ऊष्मा अपव्यय सामग्री बदलें! सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की मांग में जबरदस्त उछाल आने वाला है!

विषयसूची

1. एआई चिप्स में ऊष्मा अपव्यय की बाधा और सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री की अभूतपूर्व खोज

2. सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की विशेषताएं और तकनीकी लाभ

3. एनवीडिया और टीएसएमसी द्वारा रणनीतिक योजनाएं और सहयोगात्मक विकास

4. कार्यान्वयन प्रक्रिया और प्रमुख तकनीकी चुनौतियाँ

5. बाजार की संभावनाएं और क्षमता विस्तार

6. आपूर्ति श्रृंखला और संबंधित कंपनियों के प्रदर्शन पर प्रभाव

7. सिलिकॉन कार्बाइड के व्यापक अनुप्रयोग और समग्र बाजार आकार

8. एक्सकेएच के अनुकूलित समाधान और उत्पाद सहायता

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट सामग्री के उपयोग से भविष्य के एआई चिप्स की ऊष्मा अपव्यय संबंधी बाधा को दूर किया जा रहा है।

विदेशी मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, एनवीडिया अपनी अगली पीढ़ी के प्रोसेसरों की कोवोस एडवांस्ड पैकेजिंग प्रक्रिया में मध्यवर्ती सब्सट्रेट सामग्री को सिलिकॉन कार्बाइड से बदलने की योजना बना रही है। टीएसएमसी ने प्रमुख निर्माताओं को SiC मध्यवर्ती सब्सट्रेट के लिए विनिर्माण प्रौद्योगिकियों को संयुक्त रूप से विकसित करने के लिए आमंत्रित किया है।

इसका मुख्य कारण यह है कि मौजूदा एआई चिप्स के प्रदर्शन में सुधार भौतिक सीमाओं के कारण बाधित हो रहा है। जैसे-जैसे जीपीयू की शक्ति बढ़ती है, सिलिकॉन इंटरपोज़र में कई चिप्स को एकीकृत करने से अत्यधिक ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता उत्पन्न होती है। चिप्स के भीतर उत्पन्न ऊष्मा अपनी सीमा के करीब पहुंच रही है, और पारंपरिक सिलिकॉन इंटरपोज़र इस चुनौती का प्रभावी ढंग से समाधान नहीं कर सकते।

एनवीडिया प्रोसेसर ने ऊष्मा अपव्यय सामग्री में बदलाव किया! सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की मांग में भारी उछाल आने वाला है! सिलिकॉन कार्बाइड एक वाइड बैंडगैप सेमीकंडक्टर है, और इसके अद्वितीय भौतिक गुण इसे उच्च शक्ति और उच्च ताप प्रवाह वाले चरम वातावरण में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं। जीपीयू की उन्नत पैकेजिंग में, यह दो मुख्य लाभ प्रदान करता है:

1. ऊष्मा अपव्यय क्षमता: सिलिकॉन इंटरपोजर को SiC इंटरपोजर से बदलने पर तापीय प्रतिरोध लगभग 70% तक कम हो सकता है।

2. कुशल पावर आर्किटेक्चर: SiC अधिक कुशल, छोटे वोल्टेज रेगुलेटर मॉड्यूल के निर्माण को सक्षम बनाता है, जिससे बिजली वितरण पथ काफी कम हो जाते हैं, सर्किट हानि कम हो जाती है और AI कंप्यूटिंग लोड के लिए तेज, अधिक स्थिर गतिशील वर्तमान प्रतिक्रियाएं प्रदान की जाती हैं।

इस परिवर्तन का उद्देश्य जीपीयू की शक्ति में लगातार वृद्धि के कारण उत्पन्न होने वाली ऊष्मा अपव्यय संबंधी चुनौतियों का समाधान करना है, जिससे उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग चिप्स के लिए अधिक कुशल समाधान प्रदान किया जा सके।

सिलिकॉन कार्बाइड की तापीय चालकता सिलिकॉन की तुलना में 2-3 गुना अधिक होती है, जिससे तापीय प्रबंधन दक्षता में प्रभावी रूप से सुधार होता है और उच्च-शक्ति वाले चिप्स में ऊष्मा अपव्यय की समस्या का समाधान होता है। इसका उत्कृष्ट तापीय प्रदर्शन जीपीयू चिप्स के जंक्शन तापमान को 20-30°C तक कम कर सकता है, जिससे उच्च-कंप्यूटिंग परिदृश्यों में स्थिरता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

