उष्णता विसर्जन करणारे साहित्य बदला! सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटची मागणी स्फोटासाठी तयार आहे!​

अनुक्रमणिका

१. एआय चिप्समधील उष्णतेचा अपव्यय रोखणे आणि सिलिकॉन कार्बाइड मटेरियलची प्रगती

२. सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सची वैशिष्ट्ये आणि तांत्रिक फायदे

३. NVIDIA आणि TSMC द्वारे धोरणात्मक योजना आणि सहयोगी विकास

४.​​अंमलबजावणी मार्ग आणि प्रमुख तांत्रिक आव्हाने​

५. बाजारपेठेतील शक्यता आणि क्षमता विस्तार

६. संबंधित कंपन्यांच्या पुरवठा साखळी आणि कामगिरीवर परिणाम

७. सिलिकॉन कार्बाइडचे विस्तृत अनुप्रयोग आणि एकूण बाजार आकार

८. XKH चे कस्टमाइज्ड सोल्युशन्स आणि उत्पादन समर्थन

भविष्यातील एआय चिप्सच्या उष्णतेच्या अपव्ययातील अडथळा सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट मटेरियलद्वारे दूर केला जात आहे.

परदेशी मीडिया रिपोर्ट्सनुसार, NVIDIA ने त्यांच्या पुढच्या पिढीतील प्रोसेसरच्या CoWoS प्रगत पॅकेजिंग प्रक्रियेतील इंटरमीडिएट सब्सट्रेट मटेरियल सिलिकॉन कार्बाइडने बदलण्याची योजना आखली आहे. TSMC ने प्रमुख उत्पादकांना SiC इंटरमीडिएट सब्सट्रेट्ससाठी संयुक्तपणे उत्पादन तंत्रज्ञान विकसित करण्यासाठी आमंत्रित केले आहे.

याचे मुख्य कारण म्हणजे सध्याच्या एआय चिप्सच्या कामगिरी सुधारणेला भौतिक मर्यादा आल्या आहेत. GPU पॉवर वाढत असताना, सिलिकॉन इंटरपोजर्समध्ये अनेक चिप्स एकत्रित केल्याने अत्यंत उच्च उष्णता विसर्जनाची मागणी निर्माण होते. चिप्समध्ये निर्माण होणारी उष्णता त्याच्या मर्यादेजवळ येत आहे आणि पारंपारिक सिलिकॉन इंटरपोजर्स या आव्हानाला प्रभावीपणे तोंड देऊ शकत नाहीत.

NVIDIA प्रोसेसर उष्णता विसर्जन साहित्य बदलतात! सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटची मागणी स्फोटासाठी सेट!​सिलिकॉन कार्बाइड हा एक विस्तृत बँडगॅप सेमीकंडक्टर आहे आणि त्याचे अद्वितीय भौतिक गुणधर्म उच्च शक्ती आणि उच्च उष्णता प्रवाह असलेल्या अत्यंत वातावरणात त्याचे महत्त्वपूर्ण फायदे देतात. GPU प्रगत पॅकेजिंगमध्ये, ते दोन मुख्य फायदे देते:

१. उष्णता विसर्जन क्षमता: सिलिकॉन इंटरपोजर्सना SiC इंटरपोजर्सने बदलल्याने थर्मल रेझिस्टन्स जवळजवळ ७०% कमी होऊ शकतो.

२.कार्यक्षम पॉवर आर्किटेक्चर: SiC अधिक कार्यक्षम, लहान व्होल्टेज रेग्युलेटर मॉड्यूल तयार करण्यास सक्षम करते, पॉवर डिलिव्हरी मार्ग लक्षणीयरीत्या कमी करते, सर्किट लॉस कमी करते आणि AI कंप्युटिंग लोडसाठी जलद, अधिक स्थिर डायनॅमिक करंट प्रतिसाद प्रदान करते.

या परिवर्तनाचा उद्देश GPU पॉवरमध्ये सतत वाढ झाल्यामुळे निर्माण होणाऱ्या उष्णता नष्ट होण्याच्या आव्हानांना तोंड देणे आहे, ज्यामुळे उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या संगणकीय चिप्ससाठी अधिक कार्यक्षम उपाय प्रदान केला जातो.

सिलिकॉन कार्बाइडची थर्मल चालकता सिलिकॉनपेक्षा २-३ पट जास्त आहे, ज्यामुळे थर्मल व्यवस्थापन कार्यक्षमता प्रभावीपणे सुधारते आणि उच्च-शक्तीच्या चिप्समध्ये उष्णता नष्ट होण्याच्या समस्या सोडवल्या जातात. त्याची उत्कृष्ट थर्मल कामगिरी GPU चिप्सचे जंक्शन तापमान २०-३०°C ने कमी करू शकते, ज्यामुळे उच्च-संगणक परिस्थितींमध्ये स्थिरता लक्षणीयरीत्या वाढते.

