateriale
2. Eienskappe en tegniese voordele van silikonkarbiedsubstrate
3. Strategiese Planne en Gesamentlike Ontwikkeling deur NVIDIA en TSMC
4. Implementeringspad en belangrike tegniese uitdagings
5. Markvooruitsigte en kapasiteitsuitbreiding
6. Impak op die voorsieningsketting en prestasie van verwante maatskappye
7. Breë toepassings en algehele markgrootte van silikonkarbied
8. XKH se Pasgemaakte Oplossings en Produkondersteuning
Die hitte-afvoer-bottelnek van toekomstige KI-skyfies word oorkom deur silikonkarbied (SiC) substraatmateriale.
Volgens buitelandse mediaberigte beplan NVIDIA om die intermediêre substraatmateriaal in die CoWoS gevorderde verpakkingsproses van sy volgende generasie verwerkers met silikonkarbied te vervang. TSMC het groot vervaardigers genooi om gesamentlik vervaardigingstegnologieë vir SiC-intermediêre substrate te ontwikkel.
Die primêre rede is dat die werkverrigtingsverbetering van huidige KI-skyfies fisiese beperkings teëgekom het. Namate GPU-krag toeneem, genereer die integrasie van veelvuldige skyfies in silikon-tussenvoegsels uiters hoë hitte-afvoervereistes. Die hitte wat binne skyfies gegenereer word, nader sy limiet, en tradisionele silikon-tussenvoegsels kan nie hierdie uitdaging effektief aanspreek nie.
NVIDIA-verwerkers skakel hitte-afvoermateriale om! Die vraag na silikonkarbied-substraat gaan ontplof! Silikonkarbied is 'n halfgeleier met 'n wye bandgaping, en die unieke fisiese eienskappe daarvan gee dit beduidende voordele in uiterste omgewings met hoë krag en hoë hittevloei. In gevorderde GPU-verpakking bied dit twee kernvoordele:
1. Hitte-afvoervermoë: Die vervanging van silikon-tussenvoegsels met SiC-tussenvoegsels kan termiese weerstand met byna 70% verminder.
2. Doeltreffende Kragargitektuur: SiC maak die skep van meer doeltreffende, kleiner spanningsreguleerdermodules moontlik, wat kragleweringspaaie aansienlik verkort, stroombaanverliese verminder en vinniger, meer stabiele dinamiese stroomresponse vir KI-rekenaarlaste bied.
Hierdie transformasie is daarop gemik om die uitdagings rakende hitte-afvoer wat veroorsaak word deur die voortdurend toenemende GPU-krag aan te spreek, wat 'n meer doeltreffende oplossing vir hoëprestasie-rekenaarskyfies bied.
Die termiese geleidingsvermoë van silikonkarbied is 2-3 keer hoër as dié van silikon, wat die doeltreffendheid van termiese bestuur effektief verbeter en probleme met hitte-afvoer in hoë-krag skyfies oplos. Die uitstekende termiese werkverrigting daarvan kan die aansluitingstemperatuur van GPU-skyfies met 20-30°C verminder, wat die stabiliteit in hoë-rekenaar scenario's aansienlik verbeter.
Implementeringspad en uitdagings
Volgens voorsieningskettingbronne sal NVIDIA hierdie materiële transformasie in twee stappe implementeer:
•2025-2026: Die eerste generasie Rubin GPU sal steeds silikon-tussenvoegsels gebruik. TSMC het groot vervaardigers genooi om gesamentlik SiC-tussenvoegselvervaardigingstegnologie te ontwikkel.
•2027: SiC-tussenvoegsels sal amptelik in die gevorderde verpakkingsproses geïntegreer word.
Hierdie plan staar egter baie uitdagings in die gesig, veral in vervaardigingsprosesse. Die hardheid van silikonkarbied is vergelykbaar met dié van diamant, wat uiters hoë snytegnologie vereis. Indien snytegnologie onvoldoende is, kan die SiC-oppervlak golwend word, wat dit onbruikbaar maak vir gevorderde verpakking. Toerustingvervaardigers soos Japan se DISCO werk daaraan om nuwe lasersnytoerusting te ontwikkel om hierdie uitdaging die hoof te bied.
Toekomstige vooruitsigte
Tans sal SiC-tussenvoegseltegnologie eers in die mees gevorderde KI-skyfies gebruik word. TSMC beplan om 'n 7x-retikel CoWoS in 2027 te loods om meer verwerkers en geheue te integreer, wat die tussenvoegselarea tot 14 400 mm² sal verhoog, wat 'n groter vraag na substrate sal dryf.
