TSMC ចាក់សោរស៊ីលីកុនកាបៃទំហំ 12 អ៊ីញសម្រាប់ព្រំដែនថ្មី ការដាក់ពង្រាយយុទ្ធសាស្ត្រនៅក្នុងសម្ភារៈគ្រប់គ្រងកម្ដៅដ៏សំខាន់នៃយុគសម័យ AI

តារាង​មាតិកា

​១. ការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិទ្យា៖ ការកើនឡើងនៃស៊ីលីកុនកាបៃ និងបញ្ហាប្រឈមរបស់វា​

​២. ការផ្លាស់ប្តូរយុទ្ធសាស្ត្ររបស់ TSMC៖ ការចាកចេញពី GaN និងការភ្នាល់លើ SiC

​៣. ការប្រកួតប្រជែងសម្ភារៈ៖ ភាពមិនអាចជំនួសបាននៃ SiC

៤. សេណារីយ៉ូនៃការអនុវត្ត៖ បដិវត្តន៍ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅនៅក្នុងបន្ទះឈីប AI និងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចជំនាន់ក្រោយ

៥. បញ្ហាប្រឈមនាពេលអនាគត៖ ឧបសគ្គបច្ចេកទេស និងការប្រកួតប្រជែងក្នុងឧស្សាហកម្ម

យោងតាម ​​TechNews ឧស្សាហកម្ម​អេឡិចត្រូនិក​សកល​បាន​ចូល​ដល់​យុគសម័យ​មួយ​ដែល​ជំរុញ​ដោយ​បញ្ញា​សិប្បនិម្មិត (AI) និង​កុំព្យូទ័រ​ដំណើរការ​ខ្ពស់ (HPC) ដែល​ការគ្រប់គ្រង​កម្ដៅ​បាន​លេចចេញ​ជា​បញ្ហា​ស្នូល​ដែល​ប៉ះពាល់​ដល់​ការរចនា​បន្ទះឈីប និង​ការ​ទម្លាយ​ដំណើរការ។ ដោយសារ​ស្ថាបត្យកម្ម​វេចខ្ចប់​ទំនើបៗ​ដូចជា​ការដាក់​ជង់ 3D និង​ការរួមបញ្ចូល 2.5D បន្ត​បង្កើន​ដង់ស៊ីតេ​បន្ទះឈីប និង​ការប្រើប្រាស់​ថាមពល ស្រទាប់​សេរ៉ាមិច​បែប​ប្រពៃណី​លែង​អាច​បំពេញតម្រូវការ​លំហូរ​កម្ដៅ​បាន​ទៀតហើយ។ TSMC ដែលជា​រោងចក្រ​ផលិត​បន្ទះ​ឈីប​ឈានមុខ​គេ​របស់​ពិភពលោក កំពុង​ឆ្លើយតប​ទៅនឹង​បញ្ហា​ប្រឈម​នេះ​ជាមួយនឹង​ការផ្លាស់ប្តូរ​សម្ភារៈ​យ៉ាង​ក្លាហាន៖ ទទួលយក​ស្រទាប់​ស៊ីលីកុន​កាបៃ (SiC) ទំហំ 12 អ៊ីញ​យ៉ាងពេញលេញ ខណៈពេលដែល​កំពុង​ចាកចេញ​បន្តិចម្តងៗ​ពី​អាជីវកម្ម​ហ្គាលីញ៉ូម​នីទ្រីត (GaN)។ ចលនា​នេះ​មិន​ត្រឹមតែ​បង្ហាញ​ពី​ការក្រិត​ឡើងវិញ​នៃ​យុទ្ធសាស្ត្រ​សម្ភារៈ​របស់ TSMC ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែ​ថែមទាំង​បង្ហាញ​ពី​របៀប​ដែល​ការគ្រប់គ្រង​កម្ដៅ​បាន​ផ្លាស់ប្តូរ​ពី “បច្ចេកវិទ្យា​គាំទ្រ” ទៅជា “គុណសម្បត្តិ​ប្រកួតប្រជែង​ស្នូល”។

