Жеткізу тізбегіндегі тереңдіктер, кейбір сиқыршылар құмды кемелденген кристалды дискілерге айналдырды, олар бүкіл жартылай өткізгіш жеткізілім тізбегі үшін қажет. Олар жартылай өткізгіш жеткізілім желісінің бөлігі болып табылады, ол «кремний құмының» мәнін мың есе арттырады. Жағажайда сіз көрген әлсіздік - бұл кремний. Кремний - бұл моломалықтық және қатты металл тәрізді кристалл (металл және металл емес қасиеттері). Кремний барлық жерде.
Кремний - бұл жердегі ең көп кездесетін материал, оттегіден кейін және ғаламдағы жетінші ең көп кездесетін материал. Кремний жартылай өткізгіш, яғни өткізгіштер (мысалы, мыс) және оқшаулағыштар арасындағы электрлік қасиеттері бар) (әйнек сияқты). Кремний құрылымындағы шетелдік атомдардың аз мөлшері оның мінез-құлқын түбегейлі өзгерте алады, сондықтан жартылай өткізгіштік кремнийдің тазалығы таңқаларлық болуы керек. Электрондық деңгейдегі кремний үшін қолайлы минималды тазалық 99,999999% құрайды.
Бұл әр он миллиард атом үшін тек бір критний емес атомға рұқсат етілгенін білдіреді. Жақсы ауыз су 40 миллион суға мүмкіндік бермейді, бұл жартылай өткізгіштік кремнийге қарағанда 50 миллион есе аз таза.
Бос кремний вафли өндірушілері жоғары тазалық кремнийді керемет кристалды құрылымдарға айналдыруы керек. Бұл бір аналық кристалды кристалды балқытылған кремсонға тиісті температурада енгізу арқылы жасалады. Жаңа қыздың кристалдары аналық кристаллдың айналасында өсе бастайды, кремний құймасы балқытылған кремсоннан баяу түрде пайда болады. Процесс баяу және бір апта кетуі мүмкін. Дайын кремний құймасы салмағы 100 килограмға жуық және 3000-нан астам вафли жасай алады.
Вафтерлер өте жұқа кесектерге кесілген, олар өте жұқа гауһар сыммен кесіледі. Кремнийді кесу құралдарының дәлдігі өте жоғары, операторлар үнемі бақыланып отыруы керек немесе олар шаштарына ақымақтық жасау құралдарын қолдана бастайды. Кремнийлік вафли өндірісіне қысқаша кіріспе өте жеңілдетілген және генийлердің жарналарын толығымен несиелендірмейді; Бірақ кремний вафли бизнесін тереңірек түсіну үшін негіз береді деп үміттенеміз.
Кремний вафлидерінің сұранысы мен байланысы
Кремний вафли нарығында төрт компания басым. Ұзақ уақыт бойы нарық ұсыныс пен сұраныс арасындағы нәзік тепе-теңдікте болды.
2023 жылы жартылай өткізгіш сатудың төмендеуі нарықты сауықтырудан бастады, ол чип өндірушілердің ішкі және сыртқы босалқыларын жоғарылатады. Алайда, бұл тек уақытша жағдай. Нарық жиналған кезде, сала жақында мүмкін болатын және AI төңкерісі туралы қосымша сұранысты қанағаттандыруы керек. КСУ-дың дәстүрлі архитектурасынан жеделдетілген есептеуге көшу бүкіл салаға әсер етеді, өйткені бұл жартылай өткізгіш өнеркәсіптің төмен құнды сегменттеріне әсер етуі мүмкін.
Графикалық өңдеу қондырғысы (GPU) архитектуралары көп кремний аймағын қажет етеді
Өнімділікке деген сұраныс артып келе жатқандықтан, GPU өндірушілері GPU-дан жоғары өнімділікке жету үшін кейбір жобалық шектеулерді жеңуі керек. Әрине, чипті үлкенірек ету - жоғары өнімділікке жетудің бір тәсілі, өйткені электрондар әр түрлі чиптер арасында ұзақ қашықтықты жүріп өтуді ұнатпайды, бұл өнімділікті шектейді. Дегенмен, «Сетина шегі» деп аталатын чипті үлкенірек ету үшін практикалық шектеулер бар.
Литография шегі жартылай өткізгіш өндірісінде қолданылатын литографиялық машинада бір сатыда болуы мүмкін чиптің максималды мөлшеріне жатады. Бұл шектеу литография жабдықтарының максималды магнит өрісінің, әсіресе, литография процесінде қолданылатын сессинг немесе сканердің максималды мөлшерімен анықталады. Соңғы технологиялар үшін маска шегі, әдетте, шамамен 858 шаршы миллиметр. Бұл өлшемді шектеу өте маңызды, өйткені ол бір экспозицияда вафлиге өрнек салуға болатын максималды аймақты анықтайды. Егер вафли осы шектеуден үлкен болса, вафлиді толығымен өрлеу үшін бірнеше экспозициялар қажет, бұл күрделілік пен туралау қиындықтарына байланысты жаппай өндіріске әсер етпейді. Жаңа GB200 екі чип субстрациясын бөлшектердің мөлшері шектеулерімен екі есе көп бөлшектерден тұратын, екі есе үлкен субстрат түзетін екі чипті субстрацияны біріктіру арқылы осы шектеуді жеңеді. Өнімділіктің басқа шектеулері - бұл жадтың мөлшері және сол жадқа дейінгі қашықтық (яғни жадтың өткізу қабілеттілігі). GPU жаңа архитектуралары осы мәселені екі GPU чиптері бар бірдей кремнийдің интерпозициясына орнатылған жоғары өткізу қабілеттілігі (HBM) көмегімен жеңу арқылы еңсерді. Кремнийдің перспективасынан HBM-мен проблема - бұл кремнийдің әр битінің әрбір битінде жоғары өткізу қабілеті үшін қажет параллель интерфейске байланысты дәстүрлі дромнан екі есе көп. HBM сонымен қатар логикалық бақылау чипін әр стекке біріктіреді, кремний аймағын ұлғайту. Дөрекі есептеу көрсеткендей, 2,5D GPU архитектурасында қолданылатын кремний аймағында дәстүрлі 2.0D архитектурасы 2,5-тен 3 есеге дейін. Жоғарыда айтылғандай, егер құю компаниялары осы өзгеріске дайын болмаса, кремний вафли сыйымдылығы қайтадан өте тығыз болуы мүмкін.
Кремний вафли нарығының болашақтағы сыйымдылығы
Жартылай өткізгішті өндірістің үш заңының біріншісі - ең аз ақша болған кезде көп ақша салу қажет. Бұл саланың циклдік сипатына байланысты, ал жартылай өткізгіш компаниялар осы ережеге сәйкес қиындық тудырады. Суретте көрсетілгендей, кремний вафли өндірушілерінің көпшілігі бұл өзгерістің әсерін мойындады және өткен бірнеше кварталдағы жалпы капиталды шығыстарын үш есе көбейтеді. Нарықтың қиын жағдайына қарамастан, бұл әлі де солай. Бұл үрдіс ұзақ уақыт бойы жалғасып жатқандығы қызықты нәрсе. Кремний вафли компаниялары сәттілік немесе басқалар жоқ нәрсені біледі. Жартылай өткізгішті жеткізу тізбегі - бұл болашақты болжай алатын уақыт машинасы. Сіздің болашағыңыз басқа біреудің өткені болуы мүмкін. Біз әрқашан жауап ала алмаймыз, біз әрқашан лайықты сұрақтарға ие боламыз.
POST TIME: маусым-17-2024