Сегодня 17 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → галлий

Китай запустил массовое производство радиочастотных чипов на нитриде галлия для 6G

Китай не только спешит создавать сети связи шестого поколения, но намерен делать это на основе самой современной электронной базы. Если верить местным источникам, в стране начались крупносерийные поставки радиочастотных чипов на основе нитрида галлия (GaN) — материала, который выгодно отличается от кремния большей мощностью и частотным диапазонам, а также меньшими размерами.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

По данным источников, промышленности уже поставлено 5 млн таких полупроводников для интеллектуальных терминалов. В качестве разработчика назван 55-й НИИ China Electronics Technology Group Corporation и его дочерняя Nanjing Guobo Electronics. Утверждается, что это первый случай массового производства и коммерческого применения подобных радиочипов на нитриде галлия для устройств связи.

Чипы на нитриде галлия в радиотрактах терминалов в качестве усилителей мощности обеспечивают высокую мощность и КПД, широкую полосу частот, линейность и надёжность, что критично для связи с низкоорбитальными спутниками, воздушными платформами, наземными станциями ретрансляции и обычными пользовательскими терминалами. Китайские источники утверждают, что серия изделий покрывает сразу несколько ниш: спутниковая связь, терминалы для низковысотных платформ, модули передачи данных, наземные шлюзы и интеллектуальные терминалы.

Важно добавить, что производство полупроводников из нитрида галлия организовано на обычных кремниевых подложках. Это крайне удешевляет процесс, но учёные шли к нему долгие годы. Разработчикам из Поднебесной удалось воспроизвести всю производственную цепочку: эпитаксиальное выращивание материала, проектирование чипа, технологическую проверку, испытания надёжности и переход к массовому выпуску. Учёные уверены — дефицита не будет. Как только инфраструктура будет готова к переходу на 6G, терминалы появятся в необходимом количестве.

Отметим, за последние годы галлий стал стратегическим материалом в технологическом противостоянии ведущих и развивающихся стран: Китай контролирует почти весь мировой выпуск галлия как сырья, а с конца 2024 года там был введён запрет на поставки галлия в США в случае товаров двойного назначения. Поэтому массовый выпуск Китаем собственных GaN-чипов демонстрирует не только прогресс в радиочастотной электронике, но и стремление Китая замкнуть у себя критическую цепочку для платформ спутниковой связи, 6G и, в перспективе, для всеохватывающей сетевой инфраструктуры в стране.

Intel научилась изготавливать самые тонкие в мире чиплеты на базе нитрида галлия

Нитрид галлия давно используется для производства силовых полупроводниковых компонентов, но для интеграции вычислительных функций соответствующие чипы требовали традиционных кремниевых компонентов. Intel научилась создавать сверхтонкие чиплеты из нитрида галлия, которые можно интегрировать на кремниевые чипы и тем самым сокращать занимаемую компонентом площадь. У этой технологии есть и множество других преимуществ.

 Источник изображений: Intel

Источник изображений: Intel

Результатами разработок на этом направлении специалисты Intel поделились в особом разделе корпоративного сайта. В недрах лабораторий Intel Foundry, как отмечается в материале, были созданы чиплеты из нитрида галлия на кремниевой подложке толщиной всего 19 мкм, причём получены они были из пластины типоразмера 300 мм. Устойчивость нитрида галлия к высоким температурам и силе тока позволяет использовать такое сочетание материалов для создания компонентов, применяемых в центрах обработки данных, а также инфраструктуре связи поколений 5G и 6G. Микросхемы цифрового управления были интегрированы непосредственно на кристалле с использованием единого технологического процесса, что также было сделано впервые в отрасли. Подход позволяет снизить энергетические потери и сэкономить пространство.

Технология, как считают в Intel, позволит создавать регуляторы напряжения для ЦОД, которые будут более компактными, более эффективными, при этом располагаться ближе к процессору и снижать потери, возникающие на более длинных маршрутах. В сегменте систем связи компоненты из нитрида галлия уже зарекомендовали себя способностью эффективно работать на частотах свыше 200 ГГц. В оптоволоконных системах связи способность быстро переключать состояние тоже будет востребована, по словам представителей Intel.

Традиционные кремниевые транзисторы по мере роста частот склонны выделять больше тепла и терять больше энергии. Транзисторы из нитрида галлия способны более эффективно работать на высоких частотах, спокойно переносить более высокие напряжения, терять меньше энергии и просто переключать состояние с более высокой скоростью. В системах преобразования энергии компоненты из нитрида галлия весьма востребованы. Применение Intel стандартного для отрасли типоразмера пластин 300 мм позволит внедрить работу с нитридом галлия без существенного технологического перевооружения имеющейся инфраструктуры. Кроме того, этот типоразмер пластин позволяет выпускать компоненты в больших масштабах.