 

23037a13efd7ebe0c5e6239f6d04a33a

 

​ស៊ីលីកុនកាបៃ៖ លើសពីគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចថាមពល

ស៊ីលីកុនកាបៃ ដែលល្បីល្បាញដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលមានចន្លោះប្រហោងធំទូលាយរបស់វា ជាប្រពៃណីត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចថាមពលដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដូចជាឧបករណ៍បម្លែងយានយន្តអគ្គិសនី ការគ្រប់គ្រងម៉ូទ័រឧស្សាហកម្ម និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សក្តានុពលរបស់ SiC លាតសន្ធឹងហួសពីនេះ។ ជាមួយនឹងចរន្តកំដៅដ៏ពិសេសប្រហែល 500 W/mK ដែលលើសពីស្រទាប់ខាងក្រោមសេរ៉ាមិចធម្មតាដូចជាអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម (Al₂O₃) ឬត្បូងកណ្តៀង — SiC ឥឡូវនេះត្រៀមខ្លួនរួចជាស្រេចដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមកម្ដៅដែលកំពុងកើនឡើងនៃកម្មវិធីដង់ស៊ីតេខ្ពស់។

 https://www.xkh-semitech.com/sic-substrate-epi-wafer-conductivesemi-type-4-6-8-inch-product/

 

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន AI និងវិបត្តិកម្ដៅ

ការរីកសាយភាយនៃឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន AI ប្រព័ន្ធដំណើរការមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ និងវ៉ែនតាឆ្លាតវៃ AR បានធ្វើឱ្យការរឹតបន្តឹងលើលំហ និងបញ្ហាគ្រប់គ្រងកម្ដៅកាន់តែខ្លាំងឡើង។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងឧបករណ៍ដែលអាចពាក់បាន សមាសធាតុមីក្រូឈីបដែលដាក់នៅជិតភ្នែកទាមទារការគ្រប់គ្រងកម្ដៅយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដើម្បីធានាសុវត្ថិភាព និងស្ថេរភាព។ ដោយទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីជំនាញរាប់ទសវត្សរ៍របស់ខ្លួនក្នុងការផលិតបន្ទះសៀគ្វីទំហំ 12 អ៊ីញ TSMC កំពុងជំរុញស្រទាប់ខាងក្រោម SiC គ្រីស្តាល់តែមួយក្នុងតំបន់ធំ ដើម្បីជំនួសសេរ៉ាមិចប្រពៃណី។ យុទ្ធសាស្ត្រនេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងរលូនទៅក្នុងខ្សែផលិតកម្មដែលមានស្រាប់ ដោយធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពទិន្នផល និងអត្ថប្រយោជន៍ថ្លៃដើម ដោយមិនចាំបាច់ជួសជុលការផលិតឡើងវិញទាំងស្រុងនោះទេ។

 

​បញ្ហាប្រឈមបច្ចេកទេស និងការច្នៃប្រឌិតថ្មី

ខណៈពេលដែលស្រទាប់ SiC សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅមិនតម្រូវឱ្យមានស្តង់ដារពិការភាពអគ្គិសនីដ៏តឹងរ៉ឹងដែលទាមទារដោយឧបករណ៍ថាមពល ភាពសុចរិតនៃគ្រីស្តាល់នៅតែមានសារៈសំខាន់។ កត្តាខាងក្រៅដូចជាភាពមិនបរិសុទ្ធ ឬភាពតានតឹងអាចរំខានដល់ការបញ្ជូនហ្វូណុង ធ្វើឱ្យចរន្តកម្ដៅថយចុះ និងបង្កឱ្យមានការឡើងកំដៅខ្លាំងក្នុងតំបន់ ដែលទីបំផុតប៉ះពាល់ដល់កម្លាំងមេកានិច និងភាពរាបស្មើនៃផ្ទៃ។ សម្រាប់បន្ទះសៀគ្វីទំហំ 12 អ៊ីញ ការរួញ និងការខូចទ្រង់ទ្រាយគឺជាកង្វល់ដ៏សំខាន់បំផុត ព្រោះវាប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ការភ្ជាប់បន្ទះឈីប និងទិន្នផលវេចខ្ចប់កម្រិតខ្ពស់។ ដូច្នេះ ការផ្តោតអារម្មណ៍របស់ឧស្សាហកម្មបានផ្លាស់ប្តូរពីការលុបបំបាត់ពិការភាពអគ្គិសនី ទៅជាការធានាបាននូវដង់ស៊ីតេភាគច្រើនឯកសណ្ឋាន ភាពរលុងទាប និងភាពរាបស្មើនៃផ្ទៃខ្ពស់ — តម្រូវការជាមុនសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃស្រទាប់កម្ដៅ SiC ដែលមានទិន្នផលខ្ពស់។

