Təchizat zəncirinin içərisində bəzi sehrbazlar, bütün yarımkeçirici təchizatı zənciri üçün vacib olan mükəmməl almaz quruluşlu silikon kristal disklərinə qum çevirirlər. Onlar təxminən min dəfə "silikon qum" dəyərini artıran yarımkeçirici təchizatı zəncirinin bir hissəsidir. Çimərlikdə gördüyünüz zəif parıltı silikondur. Silikon, kövrəklik və bərk bir metal (metal və metal xüsusiyyətlər) olan mürəkkəb bir kristaldır. Silikon hər yerdədir.
Silikon, oksigendən sonra və kainatdakı yeddinci ən çox yayılmış material yer üzündəki ikinci ən çox yayılmış materialdır. Silikon yarımkeçiricisidir, yəni dirijorlar (mis kimi) və izolyatorlar arasında elektrik xüsusiyyətləri var (məsələn, şüşə kimi). Silikon quruluşundakı az miqdarda xarici atomların davranışını kökündən dəyişdirə bilər, buna görə yarımkeçirici dərəcəli silikonun saflığı heyrətamiz dərəcədə yüksək olmalıdır. Elektron dərəcəli silikon üçün məqbul minimum saflıq 99.9999999% təşkil edir.
Bu o deməkdir ki, hər on milyard atom üçün yalnız bir silikon olmayan atom icazə verilir. Yaxşı içməli su, yarımkeçirici dərəcəli silikondan 50 milyon dəfə az təmiz olan 40 milyon su molekuluna imkan verir.
Boş silikon vafli istehsalçıları yüksək saflıq silikonu mükəmməl tək kristal quruluşlara çevirməlidirlər. Bu, vahid bir ana kristalını müvafiq temperaturda əridilmiş silikona təqdim etməklə edilir. Yeni qız kristalları ana kristalının ətrafında böyüməyə başladığı üçün, silikon ingot yavaş-yavaş əridilmiş silikondan meydana gəlir. Proses yavaş və bir həftə çəkə bilər. Hazır silikon ingotu təxminən 100 kiloqram ağırlığında və 3000-dən çox gofret edə bilər.
Wafters çox incə almaz tel istifadə edərək nazik dilimlərə kəsilir. Silikon kəsmə alətlərinin dəqiqliyi çox yüksəkdir və operatorlar daim izlənilməlidir və ya saçlarına axmaq şeylər etmək üçün vasitələrdən istifadə etməyə başlayacaqlar. Silikon gofretlərinin istehsalına qısa giriş çox asanlaşdırılır və dahilərin töhfələrini tam kreditləşdirmir; Ancaq silikon gofret işinin daha dərin bir anlayışı üçün bir fon təmin etmək ümidi daşıyır.
Silikon gofretinin təchizatı və tələb münasibətləri
Silikon vafli bazarında dörd şirkət üstünlük təşkil edir. Uzun müddətdir ki, bazar tədarük və tələb arasında incə bir tarazlıq içində olmuşdur.
2023-cü ildə yarımkeçirici satışların azalması bazarın həddindən artıq çox olmasına səbəb oldu, çip istehsalçılarının daxili və xarici ehtiyatlarının yüksək olmasına səbəb olub. Ancaq bu, yalnız müvəqqəti bir vəziyyətdir. Bazarda bərpa edildikcə, sənaye tezliklə tutumun kənarına qayıdacaq və AI inqilabı tərəfindən gətirilən əlavə tələbə cavab verməlidir. Ənənəvi CPU əsaslı memarlığından sürətlənən hesablamaya keçid bütün sənayedə təsir göstərəcəkdir, lakin bu, yarımkeçirici sənayesinin aşağı dəyərli seqmentlərinə təsir göstərə bilər.
