معالجات (نيديا) تتحول إلى مادة واجهة حرارية!

يتم التغلب على الاختناق الحراري لرقائق الذكاء الاصطناعي في المستقبل بواسطة مواد رصيف الكربيد السيليكوني (SiC).

ووفقاً لتقارير وسائل الإعلام الخارجية، تخطط شركة NVIDIA لاستبدال مواد الركيزة الوسيطة في عملية التعبئة المتقدمة CoWoS لمعالجات الجيل التالي بالكربيد السيليكوني.دعت TSMC الشركات المصنعة الكبرى لتطوير تقنيات التصنيع المشتركة للرواتب المتوسطة لـ SiCهذا التحول يعالج القيود الفيزيائية لتحسينات أداء رقاقة الذكاء الاصطناعي الحاليةإن دمج رقائق متعددة في أجهزة الاندماج السيليكونية يولد متطلبات حرارية شديدة، ودفع مواد السيليكون التقليدية إلى ما وراء قدراتهم على تبديد الحرارة.

كربيد السيليكون ، وهو أشباه الموصلات واسعة النطاق ، يوفر مزايا فريدة في بيئات عالية الطاقة والطاقة عالية تدفق الحرارة. وتشمل فوائده الأساسية في حزم GPU:

1.تحسين الإدارة الحرارية: استبدال المداخلات السيليكونية بـ SiC يقلل من المقاومة الحرارية بنحو 70٪.

2.بنية طاقة محسّنة: يسمح SiC بوضع وحدات لتنظيم الجهد الأصغر والأكثر كفاءة، مما يقلل من مسارات توصيل الطاقة ويقلل من الخسائر المقاومة لسرعة،استجابات الحالية المستقرة في أحمال العمل الذكية.

هذا التحول يعالج مباشرة تحديات تصعيد طاقة GPU ، مما يوفر حلًا عالي الكفاءة لمعالجات الجيل التالي.

المزايا الرئيسية لكربيد السيليكون

•موصلات حرارية أعلى بـ 2×3 × من السيليكون، مما يحل مشاكل تبديد الحرارة في الرقائق عالية الطاقة.

•درجات حرارة التقاطع المنخفضة 20-30 درجة مئوية لتحسين الاستقرار في سيناريوهات الأداء العالي.

خريطة طريق التنفيذ والتحديات

إنفيديا تخطط لنهج مرحلي:

•2025~2026:ستحتفظ وحدات معالجة الرسومات اللوحية Rubin من الجيل الأول بمركبات السيليكون في حين تتعاون TSMC مع الموردين لتطوير تقنيات تصنيع SiC.

•2027:اعتماد واسع النطاق لمواد SiC في التعبئة والتغليف المتقدم.

وتشمل العقبات الرئيسية:

•صلابة المادة:صلابة الكربيد السيليكونية الشبيهة بالماس تتطلب قطعًا دقيقًا للغاية. السطوح غير المتساوية من القطع غير المثالي تجعل الركائز لا يمكن استخدامها.الشركة اليابانية ديسكو تقوم بتطوير أنظمة القطع بالليزر الجيل القادم لمعالجة هذا.

توقعات السوق

•التبني المبكر:ستظهر أجهزة SiC في أول مرة في رقائق الذكاء الاصطناعي الرائدة. سيزيد تصميم TSMC ′′ CoWoS ذات القناع 7x (الذي سيتم إطلاقه في عام 2027) من مساحة المتداخل إلى 14،400 ملم مربع ، مما يدفع الطلب على الركيزة.

•توسيع القدرة:وتتوقع مورغان ستانلي أن تتزايد القدرة الشهرية لـ CoWoS من 38000 رقاقة 12 بوصة في عام 2024 إلى 83000 في عام 2025 و 112000 في عام 2026 ، مما يعزز بشكل مباشر الطلب على المداخلات SiC.

•اتجاهات التكاليف:على الرغم من الأسعار المرتفعة الحالية، من المتوقع أن تنخفض أسس SiC 12 بوصة إلى مستويات قابلة للحياة كقياسات الإنتاج.

التأثير على التطبيقات التالية

•كثافة الاندماج:توفر قوالب SiC 12 بوصة مساحة أكبر بنسبة 90٪ من الإصدارات 8 بوصات ، مما يتيح المزيد من وحدات Chiplet لكل متدخل.

•التآزر في سلسلة التوريد:تقوم TSMC و DISCO بتعزيز البحث والتطوير في مجال التصنيع ، مع تخطيط الإنتاج التجاري لعام 2027.

- نعم

رد فعل السوق

في 5 سبتمبر، ارتفعت الأسهم ذات الصلة بـ SiC بنسبة 5.76٪ بقيادة Tianyue Advanced و Luxi Technology و Tianshun Shares. تشمل الدوافع الرئيسية:

•خريطة طريق معالج روبن من NVIDIA

•خصائص SiC ‬ المتفوقة: كثافة طاقة عالية، خسائر منخفضة، واستقرار حراري.

توقعات الصناعة

•حجم السوق:بلغت أسواق الركائز العالمية للسيليوم الكربوني الموصلية / العازلة المتوسطة 512M/242M في عام 2022 ، ومن المتوقع أن تصل إلى 1.62B/433M بحلول عام 2026 (CAGRs: 33.37٪ / 15.66٪).

•التطبيقات:سيهيمن قطاع السيارات، حيث سيشكل 74% من أجهزة طاقة سي سي سي بحلول عام 2028.

ديناميات سلسلة التوريد

•القيادة:تيانيوي المتقدمة (المرتبة الثانية عالمياً في سي سي الموصل) ، سانان، وتكنولوجيا لوكسي تقود الإنتاج.

•المعدات:الشركات المحلية مثل NAURA و Jingce تمتلك > 60% من حصة السوق في معدات زراعة بلورات SiC.

المخاطر والفرص

•العقبات التقنية:لا يزال التحكم في كثافة العيوب وتوحيد رقائق 12 بوصة تحديات حاسمة.

•التنافسية من حيث التكاليف:إن توسيع نطاق الإنتاج وتحسين الإنتاج أمر ضروري للتبني الجماعي.

الاستنتاج

يُمثل تحول شركة "نفيديا" إلى أجهزة "سي سي" نقطة محورية في مجال التغليف المتقدم.التآزر بين الطلب القائم على الذكاء الاصطناعي والابتكار في المواد يضع SiC كحجر الزاوية للبنية التحتية لشرائح الموصلات من الجيل التالي.

تتخصص ZMSH في تخصيص و توفير قاعدة كربيد السيليكون (SiC) الموصلة / شبه العازلة من 2 إلى 12 بوصة ، وتقدم حلول مصممة خصيصًا لتوجيه الكريستال (< 100> / < 111>) ،المقاومة (10−3?? 1010 Ω·cm)، وسمك (350 ‰ 2000 μm) لتلبية الإلكترونيات الكهربائية ، وأجهزة RF ، والتطبيقات البصرية الإلكترونية.

نحن نقدم معالجة دقة متقدمة لمكونات SiC ذات الشكل المعقد ، لتحقيق tolerances ± 0.01 ملم في عمليات القطع والطحن والكمال.تعاوننا التقني من النهاية إلى النهاية يمتد إلى قطع الوافرات، التشطيب السطحي، وتحسين التعبئة والتغليف، وضمان التوافق مع الارتباط في درجات الحرارة العالية ومتطلبات التغليف المتقدمة.