国海证券:芯片级散热有望打开成长空间、迎量价齐升

国海证券:芯片级散热有望打开成长空间、迎量价齐升国海证券表示,电子设备发热的本质原因就是工作能量转化为热能的过程。散热是为解决高性能计算设备中的热管理问题而设计的,它们通过直接在芯片或处理器表面移除热量来优化设备性能并延长使用寿命。散热技术包括风冷与液冷两类。风冷技术中,热管与VC的散热能力较低,3DVC散热上限扩至1000W,均需搭配风扇进行散热,技术简单、便宜,适用于大多数设备。AI算力发展与政策PUE等驱动下,芯片级散热将从热管/VC转向更高效的3DVC与冷板,芯片级散热有望打开成长空间、迎量价齐升。

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开源证券:短期国内海风装机增速可期长期远海&出海进一步打开成长空间开源证券发布研报称,根据当前开工建设情况,预计2024年海风装机在10GW以上,2023年海风新增并网6.8GW,2024年至少同比增长47%,为完成“十四五”规划目标,2025年海风装机潜力仍较大。长期看,深远海海风资源更好、空间更广阔,深远海海风潜能将在“十五五”期间逐步验证。当前海外海风项目受高利率影响开发较慢,部分优质企业凭借较高的性价比和更稳定的交期,正在布局出海,随着后续降息周期激发海外业主的开发动力,有望迎来量利齐升的机遇。

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太平洋证券:仿制药出海有望打开成长天花板

太平洋证券:仿制药出海有望打开成长天花板太平洋证券5月17日研报指出,根据2023年报及2024年一季报已披露的情况,仿制药板块内部出现分化,部分企业业绩迎来拐点。随着集采影响逐步出清,仿制药企业稳定的利润给公司的估值又提供较好的安全边际,叠加创新转型有望迎来估值重塑,出海有望打开成长天花板。建议关注:1)产品成熟学术推广完善,立项能力强,未来业绩确定性好的公司;2)创新药管线进入兑现阶段,估值修复弹性大的公司。

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iPhone 16 将使用石墨烯散热装置解决芯片过热问题

iPhone16将使用石墨烯散热装置解决芯片过热问题iPhone15已经上市,不可能在中期更换硬件,但X上的爆料者@KosutamiSan说苹果正在为iPhone16制定解决方案。该公司可能会改用石墨烯散热装置和金属电池外壳,以促进更好的热传导。iPhone体积非常小,没有太多空间容纳更多元件,尤其是厚重的散热器。石墨烯是一种极佳的散热材料,因为它的导热性是铜的十倍。iPhone没有风扇,因此热量必须通过设备边框被动传导到空气中。散热片顾名思义,就是通过比周围材料更有效的热传导值,将热量从对热较为敏感的区域带走。石墨烯的性能将优于现有的冷却机制,从而使iPhone能够更有效地处理更多的热量。苹果公司已经研究了许多为iPhone降温的方法,但除了使用不同的散热器外,并没有太大的改变。郭明𫓹(Ming-ChiKuo)曾一度建议苹果使用热管,而还有一项专利则指出磁铁是一种解决方案。然而,这些方案成本高昂,而且需要彻底改变设计。如果传言属实,石墨烯可能是防止iPhone16过热的更好解决方案。Kosutami曾准确泄露过iPhone15的USB-C组件等信息,但也有一些失误,如假定的iPhone15ProThunderbolt数据线。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397397.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1397397.htm

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RTX 5090性能有望提升1.6倍 4.2插槽巨无霸散热器准备好了

RTX5090性能有望提升1.6倍4.2插槽巨无霸散热器准备好了微星目前拿出的还是原型设计,也没有明确的名字,使用旗舰级的RTX4090SUPRIMX作为载体,但号称“为下一代显卡做准备”,看样子是要迎接RTX5090。当然,也有可能会用于RTX4090Ti。据介绍,微星使用了动态双金属鳍片(DynamicBimetallicFin),六条贯穿式纯铜热管、大面积铝质鳍片中也嵌入了铜片,进一步增强散热,包括显存区域就有对应的铜片。此前有说法称,RTX50系列显卡代号Blackwell——美国科学院首位黑人院士、加州大学伯克利分校首位黑人终身教授、杰出统计学家戴维·布莱克维尔。显卡已经进入原型样卡验证阶段,大核心代号BG102,还是单芯片设计,台积电3nm工艺。规格方面,或包含144组SM单元,也就是18432个CUDA核心,达到现在数据中心级HopperGH100的档次,相比RTX4090增加了1/8,其中SM结构会重组,路径光线追踪也会有大的提升。同时还有96MB二级缓存、384-bitGDDR7显存,支持PCIe5.0x16。核心频率目标超过3GHz,性能提升1-1.6倍。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362895.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1362895.htm

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搜索量暴增6000倍 “小芯片”能突围芯片封锁?

