Tedarik zincirinin derinliklerinde, bazı sihirbazlar kumu tüm yarı iletken tedarik zinciri için gerekli olan mükemmel elmas-yapılandırılmış silikon kristal disklere dönüştürür. "Silikon kum" değerini yaklaşık bin kez artıran yarı iletken tedarik zincirinin bir parçasıdır. Plajda gördüğünüz hafif parıltı silikon. Silikon, kırılganlığa ve katı benzeri metal (metalik ve metalik olmayan özellikler) ile karmaşık bir kristaldir. Silikon her yerde.
Silikon, oksijenden sonra yeryüzünde en yaygın ikinci malzemedir ve evrendeki en yaygın yedinci materyaldir. Silikon bir yarı iletkendir, yani iletkenler (bakır gibi) ve izolatörler (cam gibi) arasında elektriksel özelliklere sahiptir. Silikon yapısındaki az miktarda yabancı atom davranışını temelden değiştirebilir, bu nedenle yarı iletken sınıfı silikonun saflığı şaşırtıcı derecede yüksek olmalıdır. Elektronik sınıf silikon için kabul edilebilir minimum saflık%99.999999'dur.
Bu, her on milyar atom için sadece bir silikon olmayan atomun izin verildiği anlamına gelir. İyi içme suyu, yarı iletken dereceli silikondan 50 milyon kat daha az saf olan 40 milyon su dışı molekül sağlar.
Boş silikon gofret üreticileri yüksek saflıkta silikonu mükemmel tek kristal yapılara dönüştürmelidir. Bu, uygun sıcaklıkta erimiş silikona tek bir anne kristalinin sokulmasıyla yapılır. Yeni kız kristalleri ana kristalin etrafında büyümeye başladığında, silikon içi ingot yavaş yavaş erimiş silikondan oluşur. Süreç yavaş ve bir hafta sürebilir. Bitmiş silikon külçe yaklaşık 100 kilogram ağırlığındadır ve 3.000'den fazla gofret yapabilir.
Gofretler çok ince elmas tel kullanılarak ince dilimler halinde kesilir. Silikon kesme aletlerinin hassasiyeti çok yüksektir ve operatörler sürekli olarak izlenmelidir veya saçlarına aptalca şeyler yapmak için araçları kullanmaya başlayacaktır. Silikon gofretlerin üretimine kısa giriş çok basitleştirildi ve dahilerin katkılarını tam olarak kredi vermiyor; Ancak silikon gofret işinin daha derin bir şekilde anlaşılması için bir arka plan sağlamayı umuyor.
Silikon gofretlerin arz ve talep ilişkisi
Silikon gofret pazarına dört şirket hakimdir. Uzun zamandır, pazar arz ve talep arasında hassas bir dengede olmuştur.
2023'te yarı iletken satışlarındaki düşüş, piyasanın aşırı arz durumunda olmasına ve yonga üreticilerinin iç ve dış stoklarının yüksek olmasına neden oldu. Ancak, bu sadece geçici bir durumdur. Piyasa iyileştikçe, endüstri yakında kapasitenin kenarına dönecek ve AI devriminin getirdiği ek talebi karşılamalıdır. Geleneksel CPU tabanlı mimariden hızlandırılmış hesaplamaya geçişin tüm endüstri üzerinde bir etkisi olacaktır, ancak bunun yarı iletken endüstrisinin düşük değerli segmentleri üzerinde bir etkisi olabilir.
Grafik İşleme Birimi (GPU) mimarileri daha fazla silikon alanı gerektirir
Performans talebi arttıkça, GPU üreticileri GPU'lardan daha yüksek performans elde etmek için bazı tasarım sınırlamalarının üstesinden gelmelidir. Açıkçası, çipi daha büyük yapmak, daha yüksek performans elde etmenin bir yoludur, çünkü elektronlar performansı sınırlayan farklı çipler arasında uzun mesafeler katmayı sevmez. Bununla birlikte, çipin "retina limiti" olarak bilinen daha büyük hale getirilmesinde pratik bir sınırlama vardır.
Litografi sınırı, yarı iletken üretiminde kullanılan bir litografi makinesinde tek bir adımda maruz bırakılabilen bir çipin maksimum boyutunu ifade eder. Bu sınırlama, litografi ekipmanının maksimum manyetik alan boyutu, özellikle litografi işleminde kullanılan step veya tarayıcı ile belirlenir. En son teknoloji için, maske sınırı genellikle 858 milimetre civarındadır. Bu boyut sınırlaması çok önemlidir, çünkü tek bir pozlamada gofret üzerinde desenlenebilen maksimum alanı belirler. Eğer gofret bu sınırdan daha büyükse, karmaşıklık ve hizalama zorlukları nedeniyle seri üretim için pratik olmayan gofretin tamamen desen için çoklu maruziyetlere ihtiyaç duyulacaktır. Yeni GB200, iki çip substratını parçacık boyutu sınırlamaları ile bir silikon ara katmanına birleştirerek bu sınırlamanın üstesinden gelecektir ve iki kat daha büyük bir süper partikül sınırlı substrat oluşturacaktır. Diğer performans sınırlamaları bellek miktarı ve o belleğe olan mesafedir (yani bellek bant genişliği). Yeni GPU mimarileri, iki GPU yongası ile aynı silikon interposer üzerine monte edilen yığılmış yüksek bant genişliği belleği (HBM) kullanarak bu sorunun üstesinden gelir. Silikon perspektifinden bakıldığında, HBM ile ilgili sorun, yüksek bant genişliği için gereken yüksek paralel arayüz nedeniyle her bir silikon alanının geleneksel DRAM'ın iki katı olmasıdır. HBM ayrıca bir mantık kontrol çipini her bir yığın içine entegre ederek silikon alanını artırır. Kaba bir hesaplama, 2.5D GPU mimarisinde kullanılan silikon alanının geleneksel 2.0D mimarinin 2,5 ila 3 katı olduğunu göstermektedir. Daha önce de belirtildiği gibi, döküm şirketleri bu değişime hazırlanmadıkça, silikon gofret kapasitesi tekrar çok sıkı olabilir.
Silikon gofret pazarının gelecek kapasitesi
Yarıiletken üretiminin üç yasasından ilki, en az miktarda para mevcut olduğunda en fazla para yatırılması gerektiğidir. Bunun nedeni, endüstrinin döngüsel doğasıdır ve yarı iletken şirketler bu kuralı takip etmekte zorlanmaktadır. Şekilde gösterildiği gibi, çoğu silikon gofret üreticisi bu değişikliğin etkisini tanımıştır ve son birkaç çeyrekte toplam üç aylık sermaye harcamalarını neredeyse üç katına çıkarmıştır. Zor piyasa koşullarına rağmen, durum hala böyle. Daha da ilginç olan, bu eğilimin uzun zamandır devam etmesidir. Silikon gofret şirketleri şanslı veya başkalarının bilmediği bir şey biliyorlar. Yarı iletken tedarik zinciri, geleceği tahmin edebilen bir zaman makinesidir. Geleceğiniz başka birinin geçmişi olabilir. Her zaman cevap almasak da, neredeyse her zaman değerli sorular alıyoruz.
Gönderme Zamanı: Haziran-17-2024