散热技术
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英伟达、台积电破局“功耗墙”!SiC或成下一代GPU的隐藏王牌(附55页PPT)
材料汇· 2025-11-05 23:57
文章核心观点 - 英伟达与台积电计划最晚于2027年在新一代GPU的先进封装中采用12英寸碳化硅衬底作为中介层,以解决CoWoS封装的散热瓶颈,这标志着技术可行性已获内部认可并进入工程化阶段 [3] - AI算力芯片发展遭遇"功耗墙"制约,散热能力取代晶体管密度成为算力竞赛下半场的胜负手,CoWoS封装散热问题已从技术挑战升级为产业发展的重要课题 [3][25][47] - 碳化硅因其优异的热导率、与硅接近的热膨胀系数以及结构强度,在性能与可行性之间找到最佳平衡点,有望成为未来CoWoS中介层的最优解,从而为碳化硅产业链开辟一个独立于传统功率器件的巨大增量市场 [3][69][70][90] - 中国大陆碳化硅产业链凭借激进的衬底产能投资、成本优势以及敏捷的产能扩张能力,有望切入全球最先进的半导体供应链,实现产业地位的跃升 [3][113][119][125] 英伟达、台积电考虑使用碳化硅作为未来先进封装中介层 - 英伟达正计划在新一代GPU芯片的先进封装环节中采用12英寸碳化硅衬底,最晚将在2027年导入,这一明确的时间点表明该计划已进入工程化与供应链准备阶段 [4] - 2027年对应英伟达Feynman架构周期,预示着碳化硅封装可能成为Feynman架构的"秘密武器" [3] - 应用材料作为全球最大的半导体设备商,已在行业会议上公开讨论碳化硅替代硅中介层的应用,表明设备端已看到趋势并开始技术布局,产业链上下游共识正在形成 [5][9] 为何英伟达和台积电亟需解决CoWoS散热问题 - 英伟达算力芯片功率持续快速上升,预计Feynman Ultra(2029年)功率将达6,000W,后续架构甚至将冲高至15,360W,对散热提出极高要求 [23] - 芯片单位面积功率大幅提升,从H100的0.86W/mm²增至未来架构的2W/mm²,增长幅度达233%,传统的风冷、水冷逼近极限 [26][28] - 芯片发展受到"功耗墙"严重制约,典型的热设计功耗在最近20年基本保持在100~200W,导致芯片性能提升缓慢,散热能力直接决定芯片能否在最高频率下稳定运行 [29][45] - 异构集成导致严重的"热交叉干扰",HBM的温度有38%来自GPU核心的热耦合,单一芯片散热已不足,必须进行系统级热管理 [32][45] - 台积电在先进封装领域近乎垄断,几乎所有领先的数据中心GPU都由其采用CoWoS封装,CoWoS已成为算力发展的关键技术,英伟达CEO黄仁勋表示"除了CoWoS,我们无法有其他选择" [37][48][51] 为何碳化硅成为CoWoS中介层主要考虑对象 - 碳化硅材料特性显著优于硅,其热导率达490 W/m·K,是硅(130 W/m·K)的3.77倍,带隙能为3.2 eV,莫氏硬度为9.5,具备优异散热能力和结构强度 [69][70][90] - 碳化硅的热膨胀系数为4.3×10⁻⁶/K,与硅(2.6×10⁻⁶/K)较为接近,意味着与上方芯片在加热/冷却时膨胀收缩步调更一致,应力更小,可靠性更高 [70][105] - 金刚石虽热导率极高(2200 W/m·K),但难以匹配芯片制造工艺(如光刻兼容性、大面积高质量低成本生长),目前还难以成为中介层的可行选择,为碳化硅上位扫清了道路 [79][83][107] - 碳化硅可制备高深宽比(大于100:1)且非线性的通孔,能加快传输速度并降低散热难度,契合先进封装未来高速、高密度互联的方向 [93][95][108] - 碳化硅中介层在界面处比硅中介层具有更高径向应力和更小轴向应变,结构刚性更强,能减少超大尺寸中介层制造中的翘曲和开裂问题 [97][98][106] 为何中国大陆碳化硅有望重点受益 - 若CoWoS采用碳化硅中介层,将创造巨大增量市场,按70%渗透率和35%复合增长率推演,2030年对应需要超过230万片12英寸碳化硅衬底,等效约920万片6英寸衬底,远超当前全球产能供给 [111][115][122] - 中国大陆在碳化硅衬底产能投资上最为激进,主要厂商(如天岳先进、天科合达等)设计产能合计已超百万片,并积极布局12英寸产品,具备显著的产能规模优势 [113][114] - 中国大陆具备生产成本优势,参照天岳先进数据,除去折旧摊销后,生产成本中近两成为人工和水电成本,这部分为可压缩的成本项 [117][119][126] - 中国作为全球新能源车产业链最核心的玩家,为碳化硅产业提供了广阔的试验场和现金流来源,公司可用功率业务利润反哺先进封装业务研发,形成良性循环 [119][126] 碳化硅衬底、设备相关企业概况 - 晶盛机电围绕硅、蓝宝石、碳化硅三大半导体材料开发关键设备,并延伸至衬底材料领域,已实现12英寸碳化硅衬底加工中试线通线,实现全线设备自主研发和100%国产化 [127][131][133][140] - 晶升股份专注于晶体生长设备,其碳化硅长晶炉覆盖6英寸至12英寸,公司表示已有下游客户于数月前向台积电送样碳化硅衬底,并将逐步进行小批量供应 [137][141][144] - 天岳先进是全球排名第二的碳化硅衬底制造商,市场份额为16.7%,已成功研制出12英寸半绝缘型、导电型及P型衬底,并获得英飞凌、博世、安森美等国际企业合作 [146][147][151][152] - 三安光电从衬底到器件全面布局碳化硅,其与意法半导体的合资公司安意法已于2025年2月实现通线,规划达产后8英寸外延、芯片产能为48万片/年 [153][158][161] - 其他相关企业包括天科合达(衬底销量破百万片)、南砂晶圆、河北同光、通威股份、天富能源、华纬科技、宇晶股份等,均在碳化硅材料或设备领域有所布局 [162][165][169][172][175]
破解“散热天花板”:金刚石铜复合材料的百亿征程(附分析报告)
材料汇· 2025-11-04 22:54
点击 最 下方 "在看"和" "并分享,"关注"材料汇 添加 小编微信 ,遇见 志同道合 的你 正文 在 AI 算力爆发、新能源汽车普及、 6G 通信加速落地的今天,电子设备正以前所未有的速度向高功率、高密度演进。随之而来的,是 " 散热 " 这一曾经被边缘化的 技术环节,正悄然成为制约设备性能与可靠性的 " 天花板 " 。 传统散热材料在热流密度突 300W/cm² 时已全面失效,而金刚石铜复合材料,凭借其接近极限的导热性能与优异的环境适应性,正成为突破散热瓶颈的关键材料。 从热管技术的极限挑战,到金刚石铜的工艺突破;从国际巨头的技术垄断,到国内企业的快速崛起 —— 这场由材料驱动的散热革命,正在重塑电子、汽车、军工 等高端制造业的竞争格局。 本报告从 技术内核、产业现状、市场规模到未来趋势,全面解析金刚石铜复合材料的发展路径与投资逻辑 ,为你揭示这一 " 散热新王者 " 背后的产业机遇与挑战。 一、散热技术的核心地位:从热管瓶颈到材料突围 在电子设备向 高功率、高密度、小型化 演进的浪潮中, 散热系统已从 " 性能优化项 " 升级为 " 核心制约项 " 。热管作为热管理系统的关键传导部件,其性能极限 直接 ...
