താപ വിസർജ്ജന വസ്തുക്കൾ മാറ്റുക! സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ ആവശ്യകത പൊട്ടിത്തെറിക്കാൻ പോകുന്നു!​

ഉള്ളടക്ക പട്ടിക

1. AI ചിപ്പുകളിലെ താപ വിസർജ്ജന തടസ്സവും സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വസ്തുക്കളുടെ മുന്നേറ്റവും​

2. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ സവിശേഷതകളും സാങ്കേതിക ഗുണങ്ങളും​

3. NVIDIA, TSMC എന്നിവയുടെ തന്ത്രപരമായ പദ്ധതികളും സഹകരണ വികസനവും​

4. നടപ്പാക്കൽ പാതയും പ്രധാന സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികളും

5.​വിപണി സാധ്യതകളും ശേഷി വികാസവും​

6. അനുബന്ധ കമ്പനികളുടെ വിതരണ ശൃംഖലയിലും പ്രകടനത്തിലും ഉണ്ടാകുന്ന സ്വാധീനം​

7. സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളും മൊത്തത്തിലുള്ള വിപണി വലുപ്പവും

8.​XKH ന്റെ ഇഷ്ടാനുസൃത പരിഹാരങ്ങളും ഉൽപ്പന്ന പിന്തുണയും​

ഭാവിയിലെ AI ചിപ്പുകളുടെ താപ വിസർജ്ജന തടസ്സം സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മറികടക്കുകയാണ്.

വിദേശ മാധ്യമ റിപ്പോർട്ടുകൾ പ്രകാരം, NVIDIA അതിന്റെ അടുത്ത തലമുറ പ്രോസസറുകളുടെ CoWoS അഡ്വാൻസ്ഡ് പാക്കേജിംഗ് പ്രക്രിയയിലെ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ പദ്ധതിയിടുന്നു. SiC ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കായി സംയുക്തമായി നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കാൻ TSMC പ്രധാന നിർമ്മാതാക്കളെ ക്ഷണിച്ചു.

പ്രധാന കാരണം, നിലവിലുള്ള AI ചിപ്പുകളുടെ പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തൽ ഭൗതിക പരിമിതികൾ നേരിട്ടിട്ടുണ്ട് എന്നതാണ്. GPU പവർ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഒന്നിലധികം ചിപ്പുകൾ സിലിക്കൺ ഇന്റർപോസറുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് വളരെ ഉയർന്ന താപ വിസർജ്ജന ആവശ്യകതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ചിപ്പുകൾക്കുള്ളിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം അതിന്റെ പരിധിയിലേക്ക് അടുക്കുന്നു, പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ ഇന്റർപോസറുകൾക്ക് ഈ വെല്ലുവിളിയെ ഫലപ്രദമായി നേരിടാൻ കഴിയില്ല.

എൻ‌വിഡിയ പ്രോസസ്സറുകൾ താപ വിസർജ്ജന വസ്തുക്കളെ മാറ്റുന്നു! സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഡിമാൻഡ് പൊട്ടിത്തെറിക്കാൻ സജ്ജമാക്കി! സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഒരു വൈഡ് ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് സെമികണ്ടക്ടറാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ അതുല്യമായ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ ഉയർന്ന പവറും ഉയർന്ന താപ പ്രവാഹവുമുള്ള അങ്ങേയറ്റത്തെ പരിതസ്ഥിതികളിൽ ഇതിന് കാര്യമായ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. ജിപിയു അഡ്വാൻസ്ഡ് പാക്കേജിംഗിൽ, ഇത് രണ്ട് പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:

1. താപ വിസർജ്ജന ശേഷി: സിലിക്കൺ ഇന്റർപോസറുകൾ SiC ഇന്റർപോസറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് താപ പ്രതിരോധം ഏകദേശം 70% കുറയ്ക്കും.

2. കാര്യക്ഷമമായ പവർ ആർക്കിടെക്ചർ: കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും ചെറുതുമായ വോൾട്ടേജ് റെഗുലേറ്റർ മൊഡ്യൂളുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ SiC പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, പവർ ഡെലിവറി പാതകൾ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു, സർക്യൂട്ട് നഷ്ടങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു, AI കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ലോഡുകൾക്ക് വേഗതയേറിയതും കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഡൈനാമിക് കറന്റ് പ്രതികരണങ്ങൾ നൽകുന്നു.

ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ചിപ്പുകൾക്ക് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ പരിഹാരം നൽകിക്കൊണ്ട്, തുടർച്ചയായി വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന GPU പവർ മൂലമുണ്ടാകുന്ന താപ വിസർജ്ജന വെല്ലുവിളികളെ പരിഹരിക്കുക എന്നതാണ് ഈ പരിവർത്തനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ താപ ചാലകത സിലിക്കണിനേക്കാൾ 2-3 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, ഇത് ഫലപ്രദമായി താപ മാനേജ്മെന്റ് കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ഉയർന്ന പവർ ചിപ്പുകളിലെ താപ വിസർജ്ജന പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിന്റെ മികച്ച താപ പ്രകടനം GPU ചിപ്പുകളുടെ ജംഗ്ഷൻ താപനില 20-30°C കുറയ്ക്കും, ഉയർന്ന കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ സ്ഥിരത ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കും.