 

https://www.xkh-semitech.com/silicon-carbide-sic-single-crystal-substrate-10x10mm-wafer-product/

តួនាទីរបស់ SiC ក្នុងការវេចខ្ចប់កម្រិតខ្ពស់

ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងចរន្តកំដៅខ្ពស់ ភាពរឹងមាំខាងមេកានិច និងភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅរបស់ SiC ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាអ្នកផ្លាស់ប្តូរហ្គេមនៅក្នុងការវេចខ្ចប់ 2.5D និង 3D៖

 
  • ការរួមបញ្ចូល 2.5D៖បន្ទះឈីបត្រូវបានម៉ោនលើស៊ីលីកុន ឬឧបករណ៍ភ្ជាប់សរីរាង្គដែលមានផ្លូវសញ្ញាខ្លី និងមានប្រសិទ្ធភាព។ បញ្ហាប្រឈមនៃការរលាយកំដៅនៅទីនេះគឺផ្ដេកជាចម្បង។
  • ការរួមបញ្ចូល 3D៖បន្ទះឈីបដែលដាក់ជង់បញ្ឈរតាមរយៈរន្ធស៊ីលីកុន (TSVs) ឬការភ្ជាប់គ្នាបែបកូនកាត់សម្រេចបានដង់ស៊ីតេភ្ជាប់គ្នាខ្ពស់ខ្លាំង ប៉ុន្តែប្រឈមមុខនឹងសម្ពាធកម្ដៅអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ SiC មិនត្រឹមតែបម្រើជាសម្ភារៈកម្ដៅអកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ធ្វើសមកាលកម្មជាមួយដំណោះស្រាយទំនើបៗដូចជាពេជ្រ ឬលោហៈរាវ ដើម្បីបង្កើតជាប្រព័ន្ធ "ត្រជាក់បែបកូនកាត់"។

 

ការចាកចេញជាយុទ្ធសាស្ត្រពី GaN

TSMC បានប្រកាសពីផែនការដើម្បីបញ្ឈប់ប្រតិបត្តិការ GaN ជាបណ្តើរៗនៅឆ្នាំ 2027 ដោយបែងចែកធនធានទៅ SiC។ ការសម្រេចចិត្តនេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីការរៀបចំឡើងវិញជាយុទ្ធសាស្ត្រ៖ ខណៈពេលដែល GaN ពូកែខាងកម្មវិធីប្រេកង់ខ្ពស់ សមត្ថភាពគ្រប់គ្រងកម្ដៅដ៏ទូលំទូលាយ និងសមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋានរបស់ SiC ស្របគ្នាកាន់តែប្រសើរជាមួយនឹងចក្ខុវិស័យរយៈពេលវែងរបស់ TSMC។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅបន្ទះសៀគ្វីទំហំ 12 អ៊ីញសន្យាថានឹងកាត់បន្ថយថ្លៃដើម និងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវឯកសណ្ឋានដំណើរការ ទោះបីជាមានបញ្ហាប្រឈមក្នុងការកាត់ ការប៉ូលា និងការធ្វើឱ្យរាបស្មើក៏ដោយ។

 