Qrafika Emal Bölməsi (GPU) memarlığı daha çox silikon sahəsi tələb edir
Performans tələbi artdıqca GPU istehsalçıları GPU-dan daha yüksək performans əldə etmək üçün bəzi dizayn məhdudiyyətlərini dəf etməlidirlər. Aydındır ki, çipi daha böyük etmək, daha yüksək performans əldə etmək üçün bir yoldur, çünki elektronlar, performansını məhdudlaşdıran müxtəlif fişlər arasında uzun məsafələrə səyahət etməyi sevmirlər. Bununla birlikdə, "retina həddi" kimi tanınan çipi daha böyük etmək üçün praktik bir məhdudiyyət var.
Litoqrafiya həddi yarımkeçirici istehsalında istifadə olunan bir litoqrafiya maşınındakı bir addımda məruz qala biləcək bir çipin maksimum ölçüsünə aiddir. Bu məhdudiyyət, litoqrafiya emalının, xüsusən də litoqrafiya prosesində istifadə olunan stepper və ya skanerin maksimum maqnit sahəsinin ölçüsü ilə müəyyən edilir. Ən son texnologiya üçün maska həddi ümumiyyətlə 858 kvadrat millimetrdir. Bu ölçülü məhdudiyyət çox vacibdir, çünki bir məruz qalma içərisində oferdə naxışlı ola biləcək maksimum ərazini təyin edir. Əgər gofret bu hədddən daha böyükdürsə, mürəkkəblik və hizalanma problemləri səbəbindən kütləvi istehsal üçün qeyri-mümkün olan boşluğu tam şəkildə doldurmaq üçün çox sayda məruzə lazımdır. Yeni GB200, iki dəfə böyük bir hissəcikli məhdud bir substrat təşkil edərək, iki iki çip substeri bir silikon interlayer ilə birləşdirərək bu məhdudiyyəti birləşdirərək bu məhdudiyyəti aradan qaldıracaqdır. Digər performans məhdudiyyətləri yaddaşın miqdarı və həmin yaddaşa olan məsafədir (yəni yaddaş bant genişliyi). Yeni GPU memarlığı, iki GPU fişiylə eyni silikon interposu ilə quraşdırılmış yığılmış yüksək bant genişliyi (HBM) istifadə edərək bu problemi aradan qaldırır. Bir silikon perspektivindən HBM-də problem, hər bir silikon bölgəsinin hər bir bitinin ənənəvi dramın ənənəvi dramdan iki dəfə yüksək bant genişliyi üçün tələb olunan yüksək paralel interfeys səbəbindən iki dəfə çoxdur. HBM, silikon bölgəsini artıraraq, hər yığın bir məntiq idarəetmə çipini də birləşdirir. Kobud bir hesablama 2,5D GPU memarlığında istifadə olunan silikon bölgəsinin ənənəvi 2.0d memarlığının 2,5 ilə 3 dəfə olduğunu göstərir. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, bu dəyişiklik üçün tökmə şirkətləri hazırlanmadıqda, silikon gofret gücü çox sıx ola bilər.
Silikon gofret bazarının gələcək gücü
Yarımkeçirici istehsalın üç qanununun birincisi, ən az pulun ən az pulu olduqda ən çox pula qoyulması lazımdır. Bu, sənayenin tsiklik təbiəti ilə əlaqədardır və yarımkeçirici şirkətlər bu qaydanı izləməkdə çətinlik çəkirlər. Şəkildə göstərildiyi kimi, əksər silikon vafli istehsalçıları bu dəyişikliyin təsirini tanınmış və son bir neçə rübdə təxminən rüblük kapital xərclərini demək olar ki, üçdəbir üç dəfə artırdılar. Çətin bazar şəraitinə baxmayaraq, bu hələ də belədir. Daha da maraqlı olan bu tendensiyanın uzun müddət davam etməsidir. Silikon vafli şirkətləri bəxti gətirir və ya başqalarının heç bir şeyin olmadığı bir şeyi bilir. Yarımkeçirici təchizatı zənciri gələcəyi proqnozlaşdıra biləcək bir zaman maşınıdır. Gələcəyiniz başqasının keçmişi ola bilər. Həmişə cavab almadığımız zaman, demək olar ki, həmişə dəyərli suallar alırıq.
Time vaxt: iyun-17-2024