Profunde ene de la provizoĉeno, kelkaj magiistoj transformas sablon en perfektajn diamant-strukturitajn silicikristalajn diskojn, kiuj estas esencaj al la tuta duonkonduktaĵa provizoĉeno.Ili estas parto de la duonkondukta provizoĉeno, kiu pliigas la valoron de "silicia sablo" preskaŭ milfoje.La malforta brilo, kiun vi vidas sur la strando, estas silicio.Silicio estas kompleksa kristalo kun fragileco kaj solid-simila metalo (metalaj kaj nemetalaj trajtoj).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 trajtojn inter konduktiloj (kiel ekzemple kupro) kaj izoliloj (kiel ekzemple vitro).Malgranda kvanto da fremdaj atomoj en la silicia strukturo povas esence ŝanĝi ĝian konduton, do la pureco de duonkonduktaĵo-grada silicio devas esti mirige alta.La akceptebla minimuma pureco por elektronika grado 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 duonkonduktaĵo-grada silicio.
Blankaj siliciaj oblatproduktantoj devas konverti altpuran silicion en perfektajn unu-kristalajn strukturojn.Ĉi tio estas farita per enkonduko de unuopa patrinkristalo en fanditan silicion ĉe la taŭga temperaturo.Ĉar novaj filinkristaloj komencas kreski ĉirkaŭ la patrina kristalo, la silicia ingoto malrapide formiĝas el la fandita silicio.La procezo estas malrapida kaj povas daŭri semajnon.La preta silicia ingoto pezas ĉirkaŭ 100 kilogramojn kaj povas fari pli ol 3 000 oblatojn.
La oblatoj estas tranĉitaj en maldikajn tranĉaĵojn uzante tre fajnan diamantdraton.La precizeco de la siliciaj tranĉiloj estas tre alta, kaj funkciigistoj devas esti konstante monitoritaj, aŭ ili komencos uzi la ilojn por fari stultajn aferojn al siaj haroj.La mallonga enkonduko al la produktado de siliciaj oblatoj estas tro simpligita kaj ne plene kreditas la kontribuojn de la geniuloj;sed oni esperas provizi fonon por pli profunda kompreno de la silicioblatkomerco.
La provizo kaj postulo rilato de silicioblatoj
La merkato de silicioblatoj estas dominata de kvar kompanioj.Dum longa tempo, la merkato estas en delikata ekvilibro inter provizo kaj postulo.
La malkresko de vendo de semikonduktaĵoj en 2023 igis la merkaton esti en stato de troa provizo, igante la internajn kaj eksterajn inventarojn de la fabrikantoj de blatoj esti alta.Tamen ĉi tio estas nur provizora situacio.Dum la merkato resaniĝos, la industrio baldaŭ revenos al la rando de kapablo kaj devas renkonti la plian postulon kaŭzitan de la AI-revolucio.La transiro de tradicia CPU-bazita arkitekturo al akcelita komputado havos efikon al la tuta industrio, ĉar Tamen, tio povas havi efikon al la malalt-valoraj segmentoj de la duonkondukta industrio.
Arkitekturoj de Graphics Processing Unit (GPU) postulas pli da silicia areo
Ĉar la postulo je rendimento pliiĝas, GPU-produktantoj devas venki iujn dezajnlimojn por atingi pli altan rendimenton de GPUoj.Evidente, fari la peceton pli granda estas unu maniero atingi pli altan rendimenton, ĉar elektronoj ne ŝatas vojaĝi longajn distancojn inter malsamaj blatoj, kio limigas rendimenton.Tamen, ekzistas praktika limigo al igi la peceton pli granda, konata kiel la "retina limo".
La litografiolimo rilatas al la maksimuma grandeco de blato kiu povas esti elmontrita en ununura paŝo en litografiomaŝino uzita en semikonduktaĵproduktado.Tiu limigo estas determinita per la maksimuma magneta kampograndeco de la litografiekipaĵo, precipe la paŝilo aŭ skanilo uzita en la litografioprocezo.Por la plej nova teknologio, la masklimo estas kutime ĉirkaŭ 858 kvadrataj milimetroj.Tiu grandeclimigo estas gravega ĉar ĝi determinas la maksimuman areon kiu povas esti strukturizita sur la oblato en ununura malkovro.Se la oblato estas pli granda ol tiu limo, multoblaj malkovroj estos necesaj por plene ŝabloni la oblaton, kio estas nepraktika por amasproduktado pro komplekseco kaj paraleligdefioj.La nova GB200 venkos ĉi tiun limigon kombinante du pecetsubstratojn kun partikla grandeco limigoj 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 (te memorbendolarĝo).Novaj GPU-arkitekturoj venkas ĉi tiun problemon uzante stakigitan alt-bendolarĝan memoron (HBM) kiu estas instalita sur la sama silicia intermetilo kun du GPU-fritoj.De silicia perspektivo, la problemo kun HBM estas ke ĉiu peceto de silicia areo estas duoble tiu de tradicia DRAM pro la alt-paralela interfaco necesa por alta bendolarĝo.HBM ankaŭ integras logikan kontrolpeceton 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 tiu de la tradicia 2.0D-arkitekturo.Kiel menciite pli frue, krom se fandaj kompanioj estas pretaj por ĉi tiu ŝanĝo, silicioblatkapacito povas fariĝi tre malloza denove.
Estonta kapacito de la silicioblata merkato
La unua el la tri leĝoj de semikonduktaĵfabrikado estas ke la plej multe da mono devas esti investita kiam la malplej monsumo estas havebla.Ĉi tio ŝuldiĝas al la cikla naturo de la industrio, kaj semikonduktaĵaj kompanioj malfacile sekvas ĉi tiun regulon.Kiel montrite en la figuro, plej multaj fabrikantoj de siliciaj oblatoj rekonis la efikon de ĉi tiu ŝanĝo kaj preskaŭ triobligis siajn totalajn kvaronjarajn kapitalelspezojn en la lastaj kvaraj.Malgraŭ la malfacilaj merkatkondiĉoj, ĉi tio ankoraŭ estas la kazo.Kio estas eĉ pli interesa estas, ke ĉi tiu tendenco daŭras delonge.Silicioblataj kompanioj estas bonŝancaj aŭ scias ion, kion aliaj ne scias.La duonkondukta provizoĉeno estas tempomaŝino kiu povas antaŭdiri la estontecon.Via estonteco eble estas la pasinteco de iu alia.Kvankam ni ne ĉiam ricevas respondojn, ni preskaŭ ĉiam ricevas indajn demandojn.
Afiŝtempo: Jun-17-2024