Di kûrahiya zincîra dabînkirinê de, hin sêrbaz qûmê vediguherînin dîskên krîstal ên sîlîkonê yên ku bi almas-avakirî ya bêkêmasî, ku ji bo tevahiya zincîra dabînkirina nîvconductor re bingehîn in.Ew beşek ji zincîra dabînkirina nîvconductor in ku nirxa "qûma silicon" bi qasî hezar carî zêde dike.Şewqa qels a ku hûn li peravê dibînin silicon e.Silicon krîstalek tevlihev e ku bi şikestî û metalek hişk e (taybetmendiyên metalîk û ne-metalîk).Silicon li her derê ye.
Silicon piştî oksîjenê li ser rûyê erdê duyemîn maddeya herî berbelav e û di gerdûnê de madeya heftemîn a herî berbelav e.Silicon nîvconductor e, yanî di navbera gîhayan (wek sifir) û însulatoran (wek cam) de xwediyê taybetmendiyên elektrîkê ye.Rêjeyek piçûk a atomên biyanî di avahiya siliconê de dikare bi bingehîn behreya wê biguhezîne, ji ber vê yekê paqijiya silicona pola nîvconductor divê ecêb bilind be.Paqijiya herî kêm a pejirandî ji bo silicona pola elektronîkî 99,999999%.
Ev tê wê wateyê ku ji bo her deh milyar atoman tenê atomek ne-silicon destûr heye.Ava vexwarinê ya baş rê dide 40 mîlyon molekulên ne-av, ku 50 mîlyon carî ji silicona pola nîvconductor paqijtir e.
Pêdivî ye ku hilberînerên waferên siliconê yên vala silicon-paqijiya bilind veguherînin strukturên yek-krîstal ên bêkêmasî.Ev bi danasîna krîstalek dayikek yekane di germahiya guncaw de di nav silicona şilandî de pêk tê.Gava ku krîstalên keça nû li dora krîstala dayikê dest pê dikin mezin dibin, lingê siliconê hêdî hêdî ji silicona şilandî çêdibe.Pêvajo hêdî ye û dibe ku hefteyek bidome.Giraniya sîlîkona qedandî bi qasî 100 kîlogramî ye û dikare zêdetirî 3,000 waferan çêbike.
Wafer bi têlên elmasê yên pir xweşik di perçeyên nazik de têne qut kirin.Rastiya amûrên birrîna sîlîkonê pir zêde ye, û divê operator bi domdarî bêne şopandin, an na ew ê dest bi karanîna amûran bikin da ku tiştên bêaqil li porê xwe bikin.Danasîna kurt a hilberîna waferên silicon pir hêsan e û tevkariyên jeniyan bi tevahî nagire;lê tê hêvîkirin ku ji bo têgihiştinek kûr a karsaziya silicon waferê paşxaneyek peyda bike.
Têkiliya peyda û daxwazê ya waferên silicon
Bazara silicon wafer ji hêla çar pargîdaniyan ve serdest e.Demek dirêj e, sûk di navbera peyda û daxwazê de di nav hevsengiyek nazik de ye.
Kêmbûna firotana nîvconductor di sala 2023-an de bûye sedem ku bazar di rewşek zêde dabînkirinê de be, ku dibe sedem ku enbarên navxweyî û derveyî yên hilberînerên çîp zêde bibin.Lêbelê, ev tenê rewşek demkî ye.Her ku bazar baş dibe, pîşesazî dê di demek nêzîk de vegere ser kapasîteyê û pêdivî ye ku daxwaziya zêde ya ku ji hêla şoreşa AI-ê ve hatî peyda kirin bicîh bîne.Veguheztina ji mîmariya kevneşopî ya bingehîn a CPU-yê ber bi komputera bilez de dê bandorek li ser tevahiya pîşesaziyê bike, ji ber ku Lêbelê, ev dibe ku bandorek li ser beşên kêm-nirx ên pîşesaziya nîvconductor bike.
