ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅពេជ្រ៖ គន្លឹះក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមកម្ដៅបន្ទះឈីប AI

ឧបសគ្គដែលលាក់កំបាំងនៅក្នុងការគណនា AI

នៅឆ្នាំ ២០២៦ ការគណនា AI លែងត្រូវបានកំណត់ដោយថាមពលដំណើរការតែមួយមុខទៀតហើយ។ ចំណុចកកស្ទះពិតប្រាកដគឺ ការរលាយកំដៅ។

GPU ដំណើរការខ្ពស់ទំនើបអាចលើសពី 2000W ក្នុងមួយបន្ទះឈីបខណៈពេលដែលដង់ស៊ីតេលំហូរកំដៅឈានដល់លើស ១០០០ វ៉ាត់/សង់ទីម៉ែត្រការ៉េនៅកម្រិតនេះ ដំណោះស្រាយត្រជាក់បែបប្រពៃណីដូចជា ឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅស្ពាន់ រចនាសម្ព័ន្ធអាលុយមីញ៉ូម និងប្រព័ន្ធត្រជាក់រាវ កំពុងតែខិតជិតដល់ដែនកំណត់រូបវន្តរបស់វា។

ជាលទ្ធផល ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅបានក្លាយជាបញ្ហាប្រឈមដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៅក្នុងផ្នែករឹង AI ជំនាន់ក្រោយ។

នេះកំពុងជំរុញចំណាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងពីឧស្សាហកម្មទៅលើសម្ភារៈដ៏លេចធ្លោមួយ៖ ពេជ្រ។

ហេតុអ្វីបានជាពេជ្រ?

ពេជ្រមិនត្រឹមតែជាវត្ថុធាតុដែលរឹងបំផុតដែលគេស្គាល់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាសារធាតុមួយក្នុងចំណោមសារធាតុដែលចម្លងកម្ដៅល្អបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិផងដែរ។

ចរន្តកំដៅរបស់វាឈានដល់ ២០០០–២៦០០ វ៉ាត់/(មីលីម៉ែត្រ·គីឡូវ៉ាត់):

• ខ្ពស់ជាងទង់ដែង ~5 ដង
• ខ្ពស់ជាងអាលុយមីញ៉ូម ~10ដង
• ខ្ពស់ជាងស៊ីលីកុន ~១៣ដង

កំដៅនៅក្នុងពេជ្រត្រូវបានផ្ទេរជាចម្បងតាមរយៈ សំឡេងរោទ៍ (រំញ័របន្ទះឈើ)ដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មដោយរចនាសម្ព័ន្ធកូវ៉ាឡង់ sp³ ដ៏រឹងមាំរបស់វា។

បន្ថែមពីលើចរន្តកំដៅខ្ពស់ ពេជ្រក៏ផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិសំខាន់ៗចំនួនបីផងដែរ៖

• ការពង្រីកកម្ដៅទាប→ ឆបគ្នាជាមួយ Si, SiC និង GaN
• អ៊ីសូឡង់អគ្គិសនី→ ជៀសវាងការជ្រៀតជ្រែកសញ្ញា
• ស្ថេរភាពខ្ពស់→ អាចទុកចិត្តបានក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ

ការរួមបញ្ចូលគ្នានេះធ្វើឱ្យពេជ្រល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកកម្រិតខ្ពស់។

ហេតុអ្វីបានជាការគ្រប់គ្រងកំដៅមានសារៈសំខាន់

ដំណើរការកម្ដៅប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ភាពជឿជាក់នៃបន្ទះឈីប។

ទិន្នន័យឧស្សាហកម្មបង្ហាញថា៖

• រាល់ ការកើនឡើង 1°Cអាចកាត់បន្ថយភាពជឿជាក់ប្រហែល ៥% 
• ហានិភ័យខ្ពស់នៃការបរាជ័យកើតឡើងនៅខាងលើ ៧០–៨០អង្សាសេ
• លើសពី 50% នៃការបរាជ័យអេឡិចត្រូនិចទាក់ទងនឹងការឡើងកំដៅខ្លាំង

ក្នុងករណីជាច្រើន ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពត្រជាក់គឺមានសារៈសំខាន់ជាងការបង្កើនថាមពលកុំព្យូទ័រខ្លួនឯង។

នេះជាមូលហេតុដែលដំណោះស្រាយកម្ដៅពេជ្រត្រូវបានប្រើប្រាស់រួចហើយនៅក្នុង ប្រព័ន្ធអវកាស ការពារជាតិ និងផ្កាយរណបដែលភាពជឿជាក់មានសារៈសំខាន់ណាស់។

បច្ចេកវិទ្យាកម្ដៅពេជ្រសំខាន់ៗចំនួនបី

១. សមាសធាតុពេជ្រ/ទង់ដែង (ដំណាក់កាលផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ)

នេះគឺជាដំណោះស្រាយពាណិជ្ជកម្មច្រើនបំផុតនាពេលបច្ចុប្បន្ន។

ភាគល្អិតពេជ្រត្រូវបានបង្កប់ទៅក្នុងទង់ដែង ឬអាលុយមីញ៉ូម ដើម្បីបង្កើតជាសមាសធាតុដែលមានដំណើរការខ្ពស់។

ការអនុវត្ត៖

• ចរន្តកំដៅ៖ ៥០០–១០០០ វ៉ាត់/(មីលីម៉ែត្រ·ខេ)

