Жеткізу тізбегінің тереңінде кейбір сиқыршылар құмды жартылай өткізгішті жеткізу тізбегі үшін маңызды болып табылатын тамаша алмас құрылымды кремний кристалды дискілерге айналдырады.Олар жартылай өткізгіштерді жеткізу тізбегінің бөлігі болып табылады, ол «кремний құмы» құнын мың есеге жуық арттырады.Жағажайда көрген әлсіз жарқырау - кремний.Кремний – сынғыштығы және қатты металды (металлдық және металл емес қасиеттері) бар күрделі кристалл.Кремний барлық жерде.
Кремний - жер бетінде оттегінен кейінгі екінші материал, ал ғаламдағы жетінші материал.Кремний жартылай өткізгіш болып табылады, яғни ол өткізгіштер (мыс сияқты) және оқшаулағыштар (әйнек сияқты) арасында электрлік қасиеттерге ие.Кремний құрылымындағы бөтен атомдардың аздаған мөлшері оның мінез-құлқын түбегейлі өзгерте алады, сондықтан жартылай өткізгіштегі кремнийдің тазалығы таңқаларлық жоғары болуы керек.Электрондық маркалы кремний үшін рұқсат етілген ең төменгі тазалық 99,999999% құрайды.
Бұл әрбір он миллиард атомға бір ғана кремний емес атомға рұқсат етілгенін білдіреді.Жақсы ауыз су 40 миллион су емес молекулаларға мүмкіндік береді, бұл жартылай өткізгіш кремнийден 50 миллион есе аз таза.
Бос кремний пластинасын өндірушілер жоғары таза кремнийді тамаша монокристалды құрылымдарға айналдыруы керек.Бұл бір аналық кристалды балқытылған кремнийге сәйкес температурада енгізу арқылы жасалады.Аналық кристалдың айналасында жаңа енші кристалдар өсе бастағанда, балқытылған кремнийден кремний құймасы баяу пайда болады.Процесс баяу және бір аптаға созылуы мүмкін.Дайын кремний құймасының салмағы шамамен 100 килограмды құрайды және 3000-нан астам вафли жасай алады.
Вафли өте жұқа алмас сымды пайдаланып, жұқа тілімдерге кесіледі.Кремний кесу құралдарының дәлдігі өте жоғары және операторлар үнемі бақылауда болуы керек, әйтпесе олар шаштарына ақымақ әрекеттер жасау үшін құралдарды пайдалана бастайды.Кремний пластинкаларын өндіруге қысқаша кіріспе тым жеңілдетілген және данышпандардың үлестерін толығымен есептемейді;бірақ бұл кремний вафли бизнесін тереңірек түсіну үшін негіз береді деп үміттенеді.
Кремний пластинкаларының сұраныс пен ұсыныс қатынасы
Кремний вафли нарығында төрт компания басым.Ұзақ уақыт бойы нарық сұраныс пен ұсыныс арасындағы нәзік тепе-теңдікте болды.
2023 жылы жартылай өткізгіштер сатылымының төмендеуі нарықтың артық ұсыныс күйінде болуына әкеліп соқты, бұл чип өндірушілердің ішкі және сыртқы қорларының жоғары болуына әкелді.Алайда, бұл уақытша ғана жағдай.Нарық қалпына келе жатқанда, сала жақын арада қуат шегіне оралады және AI революциясы әкелген қосымша сұранысты қанағаттандыруы керек.Дәстүрлі процессорға негізделген архитектурадан жеделдетілген есептеулерге көшу бүкіл салаға әсер етеді, өйткені бұл жартылай өткізгіш өнеркәсібінің төмен құнды сегменттеріне әсер етуі мүмкін.