Morgan Stanley voorspel dat die wêreldwye maandelikse CoWoS-verpakkingskapasiteit sal styg van 38 000 12-duim-wafers in 2024 tot 83 000 in 2025 en 112 000 in 2026. Hierdie groei sal die vraag na SiC-tussenvoegsels direk verhoog.
Alhoewel 12-duim SiC-substrate tans duur is, word verwag dat pryse geleidelik tot redelike vlakke sal daal namate massaproduksie opskaal en tegnologie volwasse word, wat toestande vir grootskaalse toepassings skep.
SiC-tussenvoegsels los nie net hitte-afvoerprobleme op nie, maar verbeter ook die integrasiedigtheid aansienlik. Die area van 12-duim SiC-substrate is byna 90% groter as dié van 8-duim-substrate, wat 'n enkele tussenvoegsel toelaat om meer Chiplet-modules te integreer, wat NVIDIA se 7x-retikel CoWoS-verpakkingsvereistes direk ondersteun.
TSMC werk saam met Japannese maatskappye soos DISCO om SiC-tussenvoegselvervaardigingstegnologie te ontwikkel. Sodra nuwe toerusting in plek is, sal SiC-tussenvoegselvervaardiging gladder verloop, met die vroegste toetrede tot gevorderde verpakking wat in 2027 verwag word.
Aangedryf deur hierdie nuus, het SiC-verwante aandele sterk presteer op 5 September, met die indeks wat met 5,76% gestyg het. Maatskappye soos Tianyue Advanced, Luxshare Precision en Tiantong Co. het die daaglikse limiet bereik, terwyl Jingsheng Mechanical & Electrical en Yintang Intelligent Control met meer as 10% gestyg het.
Volgens die Daily Economic News beplan NVIDIA om die intermediêre substraatmateriaal in die CoWoS gevorderde verpakkingsproses met silikonkarbied in sy volgende generasie Rubin-verwerkerontwikkelingsbloudruk te vervang om werkverrigting te verbeter.
Openbare inligting toon dat silikonkarbied uitstekende fisiese eienskappe besit. In vergelyking met silikontoestelle bied SiC-toestelle voordele soos hoë kragdigtheid, lae kragverlies en uitsonderlike hoëtemperatuurstabiliteit. Volgens Tianfeng Securities behels die SiC-bedryfsketting stroomop die voorbereiding van SiC-substrate en epitaksiale wafers; die middelstroom sluit die ontwerp, vervaardiging en verpakking/toetsing van SiC-kragtoestelle en RF-toestelle in.
Stroomaf is SiC-toepassings uitgebreid en dek meer as tien nywerhede, insluitend nuwe energievoertuie, fotovoltaïese eenhede, industriële vervaardiging, vervoer, kommunikasiebasisstasies en radar. Onder hierdie sal die motorbedryf die kerntoepassingsveld vir SiC word. Volgens Aijian Securities sal die motorbedryf teen 2028 74% van die wêreldwye mark vir krag-SiC-toestelle uitmaak.
Wat die algehele markgrootte betref, volgens Yole Intelligence, was die globale geleidende en semi-isolerende SiC-substratemarkgroottes onderskeidelik 512 miljoen en 242 miljoen in 2022. Daar word voorspel dat die globale SiC-markgrootte teen 2026 2,053 miljard sal bereik, met geleidende en semi-isolerende SiC-substratemarkgroottes wat onderskeidelik 1,62 miljard en $433 miljoen bereik. Die saamgestelde jaarlikse groeikoerse (CAGR's) vir geleidende en semi-isolerende SiC-substrate van 2022 tot 2026 sal na verwagting onderskeidelik 33,37% en 15,66% wees.
XKH spesialiseer in pasgemaakte ontwikkeling en globale verkope van silikonkarbied (SiC) produkte, en bied 'n volledige reeks van 2 tot 12 duim vir beide geleidende en semi-isolerende silikonkarbied substrate. Ons ondersteun gepersonaliseerde aanpassing van parameters soos kristaloriëntasie, weerstand (10⁻³–10¹⁰ Ω·cm), en dikte (350–2000μm). Ons produkte word wyd gebruik in hoë-end velde, insluitend nuwe energievoertuie, fotovoltaïese omsetters en industriële motors. Deur gebruik te maak van 'n robuuste voorsieningskettingstelsel en 'n tegniese ondersteuningspan, verseker ons vinnige reaksie en presiese aflewering, wat kliënte help om toestelprestasie te verbeter en stelselkoste te optimaliseer.
Plasingstyd: 12 September 2025