Для достижения рекордно малой толщины кремниевой подложки в 19 мкм компания Intel использовала инновационную методику предварительной обработки кремниевого основания при помощи лазера, которая вызывает появление микроскопических трещин, упрощающих последующее шлифование пластины. Специалистам Intel при этом пришлось убедиться, что использование столь тонкого основания не влияет на эксплуатационные характеристики компонентов. Транзисторы с длиной затвора 30 нм продемонстрировали хорошую способность проводить ток с низкими потерями и выдерживать напряжения до 78 В. Радиочастотные характеристики транзисторов тоже были проверены на частотах свыше 300 ГГц, что с запасом превышает потребности систем связи будущих поколений.

Компоненты на основе нитрида галлия могут найти применение не только в центрах обработки данных и базовых станциях связи, но и в электромобилях и космических спутниках. Кремниевые компоненты нестабильно ведут себя уже при температуре 150 градусов Цельсия, а нитрид галлия позволяет сместить этот порог заметно выше. При этом снижение потребности в охлаждении компонентов благоприятно сказывается на эксплуатационных расходах, поскольку на охлаждение нужно тратить меньше энергии. Важно, что управляющая логика интегрируется на одном чипе с элементом из нитрида галлия, поскольку до этого они разносились по разным компонентам.

Intel испытала данное сочетание материалов на широком спектре полупроводниковых компонентов, подтвердив готовность технологии к использованию в условиях массового производства. Компоненты, изготовленные таким методом, в ходе испытаний показали высокую надёжность и долговечность. Освоенные Intel технологии позволят создавать всё более сложные с компоновочной точки зрения решения.

Ключевые металлы для производства чипов подорожали вдвое и даже больше — отрасль готовится к дефициту

Производители полупроводниковых компонентов сообщили о двукратном росте цен на ключевые металлы для производства чипов; резко подскочила цена на галлий. Виной тому стали перебои в поставках, спровоцированные китайским экспортным контролем и усугублённые вооружённым конфликтом на Ближнем Востоке, сообщает DigiTimes.

 Источник изображения: Laura Ockel / unsplash.com

Источник изображения: Laura Ockel / unsplash.com

За последние несколько недель вдвое выросли цены на высокотемпературные металлы — вольфрам, тантал и молибден, которые используются в оборудовании для производства полупроводниковых компонентов. Стоимость некоторых специализированных химических компонентов выросла втрое. Подорожал и галлий, который используется в производстве микросхем в виде арсенида (GaAs) и нитрида (GaN). По состоянию на начало марта килограмм галлия оценивался примерно в $2100, что соответствует росту на 123 % с начала 2025 года — в конце 2024 года Китай запретил его экспорт в США, но в ноябре 2025-го приостановил запрет.

Ближневосточный конфликт повлиял также на производство алюминия — QatarEnergy приостановила его выпуск; также было приостановлено производство гелия. Галлий почти полностью извлекается как побочный продукт при производстве алюминия — крупные плавильные заводы, в том числе Aluminium Bahrain и входящий в Norsk Hydro завод Qatalum, объявили форс-мажор после приостановки поставок газа. В результате алюминий подорожал на Лондонской бирже металлов до $3418 за тонну, и это четырёхлетний максимум. Сохраняется дефицит подложек из фосфида индия — они используются в высокочастотных оптических и телекоммуникационных компонентах, и в ближайшее время ситуация не улучшится, считают эксперты.

Samsung и SK hynix отслеживали запасы гелия с момента начала боевых действий. Катар производит более трети мирового объёма этого инертного газа, гласят данные Геологической службы США — в полупроводниковой промышленности, где он применяется в литографии и управлении тепловыми процессами жизнеспособной замены этому элементу нет. Ситуацию усугубило фактическое закрытие Ормузского пролива и дополнительные логистические риски.

Производители были вынуждены отказаться от практики «точно в срок», создать запасы сырья и проверить множество поставщиков. Вопросы, связанные с потерями от корректировки цен, компании планируют решать позже — сейчас приоритетом является безопасность поставок. Компоненты на основе GaN и GaAs используются в широком спектре потребительского оборудования, в том числе в силовых полупроводниках в блоках питания для ПК, в зарядных устройствах, радиоинтерфейсах Wi-Fi 7, радиочастотных чипах в маршрутизаторах и сетевых адаптерах.

Китай ограничит доступ США и других стран к технологиям производства литиевых батарей и компонентов для них

За несколько десятилетий Китаю удалось стать крупнейшим поставщиком литийионных аккумуляторов в мире, а также подмять под себя ресурсную базу далеко за пределами страны. Власти КНР намерены усилить контроль за экспортом технологий, применяемых при обработке редкоземельных минералов и производстве аккумуляторов, поскольку считают данные ноу-хау стратегически важными для национальной экономики.

