Вести во индустријата: ГПУ ја зголемува побарувачката за силиконски нафора

Силикон е втор најчест материјал на земјата, по кислород и седмиот најчест материјал во универзумот. Силикон е полупроводник, што значи дека има електрични својства помеѓу проводниците (како што е бакар) и изолаторите (како што е стакло). Мала количина странски атоми во силиконската структура може фундаментално да го промени своето однесување, така што чистотата на силиконот од полупроводничкиот степен мора да биде зачудувачки висока. Прифатливата минимална чистота за силикон од електронско одделение е 99.999999%.

Ова значи дека е дозволен само еден не-силикон атом на секои десет милијарди атоми. Добрата вода за пиење овозможува 40 милиони молекули кои не се вода, што е 50 милиони пати помалку чисто од силиконот од полупроводнички одделение.

Производителите на празно силиконски нафора мора да го претворат силиконот со висока чистота во совршени единечни кристални структури. Ова се прави со воведување на самохрана мајка кристал во стопена силикон на соодветна температура. Како што новите кристали на ќерка почнуваат да растат околу мајката кристал, силиконскиот ингот полека се формира од стопениот силикон. Процесот е бавен и може да трае една недела. Завршениот силиконски ингот тежи околу 100 килограми и може да направи над 3.000 нафора.

Нафорите се исечени