苹果“冷革命” 奇鋐受惠高阶iPad Pro导入均热板
经济日报· 2025-10-28 07:57
苹果"冷革命"大进击,将首度在高阶平板iPad Pro导入均热板(VC)散热技术,让机身更薄,同时让使 用者不受热当机干扰,有更顺畅的使用体验,刺激销量。据悉,苹果仅找两岸各一家厂商供应均热板, 奇鋐(3017)则是唯一能吃到相关商机的台厂。 据悉,均热板技术能让iPad Pro与强调轻薄的机型iPad Air产品线有所区隔。苹果在2024年已让iPad Air 升级为与Pro一样拥有13吋的荧幕,明年还要升级至搭载M4芯片,若苹果能让iPad Pro系列搭载均热 板,将使其散热优于iPad Air系列,可能让使用者有更多理由升级至更高价的产品。 业界看好,苹果为全球平板出货龙头,市占率近四成,每年出货逾5,500万台iPad,高阶款导入均热板 后,其他机种有望随后导入,引爆新一波散热大商机。 均热板是一种密封金属腔体内含少量液体的被动式散热技术,内含液体会持续进行蒸发与凝结的循环, 而腔体的一部分覆盖在芯片上方,当芯片发热时,会加热液体使其蒸发,这些蒸气会流向腔体的不同部 位并凝结成液体,随后透过毛细结构将凝结水导回主液池。 苹果近期针对解热应用频频出招,今年问世的高阶iPhone 17 Pro机种首度搭载 ...
超频三:目前公司散热产品主要用于CPU等机箱内热源的散热及LED照明灯具的散热
每日经济新闻· 2025-09-25 16:08
公司技术优势 - 公司立足于散热技术研发与应用 形成一整套具有自主知识产权的技术体系 [1] - 核心技术包括压固 扣FIN 无缝紧配 扩散焊接技术 嵌齿技术等 [1] - 上述技术有效提升产品散热性能 [1] 产品应用领域 - 散热产品主要用于CPU等机箱内热源的散热 [1] - 产品同时应用于LED照明灯具的散热 [1] 行业背景 - AI算力浪潮催生散热需求 [1] - CPU GPU等核心硬件功耗激增 [1] - 散热成为维持设备稳定运行的核心环节 [1]
iPhone 17 Pro散热实测:大幅改进,库克诚不欺我?
搜狐财经· 2025-09-19 21:15
iPhone 17 Pro系列散热技术升级 - iPhone 17 Pro系列首次采用VC均热板散热系统 散热效率相比上一代提升300% [1] - 新散热系统结合铝合金中框(导热率高于钛合金20倍)和A19 Pro芯片能效优化 形成"VC散热+结构导热+芯片优化"组合方案 [8] - 性能释放率提升至92% 解决前几代芯片"有力没处使"的问题 30分钟满帧游戏和20分钟高负载渲染场景表现稳定 [16][18] 苹果与安卓阵营散热技术对比 - 安卓阵营早在2018年ROG Phone就已搭载VC均热板 当前采用超过10000mm²多层VC板 TEC半导体制冷等方案 实现芯片温度低于环境温度3°C的主动制冷效果 [9][14] - iPhone 17 Pro的VC均热板面积为3500mm² 不足安卓旗舰的一半 采用被动散热方案 在极限性能场景下存在明显短板 [14][19] - 红魔Magic内置风扇转速达23000转/分 运行《原神》1小时仍能维持满帧 真我概念机搭载TEC半导体制冷方案 无降频风险 [10][14] 产品策略与市场定位差异 - 苹果坚持"体验优先于参数"策略 追求机身厚度 重量与续航的均衡性 满足日常使用不发热和高负载场景稳定的核心需求 [9][16][20] - 安卓阵营采用"满足细分需求"策略 通过堆砌散热硬件抢占游戏手机和专业创作设备等细分市场 [16][20] - iPhone 17 Pro Max边充边玩温度为42.5°C 降频次数极少 散热表现符合大众用户对均衡体验的预期 [9] 技术集成与系统优化能力 - 苹果通过一体化工艺在机身内部搭建高效热传导路径 实现精密液态循环系统与移动设备的整合 [7][8] - 库克称"只有苹果能做到"这种系统级优化能力 其本质是通过整机体验平衡替代单纯参数堆砌 [8][17] - VC均热板已成为高端旗舰标配 未来竞争焦点将转向与芯片 系统的深度协同 [24]