搜索量暴增6000倍“小芯片”能突围芯片封锁?CES2023开幕演讲上,美国芯片巨头AMD发布全球首个集成数据中心APU(加速处理器)芯片InstinctMI300,其采用5nm和6nm的先进Chiplet3D封装技术,实现高达1460亿个晶体管,AI性能比前代提升8倍以上,最快2023年下半年发货;国内晶圆封装龙头长电科技(600584.SH)宣布,公司XDFOIChiplet高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段,同步实现4nm节点多芯片系统集成封装产品出货。实际上,Chiplet是一种芯片“模块化”设计方案,通过2.5D/3D集成封装等技术,能够将不同工艺节点、不同功能、不同材质的芯片,如同搭积木一样集成一个更大的系统级芯片(SoC)。与传统的SoC方案相比,Chiplet模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短等优势,非常适用于高性能计算等领域。例如,搭配28nm、14nm等不同制程芯片,通过Chiplet等技术集成的芯片,可接近7nm芯片性能和作用,而且成本最高降低50%以上——设计一款5nm芯片的总成本接近5亿美元。而且,国产Chiplet有助于减少美国对先进技术封锁的影响。根据钛媒体App编辑的统计,自2022年8月开始,“Chiplet”的百度中文搜索量突然猛增,周搜索指数最高增长6123倍。而在去年12月中的一周内,搜索量暴增1005倍,热度仅次于“布洛芬”、口罩和抗原等。这意味着,最近很多人开始在中文互联网上搜索、了解Chiplet半导体技术。“Chiplet”过去一年的中文搜索增长趋势(来源:钛媒体App/百度指数)清华大学集成电路学院院长吴华强教授在2022年ICWorld大会上表示,Chiplet是延续摩尔定律的重要技术路径,对中国至关重要,是核心战略产品:是集成电路产业后摩尔时代重要技术路径;具有极高的商业价值;为没有EUV光刻机下争取战略缓冲期;可重新定义产业链。去年12月,中国发布了首个原生Chiplet技术标准《小芯片接口总线技术要求》,被认为是AMD、台积电发起的国际UCIe标准的“中国创新版”,有超过60家企业参与,成为Chiplet行业标准的PlanB。不过,当前Chiplet还存在很多争议和挑战。无论是国内芯片IP(知识产权)偏少,产业上下游的支持力度差,还是芯片测试良率、互连技术、集成封装技术、供电散热等方面的技术挑战,都说明国内Chiplet产业链还不成熟,距离自主可控还有一定距离。“国内已经具备了一定的Chiplet芯片设计能力,但是普遍基于海外的制造和集成工艺。”吴华强坦言。那么,在加快芯片“国产替代”的大背景下,Chiplet能否将成为中国突围芯片封锁的“救星”?争议中的“灵丹妙药”事实上,Chiplet并不是一项新的技术名词。早在2009年,英特尔在制造一款复杂处理器(i7Nehalemprocess)时,就提到了类似Chiplet的多芯片3D集成的概念,当时这一消息还没被很多人关注到。随后2015年ISSCC大会上,美国芯片巨头Marvell创始人周秀文提出了MoChi(模块化芯片)架构概念。同一年,美国芯片巨头AMD公司就以实现性能、功耗和成本的平衡为目标,率先将Chiplet应用于商业产品中,自此之后陆续使用HBM、Chiplet和3DChiplet等技术研发芯片产品。为什么要Chiplet?一个核心原因就是:摩尔定律的放缓以及先进芯片设计成本越来越高,通过Chiplet实现对算力的无止境需求。事实上,近年来,随着高性能计算、人工智能、5G、汽车、云端等应用的蓬勃发展,要求芯片成品制造工艺持续革新以弥补摩尔定律的放缓,先进封装技术变得越来越重要,也逐渐成为芯片公司加码布局的重点。而Chiplet将SoC模块化之后,可以减少重复的设计和验证环节,提高产品的迭代速度,与更加追求效率的后摩尔时代调性相同。Chiplet是行业技术、市场需求与经济效益协同选择的结果,近年来加速爆发主要源于三方面:1、摩尔定律呈现放缓趋势,先进制程工艺逐渐接近物理极限、成本高且产能有限;2、单芯片算力逐渐无法满足人工智能、大数据、科学计算等战略应用算力需求激增要求:3、万物智能互联时代,市场对芯片多样化、敏捷化开发需求极高。