Profunde ene de la provizoĉeno, iuj magiistoj transformas sablon en perfektajn diamant-strukturitajn silikajn kristalajn diskojn, kiuj estas esencaj por la tuta semikonduktaĵa provizoĉeno. Ili estas parto de la semikonduktaĵa provizoĉeno, kiu pliigas la valoron de "silicia sablo" preskaŭ mil fojojn. La malforta ardo, kiun vi vidas sur la strando, estas silicio. Silicio estas kompleksa kristalo kun maldolĉeco kaj solid-simila metalo (metalaj kaj ne-metalaj proprietoj). 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, signifante ke ĝi havas elektrajn proprietojn inter ŝoforoj (kiel kupro) kaj izoliloj (kiel vitro). Malgranda kvanto da eksterlandaj atomoj en la silicia strukturo povas esence ŝanĝi sian konduton, tial la pureco de semikonduktaĵa silicio devas esti mirinde alta. La akceptebla minimuma pureco por elektronika-grada silicio estas 99.999999%.
Ĉi tio signifas, ke nur unu ne-silicia atomo estas permesita por ĉiu dek miliardoj da atomoj. Bona trinkakvo permesas 40 milionojn da ne-akvaj molekuloj, kio estas 50 milionoj da fojoj malpli pura ol semikonduktaĵa silicio.
Malplenaj fabrikantoj de silicio-ondoj devas konverti alt-purecan silikon en perfektajn unu-kristalajn strukturojn. Ĉi tio fariĝas enkondukante ununuran patrinan kristalon en fanditan silicion ĉe la taŭga temperaturo. Dum novaj filinaj kristaloj komencas kreski ĉirkaŭ la patrina kristalo, la silicia ingoto malrapide formiĝas el la fandita silicio. La procezo estas malrapida kaj eble daŭros semajnon. La finita silicio -ingoto pezas ĉirkaŭ 100 kilogramojn kaj povas fari pli ol 3.000 vafojn.
La vafoj estas tranĉitaj en maldikaj tranĉaĵoj per tre fajna diamanta drato. La precizeco de la iloj de tranĉado de silicio estas tre alta, kaj telefonistoj devas esti konstante kontrolataj, aŭ ili komencos uzi la ilojn por fari stultajn aferojn al siaj haroj. La mallonga enkonduko al produktado de siliciaj vafoj estas tro simpligita kaj ne plene kreditas la kontribuojn de la geniuloj; Sed oni esperas doni fonon por pli profunda kompreno de la silicia wafer -komerco.
La Provizo kaj Postula Rilato de Siliciaj Wafers
La merkato de Silicon Wafer estas regata de kvar kompanioj. Dum longa tempo, la merkato estis en delikata ekvilibro inter provizo kaj postulo.
La malkresko de semikonduktaĵaj vendoj en 2023 kaŭzis la merkaton esti en troa oferto, kaŭzante la internajn kaj eksterajn inventarojn de ĉifonaj fabrikantoj. Tamen ĉi tio estas nur provizora situacio. Ĉar la merkato resaniĝos, la industrio baldaŭ revenos al la rando de kapablo kaj devas plenumi la aldonan postulon alportitan de la AI -Revolucio. La transiro de tradicia CPU-bazita arkitekturo al akcelita komputado influos la tutan industrion, ĉar tamen ĉi tio povus efiki sur la malaltvaloraj segmentoj de la duonkondukta industrio.
Arkitekturoj de grafika prilaborado (GPU) postulas pli da silicia areo
Ĉar la postulo pri rendimento pliiĝas, GPU -fabrikantoj devas venki iujn projektajn limojn por atingi pli altan rendimenton de GPU -oj. Evidente, fari la blaton pli granda estas unu maniero atingi pli altan rendimenton, ĉar elektronoj ne ŝatas vojaĝi longajn distancojn inter malsamaj blatoj, kio limigas rendimenton. Tamen estas praktika limigo al pligrandigo de la blato, konata kiel la "retina limo".
La litografia limo rilatas al la maksimuma grandeco de blato, kiu povas esti elmontrita en ununura paŝo en litografia maŝino uzata en semikonduktaĵa fabrikado. Ĉi tiu limigo estas determinita de la maksimuma magneta kampo -grandeco de la litografia ekipaĵo, precipe la paŝo aŭ skanilo uzata en la litografia procezo. Por la plej nova teknologio, la masko -limo kutime estas ĉirkaŭ 858 kvadrataj milimetroj. Ĉi tiu grandeca limigo estas tre grava, ĉar ĝi determinas la maksimuman areon, kiu povas esti modeligita sur la ondeto en ununura ekspozicio. Se la ondeto estas pli granda ol ĉi tiu limo, oni bezonos multoblajn ekspoziciojn por plene aranĝi la wafer, kio estas nepraktika por amasproduktado pro komplikeco kaj alineaj defioj. La nova GB200 venkos ĉi tiun limigon kombinante du ĉifonajn substratojn kun limigoj de partikla grandeco en silicio-interplektilon, formante super-partiklan limigitan substraton, kiu estas duoble pli granda. Aliaj agadaj limigoj estas la kvanto de memoro kaj la distanco al tiu memoro (t.e. memora larĝa bando). Novaj GPU-arkitekturoj venkas ĉi tiun problemon per uzado de stakigita alta bandaĝa memoro (HBM), kiu estas instalita sur la sama silicia interpostilo kun du GPU-blatoj. De silicia perspektivo, la problemo kun HBM estas, ke ĉiu iom da silicia areo estas duoble pli ol la tradicia DRAM pro la alta paralela interfaco bezonata por alta larĝa bando. HBM ankaŭ integras logikan kontrolan blaton 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 ol la tradicia 2.0D -arkitekturo. Kiel menciite antaŭe, krom se fondaj kompanioj estas pretaj por ĉi tiu ŝanĝo, silicia onda kapacito eble fariĝos tre streĉa denove.
Estonta Kapacito de la Silicia Wafer -Merkato
La unua el la tri leĝoj de semikonduktaĵa fabrikado estas, ke la plej granda mono devas esti investita kiam la plej malmulta mono haveblas. Ĉi tio estas pro la cikla naturo de la industrio, kaj semikonduktaĵaj kompanioj malfacile sekvas ĉi tiun regulon. Kiel montrite en la figuro, plej multaj fabrikantoj de silicio -ondoj rekonis la efikon de ĉi tiu ŝanĝo kaj preskaŭ triobligis siajn totalajn kvaronjarajn kapitalajn elspezojn en la pasintaj kelkaj kvaronoj. Malgraŭ la malfacilaj merkataj kondiĉoj, ĉi tio ankoraŭ okazas. Kio estas eĉ pli interesa estas, ke ĉi tiu tendenco daŭras delonge. Silicon Wafer -kompanioj estas bonŝancaj aŭ scias ion, kion aliaj ne faras. La semikonduktaĵĉeno estas tempomaŝino, kiu povas antaŭdiri la estontecon. Via estonteco eble estos iu alia pasinteco. Dum ni ne ĉiam ricevas respondojn, ni preskaŭ ĉiam ricevas indajn demandojn.
Afiŝotempo: Jun-17-2024