Mîmarên Yekîneya Pêvajoya Grafikê (GPU) bêtir qada silicon hewce dike
Her ku daxwaziya performansê zêde dibe, hilberînerên GPU divê hin sînorên sêwiranê derbas bikin da ku ji GPU-yê performansa bilindtir bi dest bixin.Eşkere ye, mezinkirina çîpê yek rêyek e ku meriv performansa bilindtir bi dest bixe, ji ber ku elektron hez nakin di navbera çîpên cihêreng de rêyên dirêj bigerin, ku performansê sînordar dike.Lêbelê, ji bo mezinkirina çîpê sînorek pratîkî heye, ku wekî "sînorê retina" tê zanîn.
Sînorê lîtografiyê mezinahiya herî zêde ya çîpek e ku dikare di yek gavê de di makîneyek lîtografî ya ku di hilberîna nîvconductor de tê bikar anîn de were xuyang kirin.Ev tixûb ji hêla mezinahiya qada magnetîkî ya herî zêde ya amûrên lîtografiyê ve, nemaze gavê an skanerê ku di pêvajoya lîtografiyê de tê bikar anîn, tê destnîşankirin.Ji bo teknolojiya herî dawî, sînorê maskê bi gelemperî li dora 858 millimeterên çargoşe ye.Ev tixûbê mezinbûnê pir girîng e ji ber ku ew qada herî zêde ya ku dikare li ser waferê di yek xuyangê de were xêzkirin destnîşan dike.Ger wafer ji vî sînorî mezintir be, dê gelek pêşandan hewce be da ku bi tevahî pîvandinê çêbike, ku ji ber tevlihevî û kêşeyên hevrêziyê ji bo hilberîna girseyî nepratîk e.GB200-ya nû dê vê sînordariyê bi hev re bigihîne du substratên çîpê bi sînorkirinên mezinahiya parçikan re di navbeynek silicon de, û substratek pir-sînorkirî ya ku du caran mezin e ava bike.Sînorkirinên din ên performansê mîqdara bîrê û dûrbûna wê bîranînê ne (ango firehiya bîrê).Mîmarên GPU-ya nû vê pirsgirêkê bi karanîna bîranîna band-banda bilind (HBM) ya ku li ser heman navbera siliconê bi du çîpên GPU-yê ve hatî saz kirin, derbas dikin.Ji perspektîfek silicon, pirsgirêka HBM ev e ku her bit qada silicon du caran ji ya DRAM-a kevneşopî ye ji ber pêwendiya paralel a bilind a ku ji bo firehiya bandê ya bilind hewce dike.HBM di heman demê de çîpek kontrolê ya mantiqê di her stêkê de yek dike, qada silicon zêde dike.Hesabek hişk destnîşan dike ku qada siliconê ku di mîmariya GPU ya 2.5D de tê bikar anîn 2.5 heta 3 carî ji mîmariya kevneşopî ya 2.0D ye.Wekî ku berê hate behs kirin, heya ku pargîdaniyên darîn ji vê guherînê re amade nebin, dibe ku kapasîteya wafera silicon dîsa pir teng bibe.
Kapasîteya paşerojê ya bazara silicon wafer
Yekem ji sê qanûnên çêkirina nîvconductor ev e ku dema herî hindik drav hebe pêdivî ye ku herî zêde drav were veberhênan.Ev ji ber xwezaya çerxîkî ya pîşesaziyê ye, û pargîdaniyên nîvconductor vê qaîdeyê bişopînin demek dijwar e.Wekî ku di jimarê de tê xuyang kirin, piraniya hilberînerên waferên silicon bandora vê guherînê nas kirine û di çend mehên borî de lêçûnên sermayeya xwe ya sê mehane hema hema sê caran zêde kirine.Tevî şert û mercên dijwar ên bazarê jî, ev rewş hê jî wisa ye.Ya balkêştir jî ev e ku ev meyl demeke dirêj e berdewam dike.Pargîdaniyên silicon wafer bextewar in an tiştek dizanin ku yên din nizanin.Zincîra peydakirina nîvconductor makîneyek demê ye ku dikare pêşerojê pêşbîn bike.Dibe ku paşeroja we paşeroja kesek din be.Her çend em her gav bersîvan nagirin, em hema hema her gav pirsên hêja distînin.
Dema şandinê: Jun-17-2024