【行业聚焦】
9月18日,英伟达以50亿美元战略投资英特尔,这一全球科技领域的重磅合作不仅重塑半导体产业竞争生态,更推动材料领域迎来新一轮变革。双方共同宣布研发融合X86架构与RTX GPU的定制系统芯片(SoC),使得铜、银、钨三大关键金属的战略地位进一步突显,成为驱动AI算力进化的核心材料基础。
【材料解析:三大关键金属重塑芯片未来】
铜:成为高速互联的首选
在英伟达NVLink技术与英特尔先进封装相结合的过程中,铜凭借卓越的导电性能成为高频信号传输的关键。面向数据中心级AI芯片,铜互连线路密度预计提升超30%。随着工艺节点进入3nm以下,借助新型扩散阻挡层(如钌基镀膜)等技术,铜的电迁移问题正逐步解决,其在三维封装中的应用正不断拓展。
银:热管理领域的突破点
面对CPU与GPU融合带来的散热挑战,高含银导热材料正成为解决方案。新一代RTX GPU散热模块中银的使用比例已超过85%,结合微通道液冷设计,可显著降低芯片温度15℃。在消费级PC处理器中,银烧结工艺使CPU与GPU间热界面厚度减少40%,大幅提升能效表现。
钨:先进制程的稳定支撑
在英特尔Intel 4制程中,钨在栅极材料中占比已达70%,其高熔点特性确保芯片在超过1200℃工艺环境中保持稳定。在3D NAND存储芯片制造中,钨插塞工艺推动存储密度突破5Tb/mm²,为AI训练所需的海量数据存储提供支持。
【市场预测:需求爆发开启新增长极】
这一合作显著推动三大金属市场需求:
铜:AI芯片所需超高纯度电解铜(纯度99.9999%)市场规模至2027年预计突破120亿美元,复合年增长率达18%;
银:电子级银浆市场基于GPU散热需求快速增长,2026年规模有望超过80亿美元,其中高银含量产品占比预计升至60%;
钨:用于先进制程的超细钨粉(粒径<100nm)需求到2028年或达4.5万吨,较2023年增长210%。
【创新前沿:材料科技驱动产业跃升】
为应对异构集成带来的全新挑战,新材料研发持续突破
铜-石墨烯复合结构:在铜导线表面生成单层石墨烯,可提升电迁移寿命5倍,目前已在台积电3nm制程中进行验证;
低温纳米银烧结技术:通过精确控制银纳米颗粒表面氧化层,实现150℃低温烧结,有效缓解传统焊接热应力问题;
铼掺杂钨栅极:在钨中掺入1%的铼元素,使栅极电阻率降低12%,该技术已成为英特尔20A工艺的重要突破。
【风险与机遇共存】
尽管三大金属地位日益关键,但其供应链风险仍需警惕。全球约70%高纯度铜产自智利、秘鲁等南美地区,银原料80%集中于墨西哥、秘鲁等国家。地缘政治可能引发供应波动,促使企业积极布局材料回收体系。同时,替代性技术(如碳纳米管互联)的持续发展也为行业带来更多可能性。
【结语】
英伟达与英特尔携手,不仅是一场技术合作,更深刻凸显了材料科学在半导体发展中的核心作用。铜、银、钨的深度应用,折射出全球产业链正在发生的结构性重构。面对AI算力需求的指数级增长,这三大金属仍将持续引领半导体材料创新。而那些在材料纯度、复合工艺与绿色循环等关键环节掌握核心能力的厂商,有望在这场变革中占据领先地位。
(注:本文为原创分析,核心观点基于公开信息及市场推导,以上观点仅供参考,不做为入市依据 )长江有色金属网
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