Djip binnen de supply chain, guon tsjoenders meitsje sân yn perfekte diamant-strukturearre silisium crystal discs, dy't essinsjeel binne foar de hiele semiconductor supply chain.Se meitsje diel út fan 'e semiconductor supply chain dy't de wearde fan "silicium sân" mei hast tûzen kear fergruttet.De swakke gloed dy't jo sjogge op it strân is silisium.Silisium is in kompleks kristal mei brittleness en solid-like metaal (metallyske en net-metallyske eigenskippen).Silisium is oeral.
Silisium is it twadde meast foarkommende materiaal op ierde, nei soerstof, en it sânde meast foarkommende materiaal yn it hielal.Silisium is in semiconductor, wat betsjut dat it elektryske eigenskippen hat tusken kondukteurs (lykas koper) en isolatoaren (lykas glês).In lyts bedrach fan frjemde atomen yn 'e silisiumstruktuer kin har gedrach yn prinsipe feroarje, sadat de suverens fan silisium fan semiconductor-grade ferrassend heech wêze moat.De akseptabele minimale suverens foar elektroanysk silisium is 99,999999%.
Dit betsjut dat foar elke tsien miljard atomen mar ien net-silicium atoom tastien is.Goed drinkwetter soarget foar 40 miljoen net-wettermolekulen, wat 50 miljoen kear minder suver is dan silisium fan semiconductor-grade.
Fabrikanten fan lege silisium wafers moatte silisium mei hege suverens omsette yn perfekte ienkristlike struktueren.Dit wurdt dien troch it yntrodusearjen fan in single memmekristal yn gesmolten silisium by de passende temperatuer.As nije dochterkristallen om it memmekristal begjinne te groeien, ûntstiet it silisium ingot stadichoan út it smelte silisium.It proses is stadich en kin in wike duorje.De ôfmakke silisium ingot weaget sawat 100 kilogram en kin mear as 3.000 wafels meitsje.
De wafels wurde mei heul fyn diamantdraad yn tinne plakjes snijd.De krektens fan 'e silisium-snij-ark is heul heech, en operators moatte konstant wurde kontrolearre, of se sille de ark begjinne te brûken om domme dingen oan har hier te dwaan.De koarte ynlieding ta de produksje fan silisium wafels is te ferienfâldige en net folslein kredyt de sjeny's bydragen;mar it wurdt hope in eftergrûn foar in djipper begryp fan de silisium wafer bedriuw.
De oanbod en fraach relaasje fan silisium wafers
De merk foar silisium wafers wurdt dominearre troch fjouwer bedriuwen.Foar in lange tiid hat de merk in delikat lykwicht west tusken fraach en oanbod.
De delgong yn ferkeap fan healgeleiders yn 2023 hat laat dat de merk yn in steat fan oeroanbod is, wêrtroch't ynterne en eksterne ynventarissen fan chipfabrikanten heech binne.Dit is lykwols mar in tydlike situaasje.As de merk herstelt, sil de yndustry ynkoarten weromkomme nei de râne fan kapasiteit en moat foldwaan oan de ekstra fraach dy't ûntstien is troch de AI-revolúsje.De oergong fan tradisjonele CPU-basearre arsjitektuer nei fersneld berekkenjen sil in ynfloed hawwe op 'e hiele yndustry, lykas Dit kin lykwols ynfloed hawwe op' e leechwearde segminten fan 'e semiconductor-yndustry.
Graphics Processing Unit (GPU) arsjitektuer fereaskje mear silisium gebiet
As de fraach nei prestaasjes tanimt, moatte GPU-fabrikanten wat ûntwerpbeperkingen oerwinne om hegere prestaasjes fan GPU's te berikken.Fansels is it grutter meitsje fan de chip ien manier om hegere prestaasjes te berikken, om't elektroanen net graach lange ôfstannen reizgje tusken ferskate chips, wat de prestaasjes beheint.D'r is lykwols in praktyske beheining om de chip grutter te meitsjen, bekend as de "retina-limyt".
De litografyske limyt ferwiist nei de maksimale grutte fan in chip dy't yn ien stap kin wurde bleatsteld yn in litografysmasine dy't brûkt wurdt yn semiconductorproduksje.Dizze beheining wurdt bepaald troch de maksimale magnetyske fjildgrutte fan 'e litografyske apparatuer, benammen de stepper as scanner dy't brûkt wurdt yn it litografyproses.Foar de lêste technology is de maskerlimyt meastentiids sawat 858 fjouwerkante milimeter.Dizze grutte beheining is heul wichtich om't it it maksimale gebiet bepaalt dat kin wurde patroon op 'e wafel yn ien eksposysje.As de wafel grutter is dan dizze limyt, sille meardere eksposysjes nedich wêze om de wafel folslein te patroan, wat ûnpraktysk is foar massaproduksje fanwegen kompleksiteit en útdagings foar ôfstimming.De nije GB200 sil dizze beheining oerwinne troch twa chipsubstraten te kombinearjen mei beheiningen fan partikelgrutte yn in silisium-ynterlaach, it foarmjen fan in super-partikel-beheind substraat dat twa kear sa grut is.Oare prestaasjes beheinings binne de hoemannichte ûnthâld en de ôfstân ta dat ûnthâld (dws ûnthâld bânbreedte).Nije GPU-arsjitektueren oerwinne dit probleem troch gebrûk fan steapele ûnthâld mei hege bânbreedte (HBM) dat is ynstalleare op deselde silisium-ynterposer mei twa GPU-chips.Fanút in silisiumperspektyf is it probleem mei HBM dat elk bit silisiumgebiet twa kear dat fan tradisjonele DRAM is troch de hege parallelle ynterface dy't nedich is foar hege bânbreedte.HBM yntegreart ek in logyske kontrôlechip yn elke stapel, wêrtroch it silisiumgebiet ferheget.In rûge berekkening lit sjen dat it silisiumgebiet dat brûkt wurdt yn 2.5D GPU-arsjitektuer 2.5 oant 3 kear is dat fan 'e tradisjonele 2.0D-arsjitektuer.Lykas earder neamd, útsein as gieterijbedriuwen binne taret op dizze feroaring, kin silisiumwafelkapasiteit wer heul strak wurde.
Takomstige kapasiteit fan 'e merk foar silisium wafers
De earste fan 'e trije wetten fan semiconductor manufacturing is dat it measte jild moat wurde ynvestearre as it minste bedrach fan jild is beskikber.Dit komt troch it syklike karakter fan 'e yndustry, en semiconductorbedriuwen hawwe it dreech om dizze regel te folgjen.Lykas werjûn yn 'e figuer, hawwe de measte fabrikanten fan silisium wafers de ynfloed fan dizze feroaring erkend en hawwe har totale fearnsjierlike kapitaalútjeften yn' e ôfrûne pear kertieren hast fertrijefâldige.Nettsjinsteande de drege merkomstannichheden is dat noch altyd sa.Wat noch nijsgjirriger is, is dat dizze trend al lang oanhâldt.Silisiumwaferbedriuwen hawwe gelok of witte wat dat oaren net dogge.De semiconductor supply chain is in tiidmasine dy't de takomst kin foarsizze.Jo takomst kin it ferline fan in oar wêze.Wylst wy net altyd antwurden krije, krije wy hast altyd weardefolle fragen.
Post tiid: Jun-17-2024