कार्यान्वयन पथ और चुनौतियाँ

आपूर्ति श्रृंखला सूत्रों के अनुसार, एनवीडिया इस भौतिक परिवर्तन को दो चरणों में लागू करेगी:

• 2025-2026: पहली पीढ़ी के रुबिन जीपीयू में अभी भी सिलिकॉन इंटरपोजर का उपयोग किया जाएगा। टीएसएमसी ने प्रमुख निर्माताओं को संयुक्त रूप से SiC इंटरपोजर निर्माण तकनीक विकसित करने के लिए आमंत्रित किया है।

• 2027: SiC इंटरपोजर को आधिकारिक तौर पर उन्नत पैकेजिंग प्रक्रिया में एकीकृत किया जाएगा।

हालांकि, इस योजना को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, खासकर विनिर्माण प्रक्रियाओं में। सिलिकॉन कार्बाइड की कठोरता हीरे के बराबर है, जिसके लिए अत्यंत उन्नत कटिंग तकनीक की आवश्यकता होती है। यदि कटिंग तकनीक अपर्याप्त है, तो SiC की सतह लहरदार हो सकती है, जिससे यह उन्नत पैकेजिंग के लिए अनुपयोगी हो जाएगी। जापान की DISCO जैसी उपकरण निर्माता कंपनियां इस चुनौती से निपटने के लिए नए लेजर कटिंग उपकरण विकसित करने पर काम कर रही हैं।

भविष्य की संभावनाएं

वर्तमान में, SiC इंटरपोज़र तकनीक का उपयोग सबसे उन्नत AI चिप्स में किया जाएगा। TSMC की योजना 2027 में 7x रेटिकल CoWoS लॉन्च करने की है, जिसमें अधिक प्रोसेसर और मेमोरी को एकीकृत किया जाएगा, जिससे इंटरपोज़र क्षेत्र बढ़कर 14,400 mm² हो जाएगा, जो सब्सट्रेट की मांग में वृद्धि करेगा।

मॉर्गन स्टेनली का अनुमान है कि वैश्विक मासिक CoWoS पैकेजिंग क्षमता 2024 में 38,000 12-इंच वेफर्स से बढ़कर 2025 में 83,000 और 2026 में 112,000 हो जाएगी। यह वृद्धि सीधे तौर पर SiC इंटरपोजर्स की मांग को बढ़ाएगी।

हालांकि वर्तमान में 12-इंच SiC सबस्ट्रेट महंगे हैं, लेकिन उम्मीद है कि बड़े पैमाने पर उत्पादन बढ़ने और प्रौद्योगिकी के परिपक्व होने के साथ-साथ कीमतें धीरे-धीरे उचित स्तर तक गिर जाएंगी, जिससे बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए परिस्थितियां बनेंगी।

SiC इंटरपोज़र न केवल ऊष्मा अपव्यय की समस्याओं को हल करते हैं बल्कि एकीकरण घनत्व में भी उल्लेखनीय सुधार करते हैं। 12-इंच SiC सबस्ट्रेट का क्षेत्रफल 8-इंच सबस्ट्रेट की तुलना में लगभग 90% अधिक होता है, जिससे एक ही इंटरपोज़र में अधिक चिपलेट मॉड्यूल को एकीकृत किया जा सकता है, जो सीधे NVIDIA की 7x रेटिकल CoWoS पैकेजिंग आवश्यकताओं का समर्थन करता है।

टीएसएमसी, एसआईसी इंटरपोज़र निर्माण तकनीक विकसित करने के लिए DISCO जैसी जापानी कंपनियों के साथ सहयोग कर रही है। नए उपकरण उपलब्ध हो जाने के बाद, एसआईसी इंटरपोज़र निर्माण अधिक सुचारू रूप से आगे बढ़ेगा, और उन्नत पैकेजिंग में इसकी शुरुआत 2027 में होने की उम्मीद है।