अंमलबजावणीचा मार्ग आणि आव्हाने

पुरवठा साखळी सूत्रांनुसार, NVIDIA हे भौतिक परिवर्तन दोन टप्प्यात अंमलात आणेल:

•​२०२५-२०२६​: पहिल्या पिढीतील रुबिन जीपीयू अजूनही सिलिकॉन इंटरपोजर वापरेल. टीएसएमसीने प्रमुख उत्पादकांना संयुक्तपणे एसआयसी इंटरपोजर उत्पादन तंत्रज्ञान विकसित करण्यासाठी आमंत्रित केले आहे.

•​​२०२७​: SiC इंटरपोझर्सना अधिकृतपणे प्रगत पॅकेजिंग प्रक्रियेत एकत्रित केले जाईल.

तथापि, या योजनेला अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो, विशेषतः उत्पादन प्रक्रियेत. सिलिकॉन कार्बाइडची कडकपणा हिऱ्याच्या कडकपणाइतकीच आहे, ज्यासाठी अत्यंत उच्च कटिंग तंत्रज्ञानाची आवश्यकता असते. जर कटिंग तंत्रज्ञान अपुरे असेल, तर SiC पृष्ठभाग लहरी होऊ शकतो, ज्यामुळे तो प्रगत पॅकेजिंगसाठी निरुपयोगी होऊ शकतो. जपानच्या DISCO सारखे उपकरण उत्पादक या आव्हानाला तोंड देण्यासाठी नवीन लेसर कटिंग उपकरणे विकसित करण्याचे काम करत आहेत.

भविष्यातील संभावना

सध्या, SiC इंटरपोजर तंत्रज्ञानाचा वापर सर्वात प्रगत AI चिप्समध्ये प्रथम केला जाईल. TSMC ने २०२७ मध्ये अधिक प्रोसेसर आणि मेमरी एकत्रित करण्यासाठी ७x रेटिकल CoWoS लाँच करण्याची योजना आखली आहे, ज्यामुळे इंटरपोजर क्षेत्र १४,४०० mm² पर्यंत वाढेल, ज्यामुळे सब्सट्रेट्सची मागणी वाढेल.

मॉर्गन स्टॅनलीचा अंदाज आहे की जागतिक मासिक CoWoS पॅकेजिंग क्षमता २०२४ मध्ये ३८,००० १२-इंच वेफर्सवरून २०२५ मध्ये ८३,००० आणि २०२६ मध्ये ११२,००० पर्यंत वाढेल. या वाढीमुळे SiC इंटरपोझर्सची मागणी थेट वाढेल.

जरी १२-इंच SiC सब्सट्रेट्स सध्या महाग असले तरी, मोठ्या प्रमाणात उत्पादन वाढत असताना आणि तंत्रज्ञान परिपक्व होत असताना, मोठ्या प्रमाणात वापरासाठी परिस्थिती निर्माण होत असताना किमती हळूहळू वाजवी पातळीवर येण्याची अपेक्षा आहे.

SiC इंटरपोझर्स केवळ उष्णता नष्ट करण्याच्या समस्या सोडवत नाहीत तर एकात्मता घनतेमध्ये लक्षणीय सुधारणा करतात. १२-इंच SiC सब्सट्रेट्सचे क्षेत्रफळ ८-इंच सब्सट्रेट्सपेक्षा जवळजवळ ९०% मोठे आहे, ज्यामुळे एकाच इंटरपोझरला अधिक चिपलेट मॉड्यूल्स एकत्रित करण्याची परवानगी मिळते, जे NVIDIA च्या ७x रेटिकल CoWoS पॅकेजिंग आवश्यकतांना थेट समर्थन देते.

TSMC SiC इंटरपोजर उत्पादन तंत्रज्ञान विकसित करण्यासाठी DISCO सारख्या जपानी कंपन्यांसोबत सहयोग करत आहे. एकदा नवीन उपकरणे उपलब्ध झाली की, SiC इंटरपोजर उत्पादन अधिक सुरळीतपणे पुढे जाईल, २०२७ मध्ये प्रगत पॅकेजिंगमध्ये लवकरात लवकर प्रवेश अपेक्षित आहे.

या बातमीमुळे प्रेरित होऊन, SiC-संबंधित शेअर्सनी ५ सप्टेंबर रोजी जोरदार कामगिरी केली, निर्देशांक ५.७६% वाढला. Tianyue Advanced, Luxshare Precision आणि Tiantong Co. सारख्या कंपन्यांनी दैनंदिन मर्यादा वाढवली, तर Jingsheng Mechanical & Electrical आणि Yintang Intelligent Control ने १०% पेक्षा जास्त वाढ केली.

