Дубоко у ланцу снабдевања, неки мађионичари прелазе песак у савршени дијамантски структурирани кристални дискови који су од суштинског значаја за целокупни ланац снабдевања полуводичима. Они су део ланца снабдевања полуводичима који повећава вредност "силицијумског песка" за готово хиљаду пута. Фајл сјај који видите на плажи је силицијум. Силицијум је сложен кристал са крстом и чврстим металом (метални и неметална својства). Силицијум је свуда.
Силицијум је други најчешћи материјал на земљи, након кисеоника и седми најчешћи материјал у универзуму. Силицијум је полуводич, што значи да има електрична својства између проводника (као што су бакар) и изолатор (као што је стакло). Мала количина страних атома у силиконској структури у основи може да промени своје понашање, тако да чистоћа силицијума се полуводича мора бити запањујуће висока. Прихватљива минимална чистоћа за силицијум електронског разреда је 99.999999%.
То значи да је само један атом не силицијума дозвољено за сваких десет милијарди атома. Добра вода за пиће омогућава 40 милиона молекула који не водене воде, што је 50 милиона пута мање чисто од силицијума са полуводичем.
Празни произвођачи силицијума се могу претворити силицијум високог чистоћа у савршене јединствене кристалне структуре. То се врши увођењем једне мајке кристала у растаљени силицијум на одговарајућој температури. Како се нова кћерка кристала почињу расти око мајке кристала, силиконски ингот се полако формира из растопљеног силицијума. Процес је спор и може трајати недељу дана. Готов силиконски ингот тежи око 100 килограма и може да донесе преко 3.000 вафла.
Вафли се исече на танке кришке користећи врло фину дијамантску жицу. Прецизност алата за резање силицијума је веома висока, а оператори се морају непрестано надгледати или ће почети да користе алате за глупости у коси. Кратак увод у производњу силиконских вафера је превише поједностављено и не доноси у потпуности доприносе Генијалнеса; Али нада се да ће пружити позадину за дубље разумевање пословања силицијума.
Однос снабдевања и потражње силицијума вафла
Тржишту силицијума одликују доминирају четири компаније. Дуго је тржиште било у деликатној равнотежи између понуде и потражње.
Пад продаје полуводича у 2023. довело је да тржиште буде у стању прекомерне понуде, узрокујући да се унутрашња и спољна залиха чипа буду висока. Међутим, ово је само привремена ситуација. Како се тржиште опоравља, индустрија ће се ускоро вратити на ивицу капацитета и мора да испуни додатну потражњу коју је донела АИ револуција. Прелаз из традиционалне архитектуре засноване на ЦПУ-у на убрзано рачунање имаће утицај на целу индустрију, јер, међутим, то може имати утицаја на сегменте ниске вредности полуводичке индустрије.
Графичка обрада јединица (ГПУ) архитектуре захтевају више силицијумског подручја
Како се потражња за повећањем перформанси, произвођачи ГПУ-а морају превазићи неке ограничења дизајна како би се постигли веће перформансе од ГПУ-а. Очигледно је да је чип већи један од начина да постигнете веће перформансе, јер електрони не воле да путују на велике удаљености између различитих чипова, који ограничавају перформансе. Међутим, постоји практично ограничење за чип веће, познат као "Ретинарин Лимит".
Граница литографије односи се на максималну величину чипа који се може изложити у једном кораку у литографији машина која се користи у производњи полуводича. Ово ограничење је одређено максималној величини магнетне поље Опрема за литографију, посебно Степер-а или Сцаннер који се користи у процесу литографије. За најновију технологију ограничење маске је обично око 858 квадратних милиметара. Ограничење ове величине је веома важно јер одређује максимално подручје које се може узорати на лифе у једној експозицији. Ако је вафли већи од ове границе, биће потребно више изложености да би се у потпуности обрашила вафла, што је непрактично за масовну производњу због сложености и усклађивања изазова. Нови ГБ200 ће превладати ово ограничење комбинујући две подлоге чипова са ограничењима величине честица у силицијумско преплете, формирајући подлогу са ограниченом супер честицама који је двоструко већи. Остале ограничења перформанси су количина меморије и удаљеност до то меморије (тј. Свједочна ширина меморије). Нови ГПУ архитектуре су превладали овај проблем користећи слагање меморије високог опсега (ХБМ) која је инсталирана на истом силицијумском интернесерији са два ГПУ чипове. Из перспективе силицијума, проблем са ХБМ-ом је да је сваки део силиконског подручја двоструко двоструко од традиционалног драм-а због високог паралелног интерфејса потребног за високу ширину опсега. ХБМ такође интегрише и чип за контролу логике у сваки хрп, повећање силиконског подручја. Грубо израчунавање показује да је силиконско подручје које се користи у 2.5Д ГПУ архитектури 2,5 до 3 пута од традиционалне 2.0Д архитектуре. Као што је раније споменуто, осим ако се не припремљене ливнице за ову промену, капацитет силицијума се може поново постајати врло чврсто.
Будући капацитет тржишта силицијума
Први од три закона о производњи полуводича је да се највише новца треба уложити када је доступан најмање количина новца. То је последица цикличке природе индустрије, а полуводичке компаније тешко имају право на ово правило. Као што је приказано на слици, већина произвођача силицијума је препознала утицај ове промене и скоро утростручила своја укупна тромесечна капитална издатака у последњих неколико четвртина. Упркос тешким тржишним условима, то је и даље случај. Оно што је још занимљивије је да се овај тренд дуго траје. Компаније за силицијум одлики имају срећу или знају нешто што други не чине. Ланац снабдевања полуводичем је временска машина која може предвидјети будућност. Ваша будућност је можда тула прошлост. Док не добијамо увек одговоре, скоро увек добијамо вриједна питања.
Вријеме поште: Јун-17-2024