 Источник изображения: CATL

По данным Nikkei Asian Review, период публичных слушаний по новым ограничениям завершился в феврале, и вскоре они должны вступить в силу в Китае. Компаниям, желающим перенести производство за пределы страны или лицензировать технологии зарубежным клиентам, придётся получать специальное разрешение в Министерстве торговли КНР.

На мировом рынке Китай занимает примерно 90 % в сфере производства материалов для катодов литийионных аккумуляторов и галлия. Кроме того, на территории страны применяются передовые технологии переработки сырья и производства аккумуляторов, поэтому их местные власти готовы оберегать от утечки за рубеж в недружественные страны.

Галлий является побочным продуктом переработки алюминия, поэтому соответствующими технологиями в Китае занимаются именно представители цветной металлургии. К их зарубежной деятельности со стороны властей страны теперь будет повышенное внимание. Среди западных стран немало желающих заполучить предприятия по производству тяговых аккумуляторов на своей территории, импорт технологий при этом также подразумевается из Китая. Власти отдельных государств при этом требуют от китайских производителей делиться технологиями, чтобы предоставлять их местным конкурентам. До сих пор экспортные ограничения в Китае касались самого сырья, но теперь появилось осознание необходимости защиты ноу-хау.

Австралия взялась заменить Китай на рынке редкоземельных металлов в случае обострения санкционной войны

Из-за ужесточения экспортных ограничений Китая на поставки галлия и германия, в Австралии занялись изучением способов извлечения этих двух минералов из отходов продукции горнодобывающей отрасли. Из отходов переработки глинозема (или оксида алюминия) можно получить галлий, а очистка отходов руды от добычи цинка позволяет получить германий, пишет ресурс Tom's Hardware.

 Источник изображения: Dominik Vanyi/unsplash.com

Источник изображения: Dominik Vanyi/unsplash.com

Для решения этой проблемы в Австралии привлекли Организацию научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO).

В начале 90-х годов в Австралии производили галлий, но из-за отсутствия спроса производство прекратилось. Однако спустя 30 лет рынок изменился и сейчас в мире наблюдается высокий спрос на микросхемы, для производства которых используются редкоземельные элементы.

В настоящее время в стране функционирует пять глиноземных заводов, ещё один приостановил работу в начале этого года. Австралия является третьим по величине экспортером цинка в мире, что говорит о больших объёмах отходов от его производства и дает стране возможность инвестировать в технологии, которые позволят ей извлекать из них редкоземельные металлы. Ожидается, что развитие этого направление позволит повысить рентабельность горнодобывающей отрасли Австралии помимо того, что обеспечит США и их союзников альтернативой поставкам редкоземельных металлов из Китая.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
AMD пытается заменить трассировку лучей нейросетью — ИИ научили генерировать кадры с реалистичным освещением 10 мин.
Более 85 % игр от японских разработчиков создаются с использованием генеративного ИИ — за год доля выросла на 34 % 42 мин.
Rockstar выпустит альбом с саундтреком GTA VI, в том числе на дисках и виниле 2 ч.
У «Алисы AI» появился режим обучения школьников математике и английскому языку 2 ч.
США закрыли сервис заказа DDoS-атак NightmareStresser 2 ч.
Пользователи пожаловались на ускоренную разрядку iPhone после обновления до iOS 27, но это пройдёт 2 ч.
С Фудзиямой и Токийской телебашней: новый трейлер Crazy Taxi: World Tour посвятили Японии 2 ч.
Председатель Huawei: китайский ИИ пока не дорос до того, чтобы угрожать существованию человечества 3 ч.
ЕС официально предложил полностью запретить детям до 13 лет соцсети и отключить несовершеннолетним ИИ-ботов и компаньонов 4 ч.
Кодзима раскрыл главную звезду новаторского шпионского боевика Physint в духе Metal Gear Solid, и это не Роберт Паттинсон 4 ч.
Apple помогла определиться: iPhone Duo подстегнул продажи Samsung Galaxy Z Fold8 13 мин.
MediaTek перевыпустила прошлогодний флагман Dimensity 9500 под именем Dimensity 9600M 2 ч.
Квартальные продажи серверов обновили рекорд — $166,3 млрд 3 ч.
Дата-центры США будут потреблять больше газа, чем большинство стран 3 ч.
Googlebook от Acer, Asus и Lenovo показались в преддверии анонса 3 ч.
Первый в мире термоядерный водородно-борный реактор начали строить в Китае — почти без «фонящих» нейтронов 4 ч.
Китайский космический интернет набирает обороты — запущена 25-я партия интернет-спутников SatNet 4 ч.
Китайские смартфоны всё чаще переходят на местную память CXMT — Samsung и SK hynix теряют клиентов 4 ч.
Китайские учёные создали материал для памяти, которая выдержит 10 млрд перезаписей — в 100 раз больше обычного 4 ч.
Maserati объединяется с Huawei, но это не точно — люксовые электромобили будут собирать в Италии из китайских комплектующих 5 ч.