डेली इकॉनॉमिक न्यूजनुसार, कामगिरी वाढवण्यासाठी, NVIDIA ने त्यांच्या पुढच्या पिढीच्या रुबिन प्रोसेसर डेव्हलपमेंट ब्लूप्रिंटमध्ये CoWoS प्रगत पॅकेजिंग प्रक्रियेतील इंटरमीडिएट सब्सट्रेट मटेरियल सिलिकॉन कार्बाइडने बदलण्याची योजना आखली आहे.

सार्वजनिक माहितीवरून असे दिसून येते की सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये उत्कृष्ट भौतिक गुणधर्म आहेत. सिलिकॉन उपकरणांच्या तुलनेत, SiC उपकरणे उच्च पॉवर घनता, कमी पॉवर लॉस आणि अपवादात्मक उच्च-तापमान स्थिरता असे फायदे देतात. तियानफेंग सिक्युरिटीजच्या मते, SiC उद्योग साखळी अपस्ट्रीममध्ये SiC सब्सट्रेट्स आणि एपिटॅक्सियल वेफर्स तयार करणे समाविष्ट आहे; मध्यप्रवाहात SiC पॉवर डिव्हाइसेस आणि RF डिव्हाइसेसची डिझाइन, उत्पादन आणि पॅकेजिंग/चाचणी समाविष्ट आहे.

डाउनस्ट्रीममध्ये, SiC अनुप्रयोग व्यापक आहेत, ज्यामध्ये नवीन ऊर्जा वाहने, फोटोव्होल्टेईक्स, औद्योगिक उत्पादन, वाहतूक, संप्रेषण बेस स्टेशन आणि रडार यासह दहापेक्षा जास्त उद्योगांचा समावेश आहे. यापैकी, ऑटोमोटिव्ह हे SiC साठी मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र बनेल. आयजियान सिक्युरिटीजच्या मते, २०२८ पर्यंत, ऑटोमोटिव्ह क्षेत्र जागतिक पॉवर SiC डिव्हाइस बाजारपेठेत ७४% वाटा उचलेल.

योल इंटेलिजेंसच्या मते, एकूण बाजारपेठेच्या आकाराच्या बाबतीत, २०२२ मध्ये जागतिक प्रवाहकीय आणि अर्ध-इन्सुलेटिंग SiC सब्सट्रेट बाजाराचे आकार अनुक्रमे ५१२ दशलक्ष आणि २४२ ​​दशलक्ष होते. असा अंदाज आहे की २०२६ पर्यंत, जागतिक SiC बाजाराचा आकार २.०५३ अब्ज पर्यंत पोहोचेल, ज्यामध्ये प्रवाहकीय आणि अर्ध-इन्सुलेटिंग SiC सब्सट्रेट बाजाराचे आकार अनुक्रमे १.६२ अब्ज आणि ४३३ दशलक्ष डॉलर्सपर्यंत पोहोचतील. २०२२ ते २०२६ पर्यंत प्रवाहकीय आणि अर्ध-इन्सुलेटिंग SiC सब्सट्रेटसाठी चक्रवाढ वार्षिक वाढ दर (CAGRs) अनुक्रमे ३३.३७% आणि १५.६६% असण्याची अपेक्षा आहे.

XKH सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) उत्पादनांच्या कस्टमाइज्ड डेव्हलपमेंट आणि जागतिक विक्रीमध्ये विशेषज्ञ आहे, जे कंडक्टिव्ह आणि सेमी-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्ससाठी 2 ते 12 इंचांची पूर्ण आकाराची श्रेणी देते. आम्ही क्रिस्टल ओरिएंटेशन, रेझिस्टिव्हिटी (10⁻³–10¹⁰ Ω·सेमी) आणि जाडी (350–2000μm) सारख्या पॅरामीटर्सच्या वैयक्तिकृत कस्टमायझेशनला समर्थन देतो. आमची उत्पादने नवीन ऊर्जा वाहने, फोटोव्होल्टेइक इन्व्हर्टर आणि औद्योगिक मोटर्ससह उच्च-स्तरीय क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. मजबूत पुरवठा साखळी प्रणाली आणि तांत्रिक सहाय्य टीमचा वापर करून, आम्ही जलद प्रतिसाद आणि अचूक वितरण सुनिश्चित करतो, ग्राहकांना डिव्हाइस कार्यप्रदर्शन वाढविण्यास आणि सिस्टम खर्च ऑप्टिमाइझ करण्यास मदत करतो.