កម្មវិធី៖

• ម៉ូឌុលថាមពល EV
• ប្រព័ន្ធថាមពលម៉ាស៊ីនបម្រើ
• អំពូល LED ថាមពលខ្ពស់

ផ្លូវនេះកំពុងនាំមុខគេក្នុងការទទួលយកឧស្សាហកម្មទ្រង់ទ្រាយធំដំបូងៗ ដោយសារតែតុល្យភាពរវាងថ្លៃដើម និងប្រសិទ្ធភាពរបស់វា។

2. ឧបករណ៍​បំបែក​កំដៅ​ពេជ្រ CVD (ដំណោះស្រាយ AI កម្រិតខ្ពស់)

ពេជ្រ CVD (Chemical Vapor Deposition) ផ្តល់នូវដំណើរការកម្ដៅខ្ពស់បំផុត។

ការអនុវត្ត៖

• រហូតដល់ ២២០០ វ៉ាត់/(មីលីម៉ែត្រ·គីឡូវ៉ាត់)(ពេជ្រគ្រីស្តាល់តែមួយ)

លក្ខណៈពិសេសសំខាន់ៗ៖

• ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ខ្លាំង
• សមត្ថភាពរីករាលដាលកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ
• ឆបគ្នាជាមួយនឹងការវេចខ្ចប់ពាក់កណ្តាលចរន្តអគ្គិសនីកម្រិតខ្ពស់

កម្មវិធី៖

• GPU AI និងបន្ទះឈីប HPC
• ឧបករណ៍ RF និង GaN
• ការវេចខ្ចប់ស៊ីមីកុងដុកទ័រកម្រិតខ្ពស់

នៅឆ្នាំ ២០២៦ ខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មម៉ាស៊ីនសាយភាយកំដៅពេជ្រ CVD ទំហំ ៨ អ៊ីញបានចូលដល់ផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយឧស្សាហកម្ម ដែលជាព្រឹត្តិការណ៍សំខាន់មួយសម្រាប់ពាណិជ្ជកម្មភាវូបនីយកម្ម។

៣. ការរួមបញ្ចូលពេជ្រកម្រិតបន្ទះឈីប (ទិសដៅនាពេលអនាគត)

គោលដៅរយៈពេលវែងគឺការបញ្ចូលពេជ្រដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងបន្ទះសៀគ្វីតាមរយៈបច្ចេកទេសលូតលាស់ ឬភ្ជាប់។

នេះនឹងលុបបំបាត់ភាពធន់នឹងចំណុចប្រសព្វកម្ដៅ និងអាចឱ្យមានការទាញយកកំដៅដោយផ្ទាល់ពីស្នូលបន្ទះឈីប។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ បញ្ហាប្រឈមនៅតែមាន៖

• ភាពមិនស៊ីគ្នានៃសម្ភារៈជាមួយស៊ីលីកុន និង GaN
• ដំណើរការផលិតស្មុគស្មាញ
• ថ្លៃដើមផលិតកម្មខ្ពស់

ទោះបីជាយ៉ាងនេះក្តី ការស្រាវជ្រាវដំបូងៗបានបង្ហាញរួចហើយ ការថយចុះសីតុណ្ហភាពលើសពី 20°Cដែលបង្ហាញពីសក្តានុពលខ្លាំង។

ការពង្រីកកម្មវិធី

បញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ

បន្ទះឈីប AI បង្កើតបន្ទុកកំដៅខ្លាំង។ សម្ភារៈកម្ដៅពេជ្រអាចកាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការបានយ៉ាងច្រើន និងបង្កើនស្ថេរភាពប្រព័ន្ធ។

យានយន្តអគ្គិសនី

ម៉ូឌុលថាមពល (SiC និង IGBT) នៅក្នុងរថយន្ត EV តម្រូវឱ្យមានការរលាយកំដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ សមាសធាតុពេជ្រកំពុងត្រូវបានសាកល្បងកាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធអាំងវឺរទ័រ។

ឧបករណ៍ 5G និង RF

សមាសធាតុ GaN ថាមពលខ្ពស់នៅក្នុងស្ថានីយ៍មូលដ្ឋានទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីស្រទាប់ពេជ្រសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅកាន់តែប្រសើរ។

អវកាស និងផ្កាយរណប

ពេជ្រត្រូវបានគេប្រើប្រាស់រួចហើយនៅក្នុងប្រព័ន្ធអវកាសដោយសារតែភាពជឿជាក់ដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបានរបស់វាក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ។

បញ្ហាប្រឈម និងឧបសគ្គផ្នែកថ្លៃដើម

បើទោះបីជាមានគុណសម្បត្តិខ្ពស់នៃការអនុវត្តក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យាកម្ដៅពេជ្រនៅតែប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមនានា៖

• តម្លៃខ្ពស់(បច្ចុប្បន្នជាដំណោះស្រាយទង់ដែង 10–20×)
• ដំណើរការស្មុគស្មាញ(តម្រូវ​ឱ្យ​មាន​ការ​កាត់​ដោយ​ឡាស៊ែរ និង​ការ​កែច្នៃ​មីក្រូ)
• ការលំបាកក្នុងការធ្វើមាត្រដ្ឋានសម្រាប់ការផលិតឯកសណ្ឋានលើផ្ទៃដីធំ

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចំណាយកំពុងថយចុះដោយសារតែ៖

• ការកំណត់ទីតាំងឧបករណ៍ CVD
• ប្រសិទ្ធភាពនៃការដាក់ប្រាក់ប្រសើរឡើង
• ការបង្កើនមាត្រដ្ឋានផលិតកម្ម
• ការគ្រប់គ្រងដំណើរការដែលប្រសើរឡើងដោយ AI