中航光电:公司具有微通道水冷板技术
证券日报网· 2025-09-18 19:40
公司技术优势 - 公司拥有微通道水冷板技术 可匹配英伟达、英特尔、AMD等平台芯片[1] - 该专利技术在同等流量下提升产品散热能力 且实现更小体积[1] - 技术已实现实际应用 处于商业化阶段[1] 产品应用领域 - 技术主要应用于高性能计算芯片散热领域[1] - 直接服务全球头部芯片厂商平台[1]
超频三:公司已具备成熟的散热技术并拥有一整套具有自主知识产权的技术体系
证券日报· 2025-09-02 20:13
公司技术实力 - 公司立足散热技术研发与应用 历经多次工艺优化和技术创新 [2] - 具备成熟的散热技术并拥有一整套具有自主知识产权的技术体系 [2] 产品布局 - 消费电子散热产品包括水冷散热器 风冷散热器等 [2] - 产品主要用于CPU等机箱内热源的散热 [2] 发展战略 - 未来将结合市场需求和战略规划进行产业布局 [2]
捷邦科技(301326):业绩符合预期 研发投入前瞻布局创新业务
新浪财经· 2025-09-01 16:51
财务业绩 - 2025H1公司实现营业收入4.38亿元,同比增长27.51%,归母净利润为-0.38亿元 [1] - 2025Q2公司实现营业收入2.72亿元,同比增长50.89%,归母净利润为-0.27亿元 [1] - 2025H1毛利率为25.69%,同比提升1.51个百分点,2025Q2单季度毛利率为26.54%,同比提升1.71个百分点,环比提升2.26个百分点 [1] 研发投入 - 2025H1研发费用达3813万元,同比增长43.06%,研发投入占营收比例提升至8.71% [1] - 研发方向聚焦新能源电池材料、散热技术及固态电池等前沿领域 [1] 收购整合 - 公司通过受让股权方式收购赛诺高德51%股权,截至2025H1已取得49.90%股权并完成董事会及管理层改选 [2] - 赛诺高德已纳入公司合并报表范围,通过此次收购布局散热领域,提升多元化产品服务能力 [2] 业务布局 - 功能模组部件方面配合国内新能源核心客户开展新一代电池CCS模组研发工作 [3] - 新材料应用方面新增高比表炭黑产品线,已获得部分新能源锂电客户量产定点并开始交付 [3] - 散热部件方面赛诺高德取得北美大客户供应商代码并获得新一代智能手机VC均热板部件量产定点 [3] - 液冷散热模组业务已获得某北美大客户临时供应商代码,取得送样资格并持续开展产品导入工作 [3]
三峡能源取得一种网络安全综合管控设备专利,提高了散热效率
金融界· 2025-08-30 16:02
公司专利动态 - 公司于2024年09月申请网络安全综合管控设备专利 授权公告号CN 223274394 U 专利涉及调温组件结构设计 通过散热件和液压杆联动机制提升散热效率并便于拆卸清理 [1] 公司基本信息 - 公司成立于1985年 注册资本286.25亿元人民币 总部位于北京市 主营业务为电力、热力生产和供应业 [2] - 公司对外投资企业522家 参与招投标4739次 累计专利842项 获得行政许可9项 [2]
苹果iPhone 17发布会官宣,邀请函居然藏了那么多?
