AI机柜功率密度持续飙升,传统低压供电已达物理极限,800V HVDC高压直流架构是下一代AI数据中心的必然选择。
英伟达2025年5月官方宣布,数据中心正从当前的54V机架供电向800V HVDC高压直流架构过渡,目标是2027年实现该架构的规模化商用,以支撑1MW及以上超高功率密度IT机架的电力需求。
随着AI服务器功耗上行与机柜功率密度提升,对开关器件的耐压、效率与热管理提出更高要求,SiC功率器件在高压高频场景下具备更强适配性,需求有望随800VHVDC方案推进而扩大。
SiC的高导热特性,在超高功率密度的封装场景中具备优势:
CoWoS等先进封装已成为GPU+HBM高带宽互连的重要路径,但更高TDP与更大互连跨度使热点温升、CTE失配与可靠性问题凸显。SiC的“高热导率+高刚性+高耐温”特性,在超高功率密度的封装场景中有显著优势。
在COWOS中介层应用中,SiC热导率显著高于硅,且具有高硬度与低热膨胀系数,有助于降低热点温度、抑制翘曲。作为散热基座时,SiC可缩短热扩散路径,提升整体散热与机械稳定性。在功率器件协同路径中,SiC器件的高耐压、高效率与高温可靠性可用于近封装电源管理场景,以提升供电效率。
随着AI芯片功率密度越来越高,SiC从散热基座到中介层的应用有望在高端芯片封装领域中开始渗透。
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【长江证券】新旧动能切换+供给竞争转势,碳化硅衬底进击再成长
碳化硅:从新能源域降维而来的散热材料
碳化硅历经新能源汽车、光伏逆变器等高可靠性场景十年验证,其材料基因正高效“降维”赋能算力散热:热导率4.9瓦每厘米开尔文(约为硅的3倍)、低热膨胀系数与高杨氏模量,使其在中介层应用中兼具卓越导热性与结构稳定性;激光辅助通孔技术可精准构建高纵横比三维热通道,显著优化热流路径;应力测试证实其在径向应力与轴向应变控制上全面优于硅基方案。
算力高增+擢升在即,碳化硅市场进击再成长
碳化硅产业迎来“需求扩容+供给重构”历史性拐点:需求端,AI芯片散热催生全新增量市场——台积电CoWoS产能2026年将达100万片每月,若30%采用碳化硅方案,潜在空间超10亿美元;叠加新能源基本盘稳健增长,行业进入双轮驱动高增通道。
供给端,国内头部企业率先突破12英寸衬底全品类研发与中试验证,产能规划加速落地;而海外龙头Wolfspeed因持续巨额亏损进入破产重组,全球供应链主导权加速向中国转移,同时经历多年竞争,国内供给格局更为清晰。
在此格局下,具备技术壁垒、垂直整合能力与客户深度绑定的龙头企业,将充分攫取“算力β+国产α”双重红利,推动碳化硅从材料供应商跃升为算力基础设施核心赋能者。
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