2019年,AMD发布7nm制程的Ryzen3000系列,其中内置基于Chiplet技术的Zen2内核,实现了对英特尔落后制程和性能上的超越,以较高的性价比快速分食PC处理器芯片领域的市占率。2021年6月,AMD发布了基于3DChiplet技术的3DV-Cache,使用台积电的3DFabric先进封装技术,引入垂直Cache,让存储架构基于Chiplet以3D堆叠的形式与处理器封装在一起,最后概念产品中每个Ryzen5000Chiplet的存储架构实现接近翻倍的提升。苹果Chiplet专利与M1Ultra芯片随后,科技巨头们也嗅到了Chiplet技术的商业化前景。2022年3月,苹果公司发布的自研M1Ultra芯片,就是通过Chiplet封装方案,将两个M1Max芯片互连,以实现更高的性能以及更经济的方案;2021年特斯拉发布的7nmDojoAl超算模组,采用了Chiplet技术,每秒可执行1024亿次计算,性能远远高于其他芯片产品,甚至还取代日本的“富岳”成为全球最快的超级计算机。此外,Chiplet技术类似于预制菜概念,引入了平台化设计模式。一方面,这种系统平台带来成熟解决方案,可固化成的标准组件,降低技术风险,减少重复开发;另一方面平台化设计使技术收敛,易于实现标准化,形成生态的必要系件,而且系统开发变为软件开发+定制功能实现,加速了应用开发和应用创新。根据调研机构Omdia数据显示,到2024年,Chiplet处理器芯片的全球市场规模将达到58亿美元,较2018年增长9倍。到2035年,全球Chiplet芯片市场规模将有望扩大到570亿美元,较2024年增长近10倍。基于Chiplet的系统芯片示意图(来源:IEEE会议)“(Chiplet)解决7nm、5nm及以下工艺中,性能与成本的平衡,能降低较大规模芯片的设计时间和风险。”芯原股份CEO戴伟民十分看好Chiplet这项技术发展。去年一场线上会议中,戴伟民直言,Chiplet技术能使中国构建计算机和电子设备核心的中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)的“战略库存”。对于中国来说,Chiplet技术的最大吸引力在于,它可以在降低成本下,实现不同工艺节点的芯片产品搭配,并通过添加或删除Chiplet,来创建具有不同功能集的不同产品。除了降低成本外,还能大大缩短研发时间,增强企业的市场竞争力。“Chiplet技术带来系统综合性能的提升,可弥补中国EUV光刻机等关键装备不足缺陷。采用Chiplet技术,可以支撑换道发展变革性技术,为中国集成电路产业发展争取战略缓冲期。”吴华强表示,随着数字化与智能化进程加快,对算力需求紧迫,高性能计算芯片有望成为引爆Chiplet市场的核心产品。不过,清华大学教授魏少军却认为,Chiplet处理器芯片是先进制造工艺的“补充”,而不是替代品。“其目标还是在成本可控情况下的异质集成。”综合考虑成本、性能等多方面的因素,魏少军表示,Chiplet技术最大的应用场景,主要包括计算逻辑与DRAM(动态随机存储)集成、手机领域通过Chiplet将多颗芯粒集成以节省体积、以及汽车、工业控制、物联网等领域。云岫资本合伙人兼首席技术官赵占祥此前在公开演讲中也指出,Chiplet不仅是先进封装,合理的架构设计才能和封装技术相得益彰。架构设计和先进封装齐头并进,才能加速Chiplet的落地与实现。每款用Chiplet技术实现的大芯片一定是两者共同作用的产物。“盲目夸大Chiplet的作用也是不对的,只是Chiplet设计方式加上成熟工艺在某些场景下小于或等同于先进工艺的作用,Chiplet并不能替代以光刻机的演进为主要方向的传统集成电路技术路线。”中国计算机互连技术联盟CCITA郝沁汾对钛媒体App表示,只靠C...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338137.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1338137.htm

