Üpjünçilik zynjyrynyň çuňňur çäginde käbir jadygöýler çägeleri tutuş ýarymgeçiriji üpjünçilik zynjyry üçin möhüm bolan ajaýyp almaz gurluşly kremniý kristal disklerine öwürýärler. Olar "kremniý çägesiniň" gymmatyny müň esse golaý artdyrýan ýarymgeçiriji üpjünçilik zynjyrynyň bir bölegidir. Kenarda görýän gowşak ýalpyldawuk kremniýdir. Kremniý döwülýän we gaty metal ýaly (metal we metal däl häsiýetler) bolan çylşyrymly kristaldyr. Kremniý hemme ýerde bar.
Kremniý kisloroddan soň Ýer ýüzünde ikinji iň köp ýaýran materialdyr we älemde ýedinji iň köp ýaýran materialdyr. Kremniý ýarymgeçirijidir, ýagny onuň geçirijiler (meselem, mis) we izolýatorlar (meselem, aýna) arasynda elektrik häsiýetleri bar. Kremniý gurluşyndaky az mukdarda daşary ýurt atomlary onuň hereketini düýpli üýtgedip biler, şonuň üçin ýarymgeçiriji derejeli kremniýiň arassalygy haýran galdyryjy derejede ýokary bolmalydyr. Elektron derejeli kremniý üçin kabul ederlikli iň pes arassalyk 99.999999% -dir.
Bu her on milliard atom üçin diňe bir kremniý däl atomyň rugsat berilýändigini aňladýar. Gowy içilýän suw 40 million suw däl molekulany saklamaga mümkinçilik berýär, bu bolsa ýarymgeçiriji derejeli kremniýden 50 million esse az arassadyr.
Boş kremniý waferlerini öndürijiler ýokary arassa kremniýi kämil monokristal gurluşlara öwürmelidirler. Bu, erän kremniýiň içine degişli temperaturada ýeke ene kristalyny goşmak arkaly amala aşyrylýar. Täze gyzyl kristallar ene kristalyň töwereginde ösüp başlanda, kremniý külçesi erän kremniýden haýal emele gelýär. Bu proses haýal we bir hepde dowam edip biler. Taýýar kremniý külçesi takmynan 100 kilogram agramynda we 3000-den gowrak wafer ýasap bilýär.
Waferler örän inçe almaz sim arkaly inçe böleklere kesilýär. Kremniý kesiji gurallaryň takyklygy örän ýokary we operatorlar yzygiderli gözegçilikde saklanmalydyr, ýogsam olar saçlaryna gülkünç zatlar etmek üçin gurallary ulanmaga başlarlar. Kremniý waferleriniň önümçiligine gysgaça giriş gaty ýönekeýleşdirilen we dahileriň goşandyny doly baha bermeýär; ýöne kremniý wafer biznesini has çuňňur düşünmek üçin esas döretmäge umyt edilýär.
Kremniý plitalarynyň teklibi we islegi bilen baglanyşygy
Kremniý plastinka bazarynda dört kompaniýa agdyklyk edýär. Uzak wagt bäri bazar teklip bilen islegiň arasynda näzik deňagramlylykda bolup gelýär.
2023-nji ýylda ýarymgeçirijileriň satuwynyň pese gaçmagy bazaryň artykmaç üpjünçilik ýagdaýynda bolmagyna sebäp boldy we çip öndürijileriniň içerki we daşarky gorlarynyň ýokary bolmagyna sebäp boldy. Şeýle-de bolsa, bu diňe wagtlaýyn ýagdaý. Bazar dikeldilensoň, pudak tiz wagtda kuwwatynyň çägine gaýdyp geler we emeli intellekt rewolýusiýasynyň getiren goşmaça islegini kanagatlandyrmaly. Adaty prosessor esasly arhitekturadan çaltlaşdyrylan hasaplamalara geçmek tutuş pudaga täsir eder, sebäbi Şeýle-de bolsa, bu ýarymgeçirijiler senagatynyň pes gymmatly segmentlerine täsir edip biler.
Grafik Işleýiş Birligi (GPU) arhitekturalary has köp kremniý meýdanyny talap edýär
Iş öndürijiligine bolan isleg artýarka, GPU öndürijileri GPU-lardan has ýokary öndürijilige ýetmek üçin käbir dizaýn çäklendirmelerini ýeňip geçmeli bolýarlar. Elbetde, çipi uly etmek has ýokary öndürijilige ýetmegiň bir usulydyr, sebäbi elektronlar dürli çipleriň arasynda uzak aralyklara gitmegi halamaýarlar, bu bolsa öndürijiligi çäklendirýär. Şeýle-de bolsa, çipi uly etmek üçin amaly çäklendirme bar, ol "retina çägi" diýlip atlandyrylýar.
Litografiýa çägi ýarymgeçiriji önümçilikde ulanylýan litografiýa maşynynda bir ädimde açyk bolup biljek çipiň iň uly ölçegini aňladýar. Bu çäklendirme litografiýa enjamlarynyň, esasanam litografiýa prosesinde ulanylýan stepperiň ýa-da skaneriň iň uly magnit meýdan ölçegi bilen kesgitlenýär. Iň täze tehnologiýa üçin maska çägi adatça 858 inedördül millimetr töwereginde bolýar. Bu ölçeg çäklendirmesi örän möhümdir, sebäbi ol bir ekspozisiýada waferde nagyşlanyp bilinjek iň uly meýdany kesgitleýär. Eger wafer bu çäkden uly bolsa, waferi doly nagyşlamak üçin birnäçe ekspozisiýa gerek bolar, bu bolsa çylşyrymlylyk we deňleşdirmek kynçylyklary sebäpli köpçülikleýin önümçilik üçin amaly däl. Täze GB200 bölejik ölçegleri çäklendirilen iki çip substratyny kremniý gatlagyna birleşdirip, iki esse uly bolan super bölejik çäklendirilen substrat emele getirmek arkaly bu çäklendirmeleri ýeňip geçer. Beýleki öndürijilik çäklendirmeleri ýadyň möçberi we şol ýada çenli aralyk (ýagny ýadyň geçirijilik ukyby)dyr. Täze GPU arhitekturalary bu meseläni iki GPU çipi bilen bir kremniý interposerine gurnalan ýokary geçirijilikli ýady (HBM) ulanmak arkaly ýeňip geçýär. Kremniý nukdaýnazaryndan, HBM-iň meselesi, ýokary geçirijilik üçin zerur bolan ýokary parallel interfeýs sebäpli kremniý meýdanynyň her bitiniň däp bolan DRAM-dan iki esse köp bolmagydyr. HBM şeýle hem her bir stekde logiki dolandyryş çipini birleşdirýär we kremniý meýdanyny artdyrýar. Takmynan hasaplama 2.5D GPU arhitekturasynda ulanylýan kremniý meýdanynyň däp bolan 2.0D arhitekturasyndan 2,5-3 esse köpdigini görkezýär. Öň belläp geçişimiz ýaly, döküm zawodlary bu üýtgeşmä taýýar bolmasa, kremniý plastinkasynyň kuwwaty ýene-de gaty daralyp biler.
Kremniý wafer bazarynyň geljekki kuwwaty
Ýarymgeçiriji önümçiliginiň üç kanunynyň birinjisi, iň az pul bar wagty iň köp pul goýulmalydygydyr. Bu pudagyň sikliki tebigaty bilen baglanyşyklydyr we ýarymgeçiriji kompaniýalary bu düzgüni berjaý etmekde kynçylyk çekýärler. Suratda görkezilişi ýaly, kremniý plastinka öndürijileriniň köpüsi bu üýtgeşmäniň täsirini boýun aldylar we soňky birnäçe çärýekde jemi çärýek maýa goýumlaryny üç esse köpeltdiler. Kyn bazar şertlerine garamazdan, bu henizem şeýle. Has gyzyklysy, bu tendensiýanyň uzak wagt bäri dowam edýändigidir. Kremniý plastinka kompaniýalary bagtly ýa-da başgalaryň bilmeýän zadyny bilýärler. Ýarymgeçiriji üpjünçilik zynjyry geljegi çaklap bilýän wagt maşynydyr. Siziň geljegiňiz başga biriniň geçmişi bolup biler. Biz hemişe jogap almasak-da, hemişe diýen ýaly peýdaly soraglary alýarys.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 17-nji iýuny