NVIDIA-processors schakelen over op thermisch interface materiaal!

De thermische knelpunt van toekomstige AI-chips wordt overwonnen door ondergrondmaterialen van siliciumcarbide (SiC).

Volgens berichten in de buitenlandse media is NVIDIA van plan het tussenliggende substraatmateriaal in het CoWoS geavanceerde verpakkingsproces van haar volgende generatie processors te vervangen door siliciumcarbide.TSMC heeft grote fabrikanten uitgenodigd om samen productietechnologieën voor SiC-tussensubstraten te ontwikkelenDeze verschuiving behandelt de fysieke beperkingen van de huidige AI chip prestatieverbeteringen.Het integreren van meerdere chips in silicium interposers genereert extreme thermische eisen, waardoor traditionele siliciummaterialen hun warmteafvoervermogen overstijgen.

Siliciumcarbide, een breedbandsemiconductor, biedt unieke voordelen in extreme omgevingen met een hoog vermogen en een hoge warmte-stroom.

1.Verbeterd thermisch beheer: Het vervangen van siliciuminterposers door SiC vermindert de thermische weerstand met bijna 70%.

2.Geoptimaliseerde stroomarchitectuur: SiC maakt kleinere, efficiëntere spanningsregelaarmodules (VRM's) mogelijk, waardoor stroomleveringspaden worden verkort en weerstandsverliezen tot een minimum worden beperkt voor snellere, efficiëntere, efficiëntere, efficiëntere en efficiëntere installaties.stabiele huidige reacties in AI-werkbelastingen.

Deze transformatie beantwoordt rechtstreeks de uitdagingen van GPU-vermogen escalatie, waardoor een efficiënte oplossing voor next-gen processors.

Belangrijkste voordelen van siliciumcarbide

•2×3x hogere thermische geleidbaarheid dan silicium, waardoor warmteverliesproblemen in krachtige chips worden opgelost.

•20 ̊30 °C lagere verbindingstemperaturen voor betere stabiliteit in scenario's met hoge prestaties.

Uitvoeringsroutekaart en uitdagingen

NVIDIA is van plan een gefaseerde aanpak te volgen:

•2025 2026:De eerste generatie Rubin-GPU's zullen siliciuminterposers behouden, terwijl TSMC samenwerkt met leveranciers om SiC-productietechnologieën te ontwikkelen.

•2027:Volledige invoering van SiC-interposers in geavanceerde verpakkingen.

De belangrijkste obstakels zijn:

•Hardheid van het materiaal:De diamantenhardheid van siliciumcarbide vereist ultra-precieze snijwerkzaamheden.Het Japanse bedrijf DISCO ontwikkelt een nieuwe generatie lasersnijsystemen om dit probleem aan te pakken..

Marktvooruitzichten

•Vroege adoptie:SiC-interposers zullen eerst verschijnen in vlaggenschip AI-chips. TSMC's 7x-masker CoWoS-ontwerp (lancering 2027) zal het interposergebied uitbreiden tot 14.400 mm2, waardoor de vraag naar substraat toeneemt.

•Uitbreiding van de capaciteit:Morgan Stanley voorspelt dat de maandelijkse capaciteit van CoWoS zal stijgen van 38.000 12-inch wafers in 2024 tot 83.000 in 2025 en 112.000 in 2026, wat de vraag naar SiC-interposers rechtstreeks zal stimuleren.

•Kostenontwikkeling:Ondanks de huidige hoge prijzen zal naar verwachting de productie van 12-inch SiC-substraten afnemen tot levensvatbare niveaus.

Invloed op downstreamtoepassingen

•Integratiedichtheid:12-inch SiC-substraten bieden 90% groter gebied dan 8-inch-versies, waardoor meer Chiplet-modules per interposer mogelijk zijn.

•Synergie in de toeleveringsketenTSMC en DISCO bevorderen onderzoek en ontwikkeling op het gebied van productie, met een commerciële productie in 2027.

- Ik weet het niet.

Marktreactie

Op 5 september stegen SiC-gerelateerde aandelen met 5,76%, onder leiding van Tianyue Advanced, Luxi Technology en Tianshun Shares.

•NVIDIA's Rubin processor roadmap.

•De superieure eigenschappen van SiC: hoge vermogendichtheid, lage verliezen en thermische stabiliteit.

Industrieprojecties

•Grootte van de marktDe wereldwijde markt voor geleidende/mid-isolatieve SiC-substraten bereikte in 2022 512M/242M en zal naar verwachting in 2026 1,62B/433M bereiken (CAGR: 33,37%/15,66%).

•Toepassingen:De automobielindustrie zal domineren, met 74% van de SiC-aandrijving in 2028.

Supply Chain Dynamics

•Leiderschap:Tianyue Advanced (wereldwijd nummer twee in geleidende SiC), Sanan en Luxi Technology leiden de productie.

•Uitrusting:Binnenlandse ondernemingen zoals NAURA en Jingce hebben een marktaandeel van > 60% in SiC-kristalgroeiapparatuur.

Risico's en kansen

•Technische belemmeringen:Defectdichtheidsbeheersing en 12-inch-wafer-uniformiteit blijven kritieke uitdagingen.

•KostenconcurrentievermogenHet opschalen van de productie en het verbeteren van de opbrengst zijn essentieel voor massale acceptatie.

Conclusie

De verschuiving van NVIDIA naar SiC-interposers markeert een cruciaal moment voor geavanceerde verpakkingen.de synergie tussen AI-gedreven vraag en materiaalinnovatie plaatst SiC als de hoeksteen van de volgende generatie halfgeleiderinfrastructuur.

ZMSH is gespecialiseerd in het aanpassen en leveren van 2-12 inch geleidende/half isolerende siliciumcarbide (SiC) -substraten, en biedt op maat gemaakte oplossingen voor kristaloriëntatie (<100>/<111>),weerstand (10−3·10·10 Ω·cm), en dikte (350~2000 μm) om te voldoen aan krachtelektronica, RF-apparaten en opto-elektronica-toepassingen.

Wij leveren geavanceerde precisiebewerking voor SiC-componenten met een complexe vorm, waarbij ±0,01 mm tolerantie wordt bereikt bij het snijden, slijpen en polijsten.Onze end-to-end technische samenwerking omvat wafer snijden, oppervlakteafwerking en verpakkingsoptimalisatie, waardoor compatibiliteit wordt gewaarborgd met hoge-temperatuurbinding en geavanceerde inkapselingsvereisten.