Profunde ene de la provizoĉeno, kelkaj magiistoj transformas sablon en perfektajn diamant-strukturajn siliciajn kristalajn diskojn, kiuj estas esencaj por la tuta duonkonduktaĵa provizoĉeno. Ili estas parto de la duonkonduktaĵa provizoĉeno, kiu pliigas la valoron de "silicia sablo" je preskaŭ miloblo. La malforta brilo, kiun vi vidas sur la strando, estas silicio. Silicio estas kompleksa kristalo kun fragileco kaj solid-simila metalo (metalaj kaj nemetalaj ecoj). Silicio estas ĉie.
Silicio estas la dua plej ofta materialo sur la Tero, post oksigeno, kaj la sepa plej ofta materialo en la universo. Silicio estas duonkonduktaĵo, kio signifas, ke ĝi havas elektrajn ecojn inter konduktiloj (kiel kupro) kaj izoliloj (kiel vitro). Malgranda kvanto da fremdaj atomoj en la silicia strukturo povas fundamente ŝanĝi ĝian konduton, do la pureco de duonkonduktaĵ-nivela silicio devas esti mirige alta. La akceptebla minimuma pureco por elektronik-nivela silicio estas 99,999999%.
Tio signifas, ke nur unu ne-silicia atomo estas permesita por po dek miliardoj da atomoj. Bona trinkakvo permesas 40 milionojn da ne-akvaj molekuloj, kio estas 50 milionojn da fojoj malpli pura ol duonkonduktaĵ-nivela silicio.
Fabrikistoj de blankaj siliciaj obletoj devas konverti altpurecan silicion en perfektajn unu-kristalajn strukturojn. Ĉi tio estas farata per enkonduko de unuopa patrina kristalo en fanditan silicion je la taŭga temperaturo. Dum novaj filinkristaloj komencas kreski ĉirkaŭ la patrina kristalo, la silicia orbriko malrapide formiĝas el la fandita silicio. La procezo estas malrapida kaj povas daŭri semajnon. La preta silicia orbriko pezas ĉirkaŭ 100 kilogramojn kaj povas fari pli ol 3 000 obletojn.
La siliciaj ...
La rilato inter mendado kaj oferto de siliciaj obleoj
La merkato de siliciaj siliciaj pecetoj estas dominata de kvar kompanioj. Dum longa tempo, la merkato estis en delikata ekvilibro inter oferto kaj postulo.
La malkresko de vendoj de duonkonduktaĵoj en 2023 igis la merkaton en stato de troa provizo, kaŭzante altajn internajn kaj eksterajn stokojn de icoproduktantoj. Tamen, ĉi tio estas nur provizora situacio. Dum la merkato resaniĝas, la industrio baldaŭ revenos al la limo de kapacito kaj devos kontentigi la plian postulon kaŭzitan de la AI-revolucio. La transiro de tradicia CPU-bazita arkitekturo al akcelita komputado havos efikon sur la tutan industrion, ĉar tamen, ĉi tio povas havi efikon sur la malaltvalorajn segmentojn de la duonkonduktaĵa industrio.
Arkitekturoj de grafikaj prilaborunuoj (GPU) postulas pli da silicia areo
Dum la postulo je rendimento kreskas, fabrikantoj de GPU-oj devas superi iujn dezajnajn limigojn por atingi pli altan rendimenton de GPU-oj. Evidente, pligrandigi la peceton estas unu maniero atingi pli altan rendimenton, ĉar elektronoj ne ŝatas vojaĝi longajn distancojn inter malsamaj pecetoj, kio limigas la rendimenton. Tamen, ekzistas praktika limigo al pligrandigo de la peceto, konata kiel la "retina limo".
La litografia limo rilatas al la maksimuma grandeco de ĉipo, kiu povas esti eksponita en ununura paŝo en litografia maŝino uzata en semikonduktaĵa fabrikado. Ĉi tiu limo estas determinita de la maksimuma magneta kampa grandeco de la litografia ekipaĵo, precipe la paŝomaŝino aŭ skanilo uzata en la litografia procezo. Por la plej nova teknologio, la maskolimo kutime estas ĉirkaŭ 858 kvadrataj milimetroj. Ĉi tiu grandeclimo estas tre grava ĉar ĝi determinas la maksimuman areon, kiu povas esti strukturizita sur la silicia oblato en ununura eksponado. Se la oblato estas pli granda ol ĉi tiu limo, pluraj eksponoj estos necesaj por plene strukturi la oblato, kio estas nepraktika por amasproduktado pro komplekseco kaj vicigaj defioj. La nova GB200 superos ĉi tiun limon kombinante du ĉipajn substratojn kun partiklaj grandeclimigoj en silician intertavolon, formante super-partiklo-limigitan substraton, kiu estas duoble pli granda. Aliaj rendimentaj limigoj estas la kvanto de memoro kaj la distanco al tiu memoro (t.e., memora bendlarĝo). Novaj GPU-arkitekturoj superas ĉi tiun problemon uzante staplitan alt-bendlarĝan memoron (HBM), kiu estas instalita sur la sama silicia intermetilo kun du GPU-ĉipoj. El silicia perspektivo, la problemo kun HBM estas, ke ĉiu peco da silicia areo estas duoble pli granda ol tiu de tradicia DRAM pro la alt-paralela interfaco necesa por alta bendolarĝo. HBM ankaŭ integras logikan stirilon en ĉiun stakon, pliigante la silician areon. Malglata kalkulo montras, ke la silicia areo uzata en 2.5D GPU-arkitekturo estas 2.5 ĝis 3 fojojn pli granda ol tiu de la tradicia 2.0D-arkitekturo. Kiel menciite antaŭe, se fandejaj kompanioj ne estas pretaj por ĉi tiu ŝanĝo, la kapacito de siliciaj siliciaj platoj povus denove fariĝi tre malgranda.
Estonta kapacito de la merkato de siliciaj oblatetoj
La unua el la tri leĝoj de duonkonduktaĵa fabrikado estas, ke la plej multe da mono devas esti investita kiam la malplej da mono estas havebla. Ĉi tio ŝuldiĝas al la cikla naturo de la industrio, kaj duonkonduktaĵaj kompanioj malfacile sekvas ĉi tiun regulon. Kiel montrite en la figuro, la plej multaj fabrikistoj de siliciaj ...
Afiŝtempo: 17-a de junio 2024