这周，英伟达在下一代AI计算平台的技术路线图中，做了一个决定：在CoWoS先进封装中，引入一种中介层的材料——碳化硅（SiC）。

从英伟达公布的数据来看，这不是一次普通的材料替换，而是一次典型的“由上而下”的技术倒逼。

当芯片算力逼近物理极限，散热、供电、信号完整性就成了决定系统性能的“木桶短板”。

英伟达的选择，本质上是因为，硅基方案已逼近物理极限，行业被迫转向新材料。

市场反馈也是很明显，碳化硅概念股应声而起，部分碳化硅相关企业在消息刺激下出现明显波动6个交易日上涨近40%。

但热闹背后，真正值得思考的问题是：为什么是现在？为什么是碳化硅？碳化硅产业链有哪些值得关注的？

一、从“能用”到“必须用”，碳化硅的临界时刻

大家要知道，碳化硅不是新技术。

早在20世纪90年代，人们就知道它导热率高、耐压强、开关损耗低。

但它一直“叫好不叫座”，核心原因就两个字：贵，难做。

但2025年，情况变了。

市场观察到三个清晰的趋势：

1、成本明显在下降

目前，6英寸碳化硅衬底的价格，从2021年的接近1万元，降至2025年的约2000元。

主要来看，这背后是长晶技术的成熟、良率的提升和规模化生产的落地。

更关键的是，在部分应用场景中，碳化硅MOSFET的全生命周期成本（包括能耗、散热、维护）已首次低于传统IGBT（输入电压控制输出电流的复合型半导体器件）。

这意味着，半导体不再是为了性能“多花钱”。

2、全球产能进入释放期

过去几年，全球主要厂商在碳化硅领域持续扩产。

从美国到亚洲，从IDM大厂到专业衬底企业，产能规划动辄百万片级。

据行业统计，2025年全球碳化硅衬底有效产能已突破300万片/年，较2022年增长近7倍。

供给的增加，也为下游大规模采用提供了基础。

3、技术路径清晰，大尺寸化进程加速

目前，8英寸碳化硅衬底已进入中试量产阶段，多家企业实现稳定良率。

12英寸技术也取得突破，部分厂商导电型衬底中试良率超过60%，预计2025年底进入小批量验证。

大家要知道，尺寸越大，单位芯片成本越低。

从这方面来看，碳化硅，正在走上“摩尔定律”之外的另一条规模化之路。

二。英伟达为何“盯上”碳化硅？

回到开头的问题：英伟达为什么要用碳化硅做中介层？

简单说，是为了“控热”和“稳电”。

在先进封装（芯片制造的最后一道工序）中，中介层不仅承载芯片互联，还承担供电和散热功能。

AI算力需求越来越大，目前GPU功耗突破700W，单机柜功率密度逼近5kW以上，传统的硅基或有机中介层在热膨胀系数、导热性能上已接近极限。

而碳化硅的导热率是硅的4-5倍，热膨胀系数更接近芯片材料，能有效减少热应力，提升系统可靠性。

更重要的是，在800V高压直流供电架构下，碳化硅器件的开关损耗比硅基方案低50%以上。

在AI数据中心，1%的能效提升，就是百万美元的电费节省。

所以，英伟达的选择，在物理极限下，做出的工程决策。

三、下游最大的两个应用：汽车与数据中心

碳化硅的应用，目前集中在两个高增长领域：

第一，新能源汽车。

其实碳化硅的最大下游是新能源汽车。

因为碳化硅主要用于主驱逆变器，可提升整车效率5%-8%，延长续航，缩短充电时间。

现在基本上的车企都在布局800V高压平台，而且已经从高端车型向主流车型渗透，碳化硅的渗透率正快速提升。

2023年，主驱系统中碳化硅使用率约15%，预计到2026年将超过45%。

这是一个典型的“技术平价后快速放量”过程。

第二，数据中心与高性能计算。

AI训练对算力的需求呈指数增长，电源系统也随之升级。

当服务器电源功率超过3kW，传统硅基电源效率下降明显。

而碳化硅方案可在高频下保持高效率，适配48V/800V直流架构。

安森美等厂商已推出适用于10kW级电源的碳化硅模块，转换效率达98.5%以上。

未来每台AI服务器，都可能搭载数百美元的碳化硅功率器件。

碳化硅的意义，不只是“比硅更好”。

它让800V平台在车上可行，让液冷+高密度供电在数据中心可落地，让AI算力的持续增长不至于被能耗和散热拖住后腿。

根据多家行业机构的市场预测，2027年全球碳化硅功率器件市场规模将超过60亿美元，2029年有望达到100亿~130亿美元，复合年增长率约25%-35%。

写在最后：站在产业拐点上

碳化硅的产业化进程，才刚刚开始。

不会一夜颠覆硅基世界，但会在每一个对效率、密度、可靠性提出更高要求的角落，悄然生长。

最后，还有英伟达作为全球知名的GPU制造商，其选择对行业具有风向标意义。

特别声明：以上内容绝不构成任何投资建议、引导或承诺，仅供学术研讨。

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