इस खबर से प्रेरित होकर, 5 सितंबर को SiC से संबंधित शेयरों में ज़बरदस्त उछाल आया और सूचकांक 5.76% तक बढ़ गया। तियान्यू एडवांस्ड, लक्सशेयर प्रेसिजन और तियानटोंग कंपनी जैसी कंपनियों के शेयरों में दैनिक उच्चतम स्तर की वृद्धि दर्ज की गई, जबकि जिंगशेंग मैकेनिकल एंड इलेक्ट्रिकल और यिनतांग इंटेलिजेंट कंट्रोल के शेयरों में 10% से अधिक की तेजी आई।

डेली इकोनॉमिक न्यूज के अनुसार, प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, एनवीडिया अपनी अगली पीढ़ी के रुबिन प्रोसेसर विकास ब्लूप्रिंट में कोवोस एडवांस्ड पैकेजिंग प्रक्रिया में मध्यवर्ती सब्सट्रेट सामग्री को सिलिकॉन कार्बाइड से बदलने की योजना बना रही है।

सार्वजनिक जानकारी से पता चलता है कि सिलिकॉन कार्बाइड में उत्कृष्ट भौतिक गुण होते हैं। सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में, SiC उपकरण उच्च शक्ति घनत्व, कम बिजली हानि और असाधारण उच्च तापमान स्थिरता जैसे लाभ प्रदान करते हैं। तियानफेंग सिक्योरिटीज के अनुसार, SiC उद्योग श्रृंखला में SiC सब्सट्रेट और एपिटैक्सियल वेफर्स की तैयारी शामिल है; इसके मध्य चरण में SiC पावर डिवाइस और RF डिवाइस का डिज़ाइन, निर्माण और पैकेजिंग/परीक्षण शामिल है।

आगे चलकर, SiC के अनुप्रयोग व्यापक हैं और दस से अधिक उद्योगों को कवर करते हैं, जिनमें नई ऊर्जा वाहन, फोटोवोल्टिक्स, औद्योगिक विनिर्माण, परिवहन, संचार बेस स्टेशन और रडार शामिल हैं। इनमें से, ऑटोमोटिव क्षेत्र SiC के लिए प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्र बन जाएगा। ऐजियान सिक्योरिटीज के अनुसार, 2028 तक, ऑटोमोटिव क्षेत्र वैश्विक पावर SiC डिवाइस बाजार का 74% हिस्सा होगा।

योले इंटेलिजेंस के अनुसार, समग्र बाजार आकार के संदर्भ में, 2022 में वैश्विक चालक और अर्ध-अवरोधक SiC सब्सट्रेट बाजार का आकार क्रमशः 512 मिलियन और 242 मिलियन डॉलर था। यह अनुमान लगाया गया है कि 2026 तक, वैश्विक SiC बाजार का आकार 2.053 बिलियन डॉलर तक पहुंच जाएगा, जिसमें चालक और अर्ध-अवरोधक SiC सब्सट्रेट बाजार का आकार क्रमशः 1.62 बिलियन डॉलर और 433 मिलियन डॉलर होगा। 2022 से 2026 तक चालक और अर्ध-अवरोधक SiC सब्सट्रेट के लिए चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) क्रमशः 33.37% और 15.66% रहने की उम्मीद है।

XKH सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) उत्पादों के अनुकूलित विकास और वैश्विक बिक्री में विशेषज्ञता रखता है, जो चालक और अर्ध-अवरोधक सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट दोनों के लिए 2 से 12 इंच तक की पूर्ण आकार सीमा प्रदान करता है। हम क्रिस्टल अभिविन्यास, प्रतिरोधकता (10⁻³–10¹⁰ Ω·cm) और मोटाई (350–2000μm) जैसे मापदंडों के व्यक्तिगत अनुकूलन का समर्थन करते हैं। हमारे उत्पाद नई ऊर्जा वाहनों, फोटोवोल्टिक इनवर्टर और औद्योगिक मोटरों सहित उच्च-स्तरीय क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। एक मजबूत आपूर्ति श्रृंखला प्रणाली और तकनीकी सहायता टीम का लाभ उठाते हुए, हम त्वरित प्रतिक्रिया और सटीक वितरण सुनिश्चित करते हैं, जिससे ग्राहकों को उपकरण प्रदर्शन बढ़ाने और सिस्टम लागत को अनुकूलित करने में मदद मिलती है।