Жеткирүү чынжырынын тереңинде кээ бир сыйкырчылар кумду кемчиликсиз алмаздан жасалган кремний кристалл дисктерине айландырышат, алар бүт жарым өткөргүчтөрдү жеткирүү чынжырына абдан маанилүү.Алар жарым өткөргүчтөрдү жеткирүү чынжырынын бир бөлүгү болуп саналат, бул "кремний кумунун" наркын миң эсеге жакын жогорулатат.Сиз жээкте көргөн алсыз жаркырап кремний болуп саналат.Кремний – морттук жана катуу сымал металл (металлдык жана металл эмес касиеттери) менен татаал кристалл.Кремний бардык жерде.
Кремний жер бетинде кычкылтектен кийинки экинчи, ал эми ааламда эң кеңири таралган жетинчи материал.Кремний жарым өткөргүч, башкача айтканда, өткөргүчтөр (мисалы, жез) жана изоляторлор (мисалы, айнек) ортосунда электрдик касиеттерге ээ.Кремний түзүлүшүндөгү аз сандагы чет өлкөлүк атомдор анын жүрүм-турумун түп-тамырынан бери өзгөртө алат, ошондуктан жарым өткөргүч класстагы кремнийдин тазалыгы таң калаарлык деңгээлде болушу керек.Электрондук класстагы кремний үчүн алгылыктуу минималдуу тазалык 99,999999% түзөт.
Бул ар бир он миллиард атом үчүн бир гана кремний эмес атомго жол берилет дегенди билдирет.Жакшы ичүүчү суу 40 миллион суу эмес молекулага мүмкүндүк берет, бул жарым өткөргүч класстагы кремнийден 50 миллион эсе аз таза.
Бош кремний пластинкасын өндүрүүчүлөр жогорку тазалыктагы кремнийди кемчиликсиз бир кристаллдык структураларга айландырышы керек.Бул тиешелүү температурада эриген кремнийге жалгыз эне кристалл киргизүү аркылуу ишке ашырылат.Эне кристаллдын айланасында жаңы кыз кристаллдары өсө баштаганда, кремний куймасы эриген кремнийден акырындык менен пайда болот.Процесс жай жана бир жумага созулушу мүмкүн.Даяр кремний куймасынын салмагы болжол менен 100 килограммды түзөт жана 3000ден ашык пластиналарды жасай алат.
Вафли абдан жакшы алмаз зымын колдонуу менен ичке тилкелерге кесилет.Кремний кесүүчү шаймандардын тактыгы абдан жогору жана операторлор дайыма көзөмөлгө алынышы керек, болбосо алар шаймандарды чачтарына акылсыз иштерди жасай башташат.Кремний пластинкаларын өндүрүүгө кыскача киришүү өтө жөнөкөйлөштүрүлгөн жана генийлердин салымдарын толук эсептебейт;бирок бул кремний пластинка бизнесин тереңирээк түшүнүү үчүн өбөлгө түзөт деп үмүттөнүүдө.
Кремний пластинкаларынын суроо-талап жана сунуш мамилелери
Кремний пластинкасы рыногунда төрт компания үстөмдүк кылат.Узак убакыт бою рынок суроо-талап менен сунуштун ортосундагы кылдат баланста болуп келген.
2023-жылы жарым өткөргүчтөрдү сатуунун төмөндөшү рынокто ашыкча сунуш абалына алып келди, бул чип өндүрүүчүлөрдүн ички жана тышкы запастарынын жогору болушуна алып келди.Бирок, бул убактылуу гана жагдай.Рынок калыбына келгенде, өнөр жай кубаттуулуктун чегине кайтып келет жана AI революциясы алып келген кошумча суроо-талапты канааттандырышы керек.Салттуу CPU негизиндеги архитектурадан тездетилген эсептөөлөргө өтүү бүткүл тармакка таасирин тийгизет, анткени, бул жарым өткөргүч өнөр жайынын аз баалуу сегменттерине таасирин тийгизиши мүмкүн.