നടപ്പാക്കൽ പാതയും വെല്ലുവിളികളും

വിതരണ ശൃംഖല സ്രോതസ്സുകൾ പ്രകാരം, NVIDIA ഈ മെറ്റീരിയൽ പരിവർത്തനം രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലായി നടപ്പിലാക്കും:

•​​2025-2026​​: ഒന്നാം തലമുറ റൂബിൻ ജിപിയു ഇപ്പോഴും സിലിക്കൺ ഇന്റർപോസറുകൾ ഉപയോഗിക്കും. SiC ഇന്റർപോസർ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യ സംയുക്തമായി വികസിപ്പിക്കാൻ TSMC പ്രധാന നിർമ്മാതാക്കളെ ക്ഷണിച്ചു.

•​2027​​: SiC ഇന്റർപോസറുകൾ വിപുലമായ പാക്കേജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഔദ്യോഗികമായി സംയോജിപ്പിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, ഈ പദ്ധതി നിരവധി വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളിൽ. സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ കാഠിന്യം വജ്രത്തിന്റേതിന് സമാനമാണ്, അതിനാൽ വളരെ ഉയർന്ന കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ആവശ്യമാണ്. കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ അപര്യാപ്തമാണെങ്കിൽ, SiC ഉപരിതലം തരംഗമായി മാറിയേക്കാം, ഇത് നൂതന പാക്കേജിംഗിന് ഉപയോഗശൂന്യമാകും. ജപ്പാനിലെ DISCO പോലുള്ള ഉപകരണ നിർമ്മാതാക്കൾ ഈ വെല്ലുവിളിയെ നേരിടാൻ പുതിയ ലേസർ കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഭാവി സാധ്യതകൾ

നിലവിൽ, ഏറ്റവും നൂതനമായ AI ചിപ്പുകളിലാണ് SiC ഇന്റർപോസർ സാങ്കേതികവിദ്യ ആദ്യം ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കൂടുതൽ പ്രോസസ്സറുകളും മെമ്മറിയും സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനായി 2027 ൽ 7x റെറ്റിക്കിൾ CoWoS പുറത്തിറക്കാൻ TSMC പദ്ധതിയിടുന്നു, ഇത് ഇന്റർപോസർ വിസ്തീർണ്ണം 14,400 mm² ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കും, ഇത് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കുള്ള ആവശ്യകത വർദ്ധിപ്പിക്കും.

2024-ൽ 38,000 12 ഇഞ്ച് വേഫറുകളിൽ നിന്ന് 2025-ൽ 83,000 ഉം 2026-ൽ 112,000 ഉം ആയി ആഗോളതലത്തിൽ പ്രതിമാസ CoWoS പാക്കേജിംഗ് ശേഷി ഉയരുമെന്ന് മോർഗൻ സ്റ്റാൻലി പ്രവചിക്കുന്നു. ഈ വളർച്ച SiC ഇന്റർപോസറുകൾക്കുള്ള ആവശ്യകത നേരിട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കും.

12 ഇഞ്ച് SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ നിലവിൽ വിലയേറിയതാണെങ്കിലും, വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനം വർദ്ധിക്കുകയും സാങ്കേതികവിദ്യ പക്വത പ്രാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതോടെ വിലകൾ ക്രമേണ ന്യായമായ നിലവാരത്തിലേക്ക് കുറയുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് വലിയ തോതിലുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

SiC ഇന്റർപോസറുകൾ താപ വിസർജ്ജന പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുക മാത്രമല്ല, സംയോജന സാന്ദ്രത ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. 12 ഇഞ്ച് SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ വിസ്തീർണ്ണം 8 ഇഞ്ച് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളേക്കാൾ ഏകദേശം 90% വലുതാണ്, ഇത് ഒരു ഇന്റർപോസറിന് കൂടുതൽ ചിപ്‌ലെറ്റ് മൊഡ്യൂളുകൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് NVIDIA യുടെ 7x റെറ്റിക്കിൾ CoWoS പാക്കേജിംഗ് ആവശ്യകതകളെ നേരിട്ട് പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

SiC ഇന്റർപോസർ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനായി TSMC, DISCO പോലുള്ള ജാപ്പനീസ് കമ്പനികളുമായി സഹകരിക്കുന്നു. പുതിയ ഉപകരണങ്ങൾ നിലവിൽ വന്നുകഴിഞ്ഞാൽ, SiC ഇന്റർപോസർ നിർമ്മാണം കൂടുതൽ സുഗമമായി മുന്നോട്ട് പോകും, ​​2027 ൽ അഡ്വാൻസ്ഡ് പാക്കേജിംഗിലേക്കുള്ള ആദ്യ പ്രവേശനം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ഈ വാർത്തയുടെ പ്രേരണയാൽ, സെപ്റ്റംബർ 5 ന് SiC-യുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഓഹരികൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവച്ചു, സൂചിക 5.76% ഉയർന്നു. Tianyue Advanced, Luxshare Precision, Tiantong Co തുടങ്ങിയ കമ്പനികൾ ദൈനംദിന പരിധി കവിഞ്ഞു, അതേസമയം Jingsheng Mechanical & Electrical, Yintang Intelligent Control എന്നിവ 10% ത്തിലധികം ഉയർന്നു.