Графикалық өңдеу блогының (GPU) архитектурасы кремний аймағын көбірек қажет етеді
Өнімділікке сұраныс артқан сайын, GPU өндірушілері графикалық процессорлардан жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін кейбір дизайн шектеулерін еңсеруі керек.Әлбетте, чипті үлкейту жоғары өнімділікке қол жеткізудің бір жолы, өйткені электрондар әртүрлі чиптер арасында ұзақ қашықтықты жүруді ұнатпайды, бұл өнімділікті шектейді.Дегенмен, чипті үлкейтуге практикалық шектеулер бар, ол «тордың шегі» деп аталады.
Литография шегі жартылай өткізгіш өндірісінде қолданылатын литографиялық машинада бір қадамда экспозициялануы мүмкін чиптің максималды өлшемін білдіреді.Бұл шектеу литография жабдығының, әсіресе литография процесінде қолданылатын қадамдық құрылғының немесе сканердің максималды магнит өрісінің өлшемімен анықталады.Соңғы технология үшін маска шегі әдетте 858 шаршы миллиметр шамасында.Бұл өлшемді шектеу өте маңызды, себебі ол бір экспозицияда вафлиге өрнек салуға болатын максималды аумақты анықтайды.Вафли осы шектен үлкен болса, вафлиді толық үлгілеу үшін бірнеше экспозициялар қажет болады, бұл күрделілік пен туралау қиындықтарына байланысты жаппай өндіріс үшін мүмкін емес.Жаңа GB200 бұл шектеуді бөлшектер өлшемі шектеулері бар екі чип астарын кремний аралық қабатына біріктіріп, екі есе үлкен бөлшектермен шектелген субстратты құра отырып жеңеді.Басқа өнімділік шектеулері жад көлемі және сол жадқа дейінгі қашықтық (яғни жад өткізу қабілеттілігі) болып табылады.Жаңа GPU архитектуралары екі GPU чиптері бар бір кремний интерпозеріне орнатылған жинақталған жоғары өткізу қабілеттілігі бар жадты (HBM) пайдалану арқылы бұл мәселені жеңеді.Кремний тұрғысынан алғанда, HBM проблемасы жоғары өткізу қабілеттілігі үшін қажет жоғары параллельді интерфейске байланысты кремний аймағының әрбір биті дәстүрлі DRAM-тен екі есе көп.HBM сонымен қатар кремний аумағын үлкейте отырып, әрбір стекке логикалық басқару чипін біріктіреді.Дөрекі есептеу 2,5D GPU архитектурасында қолданылатын кремний аймағы дәстүрлі 2,0D архитектурасынан 2,5-3 есе көп екенін көрсетеді.Жоғарыда айтылғандай, құю компаниялары осы өзгеріске дайын болмаса, кремний пластинаның сыйымдылығы қайтадан өте тығыз болуы мүмкін.
Кремний пластинасы нарығының болашақ сыйымдылығы
Жартылай өткізгіштерді өндірудің үш заңының біріншісі - ең аз ақша болған кезде ең көп ақшаны салу керек.Бұл саланың циклдік сипатына байланысты және жартылай өткізгіш компаниялар бұл ережені орындауда қиынға соғады.Суретте көрсетілгендей, кремний пластинкаларын өндірушілердің көпшілігі осы өзгерістің әсерін мойындады және соңғы бірнеше тоқсанда тоқсан сайынғы күрделі шығындардың жалпы көлемін үш есеге дерлік арттырды.Нарықтағы қиын жағдайға қарамастан, бұл әлі де солай.Одан да қызығы, бұл үрдіс көптен бері жалғасып келеді.Кремний вафли компаниялары бақытты немесе басқалар білмейтін нәрсені біледі.Жартылай өткізгішті жеткізу тізбегі – болашақты болжай алатын уақыт машинасы.Сіздің болашағыңыз басқа біреудің өткені болуы мүмкін.Біз әрқашан жауап ала алмасақ та, әрқашан дерлік маңызды сұрақтар аламыз.
Жіберу уақыты: 17 маусым 2024 ж