Graphics Processing Unit (GPU) архитектуралары көбүрөөк кремний аянтын талап кылат
Өндүрүшкө болгон суроо-талап көбөйгөн сайын, GPU өндүрүүчүлөрү GPUлардан жогорку көрсөткүчтөргө жетүү үчүн айрым дизайн чектөөлөрүн жеңип чыгышы керек.Албетте, чипти чоңойтуу жогорку көрсөткүчтөргө жетүүнүн бир жолу, анткени электрондор ар кандай микросхемалардын ортосунда узак аралыктарды басып өтүүнү жактырбайт, бул көрсөткүчтү чектейт.Бирок, чипти чоңураак кылуу үчүн практикалык чектөөлөр бар, ал "тордомо чек" деп аталат.
Литография чеги жарым өткөргүч өндүрүшүндө колдонулган литографиялык машинада бир кадамда ачыла турган чиптин максималдуу өлчөмүн билдирет.Бул чектөө литография жабдыктарынын, өзгөчө литография процессинде колдонулган тепкичтин же сканердин максималдуу магнит талаасынын өлчөмү менен аныкталат.Акыркы технологиялар үчүн масканын чеги адатта 858 чарчы миллиметрди түзөт.Бул өлчөмдү чектөө абдан маанилүү, анткени ал бир экспозицияда пластинкада калыпталышы мүмкүн болгон максималдуу аймакты аныктайт.Эгерде пластинка бул чектен чоңураак болсо, пластинаны толугу менен калыптандыруу үчүн бир нече экспозициялар талап кылынат, бул татаалдыктан жана тегиздөө кыйынчылыктарынан улам массалык өндүрүш үчүн практикалык эмес.Жаңы GB200 бул чектөөнү жеңип чыгат, эки чип субстраттарын бөлүкчөлөрдүн өлчөмү чектөөлөрү менен кремний аралык катмарга бириктирип, эки эсе чоң супер-бөлүкчөлөр менен чектелген субстратты түзөт.Башка аткаруу чектөөлөрү - эс тутумдун көлөмү жана ал эстутумга чейинки аралык (б.а. эс өткөрүү жөндөмдүүлүгү).Жаңы GPU архитектуралары бул көйгөйдү эки GPU чиптери менен бир эле кремний интерпозерге орнотулган топтолгон жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүн (HBM) колдонуу менен жеңет.Кремний көз карашынан алганда, HBM менен көйгөй, жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгү үчүн талап кылынган жогорку параллелдүү интерфейстен улам, кремний аянтынын ар бир битинин салттуу DRAMдан эки эсе көп болушунда.HBM ошондой эле ар бир стекке логикалык башкаруу чипти бириктирип, кремний аянтын көбөйтөт.Болжолдуу эсептөөлөр көрсөткөндөй, 2.5D GPU архитектурасында колдонулган кремний аянты салттуу 2.0D архитектурасына караганда 2.5-3 эсеге көп.Жогоруда айтылгандай, куюучу компаниялар бул өзгөрүүгө даяр болбосо, кремний пластинкасынын кубаттуулугу кайрадан катуу болуп калышы мүмкүн.
Кремний пластинка рыногунун келечектеги кубаттуулугу
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүнүн үч мыйзамынын биринчиси - эң аз акча болгондо эң көп акча салуу керек.Бул тармактын циклдик мүнөзү менен шартталган жана жарым өткөргүч компаниялар бул эрежени сактоодо кыйынчылыктарга туш болушат.Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, кремний пластинкасын өндүрүүчүлөрдүн көбү бул өзгөрүүнүн таасирин моюнга алышты жана акыркы бир нече кварталда жалпы кварталдык капиталдык чыгымдарын дээрлик үч эсеге көбөйтүштү.Рыноктун оор шарттарына карабастан, бул дагы эле болуп жатат.Андан да кызыгы, бул тенденция көптөн бери уланып келе жатат.Кремний пластинкасынын компаниялары бактылуу же башкалар билбеген нерсени билишет.Жарым өткөргүчтөрдү жеткирүү чынжырчасы келечекти алдын ала айта турган убакыт машинасы.Сиздин келечегиңиз башка бирөөнүн өткөнү болушу мүмкүн.Дайыма эле жооп ала албасак да, дээрлик ар дайым пайдалуу суроолорду алабыз.
Посттун убактысы: Jun-17-2024