36氪· 2025-08-27 19:56
发布会信息 - 苹果将于北京时间9月10日凌晨1点举行iPhone 17系列发布会 主题为"前方超燃" [1] - 发布会将涵盖iPhone、AirPods、Apple Watch及Apple TV等多款新品 [1] iPhone 17系列产品更新 全新机型iPhone 17 Air - 机身厚度仅5.5毫米 成为史上最薄iPhone [4][13] - 屏幕尺寸增至6.55英寸 介于Pro版6.3英寸和Pro Max版6.9英寸之间 [17] - 搭载A19 Pro处理器 较标准版A19少一个GPU核心 [20] - 采用ProMotion高刷屏 支持1-120Hz可变刷新率 [15] - 取消物理SIM卡槽 全面推行eSIM [15] - 配备2900mAh电池 采用单后置摄像头及单扬声器设计 [18] - 提供天蓝色、黑色、白色及星光色四种配色 [7][20] - 起售价可能为949美元 较前代Plus版本贵50美元 [20][39] 标准版iPhone 17 - 首次配备LTPO高刷屏 可能支持最高90Hz刷新率 [22][23] - 屏幕尺寸从6.1英寸增至6.3英寸 [25] - 搭载台积电N3P工艺制造的A19处理器 晶体管密度更高 [27] - 前置摄像头从1200万像素升级至2400万像素 [28] - 新增柠檬绿和淡紫/粉色配色 并回归iPhone 6经典灰色调 [28] - 起售价维持799美元 [39] Pro系列iPhone 17 - Pro版新增橙色配色 色调明亮接近古铜色 [5] - Pro版新增深蓝色配色 类似iPhone 12 Pro海蓝色 [7] - 首次采用VC均热板散热系统 取代石墨烯散热片 [9][11] - 长焦镜头从1200万像素升级至4800万像素 支持最高8倍连续光学变焦 [30] - 配备抗反射屏幕 增强高亮度环境可读性 [34] - 支持反向无线充电功能 可为AirPods等设备充电 [34] - 相机Deco设计改为横跨背面的长方形 [30] - Pro Max版厚度增至8.725毫米 以容纳更大电池 [32] - Pro版起售价1049美元 Pro Max版起售价1199美元 可能较前代上涨50美元 [36][39] 配件更新 - 推出全新针织手机壳"TechWoven" 改进耐用性 [38] Apple Watch产品线更新 Apple Watch Series 11 - 搭载S11芯片 支持5G通信 [42] - 新增睡眠评分和高血压检测功能 [44] Apple Watch Ultra 3 - 屏幕分辨率提升至422x514 成为有史以来最大Apple Watch [44] - 支持独立卫星通信能力 无需依赖iPhone [46] - 配备与Series 11相同的新健康功能 [46] Apple Watch SE 3 - 设计接近Apple Watch S7 采用铝制表壳 [47] - 新增睡眠呼吸暂停检测功能 [49] AirPods产品更新 AirPods Pro 3 - 新增心率传感器 集成健康生态 [50] - 采用重新设计 耳机柄更短且更贴合耳朵 [52] - 充电仓更纤薄 采用隐藏式指示灯和电容式配对按钮 [52] - 配合iOS 26新增"AI实时翻译"功能 [54] AirPods 4 - 可能获得"AI实时翻译"功能更新 [54] Apple TV及智能家居更新 Apple TV 4K - 处理器从A15升级至A17 Pro 与iPad mini同款 [56] - 增强图形处理能力 支持iOS移植3A大作 [58] - 搭载苹果自研蓝牙和Wi-Fi芯片 [58] HomePod mini - 芯片从S5升级至S11同款处理器 [59] - 配备自研Wi-Fi和蓝牙芯片 支持Wi-Fi 6E [59] - 提升本地处理能力 大幅缩短Siri响应时间 [59] 战略方向 - iPhone产品线走向"家族化" 明年将加入折叠iPhone [61] - 未来发布会将涵盖更多品类 包括带屏幕HomePod、桌面机器人及智能眼镜 [62] - 开启iPhone"三年计划" 2027年前持续进行重大产品更新 [62]