生成式AI強調「算力為王」,但在運算能量飆升後,管理龐大電力消耗並兼顧散熱與能源效率,已成為新一波產業競爭主軸。法人指出,晶片級散熱解決方案躍升為全球半導體與伺服器產業的核心戰,概念股健策、奇鋐、竑騰及鴻勁有望受惠。
NVIDIA最新Rubin GPU單模組功耗超過2kW(千瓦),整機功耗動輒突破數kW級,業者分析,隨著電流通過導體所產生的焦耳熱急遽攀升,晶片運算過程帶來龐大熱量,且先進製程持續推進,使熱流密度問題愈發嚴峻。
國際大廠已積極布局。微軟近期提出微流體(Microfluidics)解決方案,台積電則於ECT 2025展示IMEC-Si(矽整合微冷卻器)技術,直接在晶圓背面蝕刻微通道,搭配CoWoS-R封裝與中介層整合,散熱能力可突破3kW,但兩個關鍵技術的良率與量產時間仍有變數。
此外,仍處醞釀期的微通道蓋板(Microchannel Lid Cold Plate),以及多款熱界面材料(TIM)解決方案正逐漸浮現。
業者指出,在散熱材料方面,台積電同時推進三項先進熱界面材料,包括石墨薄膜、銦及液態金屬凝膠,作為CoWoS-R封裝的熱管理解方。TIM的功能在於填補晶片與散熱元件間的縫隙,排除空氣、降低熱阻,進而提升散熱效率;無論遠端冷卻或晶片直接冷卻,TIM始終不可或缺。
法人預估,全球TIM市場規模已突破百億美元,並將於2029年逼近170億美元,年複合成長率達7.4%,目前高端市場仍由海外大廠主導,包括漢高(Henkel)、3M、信越化學及陶氏化學等。相較之下,台廠在專利與規模上仍處劣勢,但在設備與製程領域持續卡位。
供應鏈指出,鴻勁受惠於高階封裝需求,提供主動溫控系統(ATC)及水冷板散熱鰭片;近期更傳出輝達開始測試TIM鍍金銦界面片,竑騰科技則以先進銦片製程與散熱片全流程機切入市場,若導入成功,將是最大受惠者。另有健策、奇鋐等廠商,則在散熱模組與系統整合領域強化布局,力求搶進AI新戰局。
法人強調,雖然微通道液冷與晶片直接液冷等新興技術正快速浮現,TIM的成熟度與材料彈性,使其在現階段仍是最穩健的選擇,短期內難以被取代。法人認為,台廠上游有導熱材料、散熱基板與金屬件供應商,中游廠商則投入散熱模組、均熱片與水冷板開發,下游設備廠也積極提供散熱片貼合、AOI檢測及主動溫控系統等解決方案,形成完整的供應鏈。