លើសពីយានយន្ត៖ ព្រំដែនថ្មីរបស់ SiC

តាមប្រវត្តិសាស្ត្រ SiC ធ្លាប់ជាពាក្យដែលមានន័យដូចគ្នានឹងឧបករណ៍ថាមពលរថយន្ត។ ឥឡូវនេះ TSMC កំពុងស្រមៃឡើងវិញនូវកម្មវិធីរបស់ខ្លួន៖

 
  • SiC ប្រភេទ N ដែល​អាច​ដឹកនាំ​បាន៖ដើរតួជាឧបករណ៍បំបែកកម្ដៅនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន AI និងឧបករណ៍ដំណើរការដែលមានដំណើរការខ្ពស់។
  • អ៊ីសូឡង់ SiC៖បម្រើជាអន្តរការីក្នុងការរចនាបន្ទះឈីប ដោយធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពរវាងការអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីជាមួយនឹងចរន្តកំដៅ។

ការច្នៃប្រឌិតទាំងនេះដាក់ SiC ជាសម្ភារៈមូលដ្ឋានសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅនៅក្នុង AI និងបន្ទះឈីបមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។

 

https://www.xkh-semitech.com/4h-n6h-n-sic-wafer-reasearch-production-dummy-grade-dia150mm-silicon-carbide-substrate-product/

 

ទេសភាពសម្ភារៈ

ខណៈពេលដែលពេជ្រ (1,000–2,200 W/mK) និងក្រាហ្វីន (3,000–5,000 W/mK) ផ្តល់នូវចរន្តកំដៅខ្ពស់ជាង ការចំណាយហួសហេតុ និងដែនកំណត់នៃសមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋានរបស់វារារាំងដល់ការទទួលយកជាទូទៅ។ ជម្រើសដូចជាលោហៈរាវ ឬការត្រជាក់មីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីឌីក ប្រឈមមុខនឹងការរួមបញ្ចូល និងឧបសគ្គផ្នែកថ្លៃដើម។ “ចំណុចផ្អែម” របស់ SiC — ការរួមបញ្ចូលគ្នានូវដំណើរការ កម្លាំងមេកានិច និងសមត្ថភាពផលិត — ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាដំណោះស្រាយជាក់ស្តែងបំផុត។
គុណសម្បត្តិប្រកួតប្រជែងរបស់ TSMC

ជំនាញ​បន្ទះ​ឈីប​ទំហំ 12 អ៊ីញ​របស់ TSMC ធ្វើ​ឲ្យ​វា​ខុស​ប្លែក​ពី​ដៃគូ​ប្រកួតប្រជែង ដោយ​អាច​ឲ្យ​មាន​ការ​ដាក់​ពង្រាយ​វេទិកា SiC យ៉ាង​រហ័ស។ ដោយ​ទាញ​យក​ប្រយោជន៍​ពី​ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ​ដែល​មាន​ស្រាប់ និង​បច្ចេកវិទ្យា​វេច​ខ្ចប់​ទំនើប​ដូចជា CoWoS ក្រុមហ៊ុន TSMC មាន​គោលបំណង​ប្រែក្លាយ​គុណសម្បត្តិ​សម្ភារៈ​ទៅ​ជា​ដំណោះស្រាយ​កម្ដៅ​កម្រិត​ប្រព័ន្ធ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ក្រុមហ៊ុន​យក្ស​ក្នុង​ឧស្សាហកម្ម​ដូចជា Intel កំពុង​ផ្តល់​អាទិភាព​ដល់​ការ​ចែកចាយ​ថាមពល​ផ្នែក​ខាងក្រោយ និង​ការ​រចនា​រួម​ថាមពល​កម្ដៅ ដែល​គូសបញ្ជាក់​ពី​ការ​ផ្លាស់ប្តូរ​ជា​សកល​ឆ្ពោះ​ទៅ​រក​ភាព​ច្នៃប្រឌិត​ដែល​ផ្តោត​លើ​កម្ដៅ។


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៨ ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ២០២៥