ഡെയ്‌ലി ഇക്കണോമിക് ന്യൂസ് പ്രകാരം, പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി, NVIDIA അതിന്റെ അടുത്ത തലമുറ റൂബിൻ പ്രോസസർ വികസന ബ്ലൂപ്രിന്റിൽ CoWoS അഡ്വാൻസ്ഡ് പാക്കേജിംഗ് പ്രക്രിയയിലെ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ പദ്ധതിയിടുന്നു.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് മികച്ച ഭൗതിക ഗുണങ്ങളുണ്ടെന്ന് പൊതുവിവരങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ ഉപകരണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, SiC ഉപകരണങ്ങൾ ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി, കുറഞ്ഞ പവർ നഷ്ടം, അസാധാരണമായ ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരത തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ടിയാൻഫെങ് സെക്യൂരിറ്റീസിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, SiC വ്യവസായ ശൃംഖലയിൽ SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളും എപ്പിറ്റാക്‌സിയൽ വേഫറുകളും തയ്യാറാക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു; മിഡ്‌സ്ട്രീമിൽ SiC പവർ ഉപകരണങ്ങളുടെയും RF ഉപകരണങ്ങളുടെയും രൂപകൽപ്പന, നിർമ്മാണം, പാക്കേജിംഗ്/പരിശോധന എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഡൌൺസ്ട്രീമിൽ, SiC ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വിപുലമാണ്, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്‌സ്, വ്യാവസായിക നിർമ്മാണം, ഗതാഗതം, ആശയവിനിമയ ബേസ് സ്റ്റേഷനുകൾ, റഡാർ എന്നിവയുൾപ്പെടെ പത്തിലധികം വ്യവസായങ്ങൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇവയിൽ, ഓട്ടോമോട്ടീവ് SiC-യുടെ പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലയായി മാറും. ഐജിയൻ സെക്യൂരിറ്റീസിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, 2028 ആകുമ്പോഴേക്കും ആഗോള പവർ SiC ഉപകരണ വിപണിയുടെ 74% ഓട്ടോമോട്ടീവ് മേഖലയായിരിക്കും.

യോൾ ഇന്റലിജൻസിന്റെ കണക്കനുസരിച്ച്, മൊത്തത്തിലുള്ള വിപണി വലുപ്പത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, 2022 ൽ ആഗോള ചാലക, സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മാർക്കറ്റ് വലുപ്പങ്ങൾ യഥാക്രമം 512 ദശലക്ഷവും 242 ദശലക്ഷവുമായിരുന്നു. 2026 ആകുമ്പോഴേക്കും ആഗോള SiC മാർക്കറ്റ് വലുപ്പം 2.053 ബില്യണിലെത്തുമെന്ന് പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു, ഇതിൽ ചാലക, സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മാർക്കറ്റ് വലുപ്പങ്ങൾ യഥാക്രമം 1.62 ബില്യണും 433 മില്യണും എത്തും. 2022 മുതൽ 2026 വരെ ചാലക, സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ സംയുക്ത വാർഷിക വളർച്ചാ നിരക്ക് (CAGR) യഥാക്രമം 33.37% ഉം 15.66% ഉം ആയിരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഇഷ്ടാനുസൃത വികസനത്തിലും ആഗോള വിൽപ്പനയിലും XKH വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടിയിട്ടുണ്ട്, ചാലക, സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കായി 2 മുതൽ 12 ഇഞ്ച് വരെ പൂർണ്ണ വലുപ്പ ശ്രേണി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ ഓറിയന്റേഷൻ, റെസിസ്റ്റിവിറ്റി (10⁻³–10¹⁰ Ω·cm), കനം (350–2000μm) തുടങ്ങിയ പാരാമീറ്ററുകളുടെ വ്യക്തിഗത ഇഷ്‌ടാനുസൃതമാക്കലിനെ ഞങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക് ഇൻവെർട്ടറുകൾ, വ്യാവസായിക മോട്ടോറുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള മേഖലകളിൽ ഞങ്ങളുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ശക്തമായ ഒരു വിതരണ ശൃംഖല സംവിധാനവും ഒരു സാങ്കേതിക പിന്തുണാ ടീമും ഉപയോഗിച്ച്, ഞങ്ങൾ വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണവും കൃത്യമായ ഡെലിവറിയും ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും സിസ്റ്റം ചെലവ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും ഉപഭോക്താക്കളെ സഹായിക്കുന്നു.