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“钻石”芯片,真的要来了

“钻石”芯片,真的要来了按照该公司的规划,在2023年以后,他们计划在每个芯片后安装一颗单晶钻石用于散热,到2033年以后,推动钻石材料在半导体行业的应用,如用于制造晶体管或其他半导体元件的基底材料。钻石,成为半导体终极材料自1959年硅晶片诞生以来,半导体工业不断地突破和创新。从硅发展到现在大火大热的碳化硅(SiC)/氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料,再到对氧化镓的探索,产业界始终在探索具有更优导热和电绝缘性能的新材料,以应对不断升级的技术要求。而钻石晶圆,就目前已经探到的材料而言,可以说是终极的半导体材料了。众多周知,整个半导体产业遵循着摩尔定律已经来到了3纳米,苹果的3纳米芯片已经伴随iPhone15Pro和Promax悄然到了消费者手中。随着我们正在向2纳米、1纳米甚至是埃米(Angstrom,1埃=十亿分之一米)级别迈进。依靠现在的硅基材料显然是有很大难度的,物理极限的问题不断显现,热挑战也在困扰着行业。与当今现有的材料相比,钻石展现了其多项超群的特性。首先,按照DF公司的说法,他们可以实现将钻石直接以原子方式与集成电路晶圆粘合,晶圆厚度可以达到埃级精度,这不仅凸显了其粘合精度之高,而且为半导体产业未来向纳米甚至埃米级别进展提供了坚实的技术基础。其次,单晶钻石是已知热导率最高的材料。典型的硅的热导率为150W/(m·K),铜(Copper)是380W/(m·K),而钻石的热导率远高于硅和铜,高达2400W/(m·K),,这就意味着它能更有效地传导热量,使集成电路能够更快地运行且寿命更长。钻石还有一个很大的优势是极高的绝缘性。衡量不同材料绝缘性好坏的一大重要指标是击穿电场强度,表示材料能承受的最大电压不造成电击穿。作为对比,硅材料的击穿电场强度为0.3MV/cm左右,SiC为3MV/cm,GaN为5MV/cm,而钻石则为10MV/cm。而且即使是非常薄的钻石切片也具有非常高的电绝缘性,能够抵抗非常高的电压。这对于功率电子学领域中的器件微型化是非常重要的。因此,凭借极高的导热性和电绝缘性以及可与集成电路晶圆直接粘合的特点,使得钻石成为理想的半导体基底材料。世界上首个110克拉、晶圆大小的钻石是如何制造出来的?创造出世界首个DF公司的创始团队由麻省理工学院、斯坦福大学和普林斯顿大学的工程师组成,大约2012年之前,他们还是一家太阳能发电科技公司,但是该公司由于某些原因在商业上失败了,然而他们却发现类似太阳能的技术却可以生产更高价值的钻石。因此,自2012年开始,该团队开始设计生长钻石的等离子体反应器,2014年启动了第一个等离子体反应器。2015年他们生产出了第一颗单晶钻石。2016年他们的钻石开始大量生产,被消费者抢售一空。事实证明,钻石确实是一门好生意,很快该公司就实现了盈利。他们开始制造越来越大的钻石,并开始追求半导体晶圆大小的钻石。2023年10月,他们成功制造出了世界上第一块单晶钻石晶圆,直径100毫米、重110克拉。这不是易事,长期以来,生产晶圆大小的单晶钻石一直是难以实现的技术圣杯。单晶钻石的制造过程一直受到两大技术挑战的制约:一方面,使用传统的高压高温(HPHT)技术培育大尺寸单晶钻石所需承受的压力远超任何已知材料的极限;另一方面,按照单晶材料生长的基本原则:在生长单晶材料时,通常需要一个已有的同种材料的单晶体作为“种子”,这个种子会指导新添加的原子在何处正确地定位自己,以保持原有的晶体结构不变。简单来说,就像是在已有的秩序排列的队列中加入新成员,如果没有一个明确的示范,新来的成员就不会知道如何加入队列以保持队列的整齐。在单晶生长的情况下,这种“队列”的秩序是原子排列的规则性和周期性,也就是晶格结构。如果没有一个模板来指导这种秩序的创建,那么新增加的原子就无法形成所需的单晶结构,可能会导致多晶或非晶结构的形成,这些结构的性质与单晶大不相同。因此,要想采用薄膜原子分层技术制造钻石则需要一个与晶圆同样大小的基体来指导原子沉积,但世界上并不存在晶圆大小的钻石,必须要弄清楚如何制造第一个用于生产更多晶圆的“母”晶圆。DF公司首先采用了一种称为钻石晶圆异质外延的极其复杂的技术,据其官网的描述:“我们制造的设备能够精确控制十个原子层如何撞击硅晶片上铱和钇稳定氧化锆的纳米级特殊夹层,我们设法让前十个原子误以为底部有单晶钻石,而实际上并没有,从而为后续单晶钻石的制造奠定了基础。”然后在其等离子体设备中利用晶锭生长反应堆技术,严格控制钻石单晶的生长过程。据悉,他们为生产的每克拉钻石收集超过10亿个数据点,在生长过程中动态调整这些参数。实现单晶钻石晶片的挑战并不止于制造出晶圆大小的母晶。接下来的挑战是如何切割地球上最坚硬的材料。他们为此又开发了晶圆切割机,用来将单晶钻石锭切割成薄片。接下来就是要对切割下来的薄片进行表面抛光。为了能够嵌入原子尺寸的晶体管,钻石晶圆片也必须要满足现在半导体晶圆的表明要求。为了能将他们制造的钻石晶圆应用到半导体行业当中去,DF公司又开发了芯片键合技术。能与当今众多的大功率硅芯片、SiC功率芯片以及GaN通信芯片直接进行原子化连接。为更多的应用带来无限的潜力。可以说,DF这家公司以其革命性的技术,已经打通了钻石材料在半导体行业应用的全流程。接下来就看其在各应用当中的潜力了。钻石,要革芯片散热的“命”在当下人工智能、云计算和电动汽车和无线通信等领域,复杂的芯片设计使得热管理成为一大挑战,尤其是在高性能计算任务中,这种热量的产生尤为显著。如果热量不能有效散发,会在芯片上形成“热点”,长期存在热点会影响芯片的稳定性和寿命。但是钻石的高热导率可以帮助快速均匀地分散这些热点,并帮助芯片上产生的热量散发出去。由于热效率的提高,芯片则可以在更高的频率下稳定运行而不会过热。这将使得芯片的处理速度可以提高,实现更快的计算速度。所以,钻石材料最大的优势是通过使用最终的热量散发解决方案来加速硅芯片的性能。据DF描述,钻石晶圆在芯片内的高工作负荷晶体管的原子级距离内提供一个热量超高速通道,按照理想散热的情况分析,能使人工智能和云计算领域的硅芯片速度提升3倍。按照他们所剖出的原理图,他们将原本被动硅的部分替换成为钻石,使用钻石基板作为热导层,在晶体管工作产生热量时,热量可以更快速、更有效率地从活跃硅层传递到铜层并散发出去。芯片散热的原理:热量从活跃硅层产生,需要通过被动硅层传导到铜层,然后散发出去在电动汽车领域,逆变器是核心之一。目前电动汽车的代表特斯拉的Tesla3逆变器可以说是业界最小型的逆变器,但是基于钻石晶圆的导热性和电绝缘性的极端特性使得新颖的架构能够从根本上推进小型化、效率和鲁棒性。据DF公司称,他们所打造的新型逆变器比Tesla3的逆变器尺寸缩小六倍(如下图所示),而且还超越了其性能和效率。第一批DFPerseus原型已经在一级汽车OEM实验室中完成并成功进行了测试。DF研发的新型Perseus逆变器VS特斯拉的电源逆变器我们都知道,GaN在高效无线通信领域的应用越来越重要,如果将钻石与GaN结合使用,使用钻石晶圆的GaNMOSFET能够达到非钻石GaN设备的三倍功率密度。这是因为钻石基底能显著提高散热效率,降低因高功率运作而产生的...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395917.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1395917.htm

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