應材聯手歐洲研究重鎮 搶攻特殊晶片商機

全球半導體設備龍頭應用材料公司(Applied Materials)與法國知名研究機構CEA-Leti宣布擴大聯合實驗室合作,聚焦開發物聯網、通訊、汽車、電源和感測器(ICAPS)市場所需的特殊晶片技術。這項合作不僅標誌著兩家機構長期夥伴關係的深化,更反映出特殊晶片市場在AI時代的戰略重要性。 根據預測,到2025年機器將產生每年創建數據的99%,其中大部分將來自網路邊緣的數十億個物聯網產品。這些應用從工業自動化到電動車輛,都需要專門的晶片來處理數據和電源分配,為ICAPS市場帶來龐大成長機會。 背景:特殊晶片市場的崛起 這一現象背後,隱含著半導體產業結構的深層變化。過去產業焦點多集中在先進邏輯和記憶體晶片,但隨著智慧裝置普及和AI應用擴展,非領先製程的特殊晶片需求快速攀升。這些晶片雖然不追求最先進的製程節點,卻在功能整合和效能最佳化方面面臨全新挑戰。 ICAPS市場涵蓋的應用範圍極為廣泛,從CMOS影像感測器、光電元件、射頻晶片,到電源管理晶片和類比數位轉換器,每一類產品都有其獨特的技術要求。這些特殊晶片在AI時代扮演著感知世界、產生資訊並透過無線通訊傳輸的關鍵角色,其重要性正快速提升。 更深入地分析會發現,傳統的單一晶片解決方案已難以滿足多元化的應用需求。產業界正朝向異質整合的方向發展,將不同功能的晶片整合在同一封裝中,這對材料工程和封裝技術提出了更高要求。 核心技術:異質整合與全流程開發 應用材料公司和CEA-Leti此次合作的核心,在於建立完整的特殊晶片開發能力。擴建後的實驗室將配備最新進的封裝工具,支援不同晶圓類型和製程節點的異質整合,這項技術被視為下一代半導體創新的關鍵。 異質整合技術允許將採用不同製程技術製造的晶片組合在一起,例如將矽基邏輯晶片與化合物半導體的射頻晶片整合,或是將類比和數位功能結合在同一封裝中。這種做法不僅能提升效能,還能縮小產品體積並降低成本。 實驗室的另一項重要創新是全流程開發能力,從個別製程步驟擴展到完整的特殊裝置開發。這意味著從材料選擇、製程設計到最終封裝測試的每個環節都能在同一地點完成,大幅縮短開發週期並提升創新效率。 值得注意的是,這次合作特別強調化合物半導體的先進整合技術,包括氮化鎵和磷化銦等材料。這些來自週期表第三族和第五族元素的化合物,在5G/6G通訊、電動車和光通訊等高速、高頻應用中表現出色,其產生光線和支援更快電子移動性的特性,使其成為高效能、節能應用的理想選擇。 產業觀點:歐美合作新模式 面對這項重大合作,兩家機構的領導者展現出不同層面的戰略思考。應用材料公司ICAPS業務部企業副總裁暨總經理Aninda...
2025 年 06 月 18 日

德州儀器與NVIDIA合作開發800V高壓直流配電系統以支援AI資料中心

德州儀器宣布正與NVIDIA合作,共同開發電源管理與感測技術,用於資料中心伺服器的800V高壓直流(HVDC)配電系統。這項全新電源架構為更具可擴展性和可靠性的下一代AI資料中心奠定基礎。 隨著AI蓬勃發展,預計不久的將來,每個資料中心機櫃所需的電力將從目前的100kW成長到超過1MW。為了供應1MW機櫃的電力,現今的48V配電系統需要近450磅(約204公斤)的銅材,因此從物理上來說,48V系統不可能再擴大電力輸送,長期支援運算需求。 全新800V...
2025 年 05 月 27 日

英飛凌與NVIDIA合作推出800V AI資料中心高壓直流電源架構

英飛凌與NVIDIA合作,打造業界首創AI資料中心800 V電源供應架構。新的高壓直流(HVDC)供電技術,確保未來AI伺服器機櫃的電源供應更加可靠和高效。英飛凌的目標旨在為AI資料中心立下新的電源供應標準。 英飛凌科技正在推動未來AI資料中心所需的電源供應架構之革新。透過與NVIDIA的合作,英飛凌正在開發採用集中式電源供電的800...
2025 年 05 月 21 日

是德科技推出KAI架構及三款新產品 加速AI資料中心擴展與效能驗證

是德科技AI架構旨在通過模擬真實工作負載來驗證AI叢集元件,協助客戶提升資料中心的AI處理能力,並提供系統層級效能和效率的洞察。 AI資料中心建構工具能夠通過模擬真實世界工作負載,驗證AI基礎設施的效能,並評估新演算法、元件或協定對AI訓練的效能的提升效果。 互連和網路效能測試儀1600GE是一款搭載先進軟體解決方案的硬體流量模擬器,可驗證從50GE至1600GE的AI基礎設施、網路元件和資料中心互連。 取樣示波器最佳化1.6T光收發器的測試效率,適用於資料中心AI叢集的次世代光互連元件在研發和製造階段的測試需求。 是德科技宣布推出KAI架構,這是一個端到端解決方案組合,旨在透過模擬真實工作負載來驗證AI叢集元件,以協助客戶擴展資料中心的AI處理能力。同時,該公司也推出三款全新產品:KAI資料中心建構工具、互連與網路效能測試儀和DCA-M取樣示波器。這些新產品將加速AI網路設計和部署,並支援1.6T元件的特性分析和測試,確保AI資料中心網路運作穩定,且達到效能最佳化。 擴展AI資料中心需要在設計和建置過程中進行全面測試——每個晶片、電纜、互連、交換器、伺服器和圖形處理器(GPU)都需要在元件和系統層級進行驗證。全堆疊的工作負載模擬與實體層測試相輔相成,能揭示單獨測試元件時無法發現的洞察。透過這些測試,客戶可以更快地釋出AI的峰值效能、擴充產能,並最大化對AI叢集數十億美元投資的回報。 KAI架構可協助AI供應商、半導體製造商和網路設備製造商加速設計、開發和部署。該架構提供的解決方案能夠驗證元件層級的相符性,包括高速互連、電纜和晶片組,並在系統層級驗證工作負載效能。 這三款新產品可應對AI產業的挑戰,並為客戶提供多項優勢。KAI資料中心建構工具的工作負載模擬功能可將大型語言模型(LLM)和其他AI模型訓練工作負載整合至AI基礎設施元件的設計和驗證流程中,實現硬體設計、協定、架構和AI訓練演算法之間的協同效應。 互連與網路效能測試儀1600GE搭載ITS軟體,提供一個可智慧化地組織、儲存和使用資料的整體系統,用以自動驗證高速乙太網和AI資料中心的互連。 DCA-M取樣示波器具備業界最高的光學量測靈敏度,可支援高達每通道240...
2025 年 04 月 09 日

是德科技將於OFC 2025展示AI資料中心的最新測試解決方案

是德科技(Keysights)將在OFC 2025展示其設計、模擬和測試解決方案,以實現更智慧的測試和更深入的洞察,進而最佳化AI資料中心的效能。這次展示將聚焦光學傳輸和資料中心互連領域的最新技術,助力提升次世代AI體驗。 在研究與設計模擬方面,是德將展示448Gbps光學研究,首次使用AWG驅動448...
2025 年 03 月 26 日

英飛凌公布AI資料中心電池備援模組解決方案發展藍圖

英飛凌科技公布新一代AI資料中心電池備援模組(BBU)解決方案發展藍圖,確保AI資料中心的不間斷運作,避免停電及資料遺失風險。這項全方位的BBU發展藍圖包含了從4kW到全球首款12kW BBU電源解決方案。BBU解決方案可在AI伺服器機架中實現高效率、可靠且可擴充的電源轉換能力,同時,其功率密度更超越業界平均水準達400%。BBU對於AI資料中心來說至關重要,除了可確保供電不間斷,也能藉由過濾和調節供應給資料中心設備的電源,保護敏感的AI硬體免於受到電壓突波、浪湧或其他電源異常的影響。BBU解決方案結合多種同級最佳的拓樸結構,更加易於使用,進一步鞏固了英飛凌在人工智慧供電領域的領導地位。 英飛凌電源與感測系統事業部總裁Adam...
2025 年 03 月 19 日

慧榮科技推出128TB MonTitan SSD RDK 支援QLC NAND與PCIe Gen5

慧榮科技宣布,MonTitan SSD參考設計套件(RDK)已開始送樣,該產品不僅支援QLC NAND,還具備高達128TB的容量。此全新產品採用先進的MonTitan PCIe Gen5 SSD開發平台,為OEM廠商及合作夥伴提供高效的RDK,加速企業級與資料中心AI...
2025 年 03 月 13 日

AI資料中心搶電大作戰 高效能源/散熱模擬來支援(1)

全球ESG要求日趨嚴格,加上生成式人工智慧(AI)技術快速發展,資料中心正面臨嚴峻的能源效率和碳排放挑戰。 為協助AI資料中心因應能源挑戰,產業界積極推動各種創新半導體與IT技術方案,包括更低功耗的處理器、更高能效的電源晶片與功率元件、浸沒式冷卻(Immersion...
2024 年 11 月 05 日

AI資料中心搶電大作戰 高效能源/散熱模擬來支援(2)

全球ESG要求日趨嚴格,加上生成式人工智慧(AI)技術快速發展,資料中心正面臨嚴峻的能源效率和碳排放挑戰。 冷卻系統攸關資料中心安全/效能 (承前文)在高效能運算發展飛快之際,散熱成為AI資料中心難解的課題。柏斯托(Perstorp)潤滑油業務發展總監曾偉銓(圖5)認為,全球企業積極投資與建立資料中心,為環境帶來負擔,也增加大量的電力需求。根據國際能源署(IEA)統計,2021年資料中心用電占全球用電的1.5~2%,並預估2030年可能達到8%。同時,預計2040年資料中心造成的碳排,將會占全球碳排的14%。因此,從用電與環境永續的角度切入,提高資料中心與各項AI運算設備的能源使用效率勢在必行。 圖5 柏斯托(Perstorp)潤滑油業務發展總監曾偉銓提及,減輕資料中心電力負荷的做法之一,是透過提高散熱效率,來降低散熱系統本身的耗能 減輕資料中心電力負荷的做法之一,是透過提高散熱效率,來降低散熱系統本身的耗能。傳統的資料中心以氣體冷卻為主,目前部分AI資料中心開始導入浸沒式的液體冷卻系統,期望增加散熱效率並減少耗電。而冷卻液則是開發資料中心液冷系統的重要關鍵考量。曾偉銓解釋,冷卻液的重點是散熱效果,必須確保冷卻液能夠有效散熱。除此之外,冷卻液材料的選用,要全面考慮冷卻系統與所有資料中心中的設備材料特性,確保冷卻液的可靠性以及較長的壽命。在訊號傳輸方面,資料中心的系統部分接觸空氣,另一部分浸泡在冷卻液中,需要確認冷卻液不會導致傳輸訊號損失。 另外,冷卻液也影響到資料中心的安全性。冷卻系統供應商需要確認冷卻液的絕緣性等電性安全,避免火災情況時延燒,並且不能使用有毒性的化學成分。冷卻液的成分選擇,除了安全性,也要將冷卻液的回收成本納入考量,避免後續產生額外的處理成本。 學員專注聆聽講師分享資料中心能源趨勢 電力緩衝/高壓控制不可少 因為大量耗能,AI資料中心的電力設計要求遠比傳統資料中心嚴苛。台達電電腦及網通事業部資料中心產品經理彭德智(圖6)指出,現階段雲端服務供應商大量投資AI資料中心,雖然目前AI伺服器占整體伺服器市場小於4%,但是預期2026年將成長到15%。Next...
2024 年 11 月 05 日

AI資料中心力克功耗挑戰 結合GaN/液冷全力節能(1)

雖然資料中心的電力需求和密度大幅飆升,但其電力使用效率卻未能跟上。此外,過熱還會導致停電、設備故障,並導致氣候變化。這迫使運營商轉向更高效的冷卻技術,而良好的選擇之一就是液體冷卻技術。 由於生成式AI和其他新興技術的大幅增加,資料中心產業正處於十字路口,面臨著前所未有的轉型挑戰。如此的飛速成長極大地增加了伺服器的功耗,為全球的資料中心帶來壓力。根據多個模型,資料中心已占全球能源需求的約2%...
2024 年 06 月 19 日

AI資料中心力克功耗挑戰 結合GaN/液冷全力節能(2)

雖然資料中心的電力需求和密度大幅飆升,但其電力使用效率卻未能跟上。此外,過熱還會導致停電、設備故障,並導致氣候變化。這迫使運營商轉向更高效的冷卻技術,而良好的選擇之一就是液體冷卻技術。 解決電源供應問題 (承前文)要瞭解能源問題的另一面,重要的是要考慮電力如何傳輸到伺服器內的目的地,無論是CPU、GPU還是任何其他關鍵元件。許多伺服器仍然依賴AC-DC轉換器,但是AC-DC轉換器在較高頻率下容易出現較高開關損耗,容易在高密度環境中產生熱量,而且可提供的功率密度有限。 由於這些限制,傳統轉換器的運行效率為90%或更低。雖然這看起來值得稱讚,但它意謂著資料中心內10%或更多的能源顯著損失。其影響包括成本增加、二氧化碳排放量增加和廢熱增加。 此外,隨著伺服器的功耗的大幅增加,資料中心提高功率密度已經勢在必行。由於資料中心旨在增加機架密度以適應更高的能源需求,因此物理空間的有效利用成為一個關鍵因素。現有的矽基轉換器由於其有限的功率密度和較高的功率損耗,最終會占用過多的空間,並且運行效率會產生過多的熱量。 GaN可實現高效能源系統 GaN等寬能隙半導體由於具有較大的電子能隙,成為滿足目前資料中心高電壓、高密度、高頻需求的最佳選擇。尤其是GaN,它可以在非常高的開關頻率下提供極高的效率,進而實現更小、更緊湊的轉換器。更高的開關頻率可顯著降低開關損耗,進而提高電路效率。 已經可以觀察到GaN在資料中心市場上產生的影響,伺服器製造商能夠利用GaN電源供應釋放出的額外空間來提高系統儲存和資料處理能力。圖2是GaN對服務PSU尺寸和效率的影響。圖中是一台功率為3...
2024 年 06 月 19 日