Déif an der Versuergungskette verwandelen e puer Zauberer Sand an perfekt diamantstrukturéiert Siliziumkristallscheiwen, déi wesentlech fir déi ganz Hallefleitversuergungskette sinn.Si sinn Deel vun der Hallefleitversuergungskette déi de Wäert vum "Silisiumsand" ëm bal dausend Mol erhéicht.De schwaache Glanz deen Dir op der Plage gesitt ass Silizium.Silizium ass e komplexe Kristall mat brécheg a fest-ähnlechen Metall (metallesch an net-metallesch Eegeschaften).Silizium ass iwwerall.
Silizium ass dat zweet am meeschte verbreet Material op der Äerd, no Sauerstoff, an dat siwent am meeschte verbreet Material am Universum.Silizium ass en Hallefleit, dat heescht datt et elektresch Eegeschaften tëscht Dirigenten (wéi Kupfer) an Isolatoren (wéi Glas) huet.Eng kleng Quantitéit vun auslänneschen Atomer an der Siliziumstruktur kann säi Verhalen grondsätzlech änneren, sou datt d'Rengheet vum Halbleiter-Grad Silizium erstaunlech héich muss sinn.Déi akzeptabel Mindestreinegkeet fir elektronesch Silizium ass 99,999999%.
Dëst bedeit datt nëmmen een Net-Silicium Atom fir all zéng Milliarde Atomer erlaabt ass.Gutt Drénkwaasser erlaabt 40 Milliounen Net-Waassermoleküle, wat 50 Millioune Mol manner pur ass wéi Halbleiter-Grad Silizium.
Blank Siliziumwafer Hiersteller mussen héichreineg Silizium a perfekt Eenkristallstrukturen konvertéieren.Dëst gëtt gemaach andeems en eenzeg Mammekristall a geschmoltenem Silizium bei der entspriechender Temperatur agefouert gëtt.Wéi nei Duechterkristalle ronderëm de Mammekristall fänken un ze wuessen, formt sech de Siliziumblat lues aus dem geschmollte Silizium.De Prozess ass lues a kann eng Woch daueren.De fäerdege Silizium-Ingot weegt ongeféier 100 Kilogramm a ka méi wéi 3.000 Wafere maachen.
D'Waffele ginn an dënn Scheiwen mat ganz feinen Diamantdraht geschnidden.D'Präzisioun vun de Siliziumschneidinstrumenter ass ganz héich, an d'Bedreiwer musse stänneg iwwerwaacht ginn, oder se fänken un d'Tools ze benotzen fir domm Saachen un hir Hoer ze maachen.Déi kuerz Aféierung an d'Produktioun vu Siliziumwaferen ass ze vereinfacht a kreditéiert d'Bäiträg vun de Genie net ganz;awer et gëtt gehofft en Hannergrond fir e méi déif Verständnis vum Siliziumwafergeschäft ze bidden.
D'Versuergung an d'Demande Relatioun vu Siliziumwafers
De Siliziumwafermaart gëtt vu véier Firmen dominéiert.Fir eng laang Zäit ass de Maart an engem delikate Gläichgewiicht tëscht Offer an Nofro.
De Réckgang am Halbleiterverkaaf am Joer 2023 huet de Maart gefouert fir an engem Zoustand vun Iwwerversuergung ze sinn, wouduerch d'intern an extern Inventairen vun Chiphersteller héich sinn.Allerdéngs ass dëst nëmmen eng temporär Situatioun.Wéi de Maart sech erholl, wäert d'Industrie geschwënn un de Rand vun der Kapazitéit zréckkommen a muss déi zousätzlech Nofro erfëllen, déi vun der AI Revolutioun entstanen ass.Den Iwwergank vun der traditioneller CPU-baséiert Architektur op beschleunegt Informatik wäert en Impakt op d'ganz Industrie hunn, well dëst kann awer en Impakt op déi nidderegwäerteg Segmenter vun der Hallefleitindustrie hunn.
Grafiken Processing Unit (GPU) Architekturen erfuerderen méi Siliziumfläch
Wéi d'Demande no Leeschtung eropgeet, mussen GPU Hiersteller e puer Designbeschränkungen iwwerwannen fir méi héich Leeschtung vu GPUs z'erreechen.Natierlech ass den Chip méi grouss ze maachen ass ee Wee fir méi héich Leeschtung ze erreechen, well Elektronen net gär laang Distanzen tëscht verschiddene Chips reesen, wat d'Leeschtung limitéiert.Wéi och ëmmer, et gëtt eng praktesch Begrenzung fir den Chip méi grouss ze maachen, bekannt als "Netzhaut-Limit".
D'Lithographielimit bezitt sech op d'maximal Gréisst vun engem Chip, deen an engem eenzege Schrëtt an enger Lithographiemaschinn ausgesat ka ginn, déi an der Halbleiterfabrikatioun benotzt gëtt.Dës Begrenzung gëtt vun der maximaler Magnéitfeldgréisst vun der Lithographieausrüstung festgeluegt, besonnesch de Stepper oder de Scanner, deen am Lithographieprozess benotzt gëtt.Fir déi lescht Technologie ass d'Maskelimit normalerweis ongeféier 858 Quadratmillimeter.Dës Gréisstbegrenzung ass ganz wichteg well et de maximale Gebitt bestëmmt, deen op der Wafer an enger eenzeger Belaaschtung geformt ka ginn.Wann de Wafer méi grouss ass wéi dës Limit, wäerte verschidde Beliichtunge gebraucht ginn fir de Wafer voll ze Musteren, wat onpraktesch ass fir Masseproduktioun wéinst Komplexitéit an Ausriichtung Erausfuerderungen.Den neie GB200 wäert dës Begrenzung iwwerwannen andeems zwee Chipsubstrater mat Partikelgréisstbeschränkungen an eng Silizium-Interlayer kombinéiert ginn, e super-Partikel-limitéiert Substrat bilden deen duebel sou grouss ass.Aner Leeschtungsbeschränkungen sinn d'Quantitéit un Erënnerung an d'Distanz zu där Erënnerung (dh Erënnerungsbandbreedung).Nei GPU-Architekturen iwwerwannen dëse Problem andeems se gestapelt High-Bandwidth Memory (HBM) benotzt deen op deemselwechte Siliziuminterposer mat zwee GPU Chips installéiert ass.Aus enger Silicium Perspektiv ass de Problem mat HBM datt all Bit Siliziumfläch zweemol dat vun traditionellen DRAM ass wéinst der héichparalleller Interface déi fir eng héich Bandbreedung néideg ass.HBM integréiert och e Logik-Kontroll-Chip an all Stack, wat d'Silisiumfläch erhéicht.Eng rau Berechnung weist datt d'Siliziumfläch, déi an der 2.5D GPU Architektur benotzt gëtt, 2.5 bis 3 Mol déi vun der traditioneller 2.0D Architektur ass.Wéi virdru scho gesot, ausser Schmelzfirmen si fir dës Ännerung virbereet, Siliziumwafer Kapazitéit kann erëm ganz enk ginn.
Zukünfteg Kapazitéit vum Siliziumwafermaart
Déi éischt vun den dräi Gesetzer vun der Halbleiterfabrikatioun ass datt déi meescht Sue musse investéiert ginn wann déi mannst Zomm Suen verfügbar ass.Dëst ass wéinst der zyklescher Natur vun der Industrie, an Halbleiterfirmen hunn et schwéier dës Regel ze folgen.Wéi an der Figur gewisen, hunn déi meescht Siliziumwafer Hiersteller den Impakt vun dëser Ännerung erkannt an hunn hir total Véierel Kapitalausgaben an de leschte Véierel bal verdräifacht.Trotz de schwieregen Maartbedéngungen ass dat nach ëmmer de Fall.Wat nach méi interessant ass, ass datt dësen Trend scho laang ass.Silicon Wafer Firme si glécklech oder wëssen eppes wat anerer net maachen.D'Halbleiter Versuergungskette ass eng Zäitmaschinn déi d'Zukunft viraussoe kann.Är Zukunft kann een aneren seng Vergaangenheet sinn.Och wa mir net ëmmer Äntwerten kréien, kréie mir bal ëmmer wäertvoll Froen.
Post Zäit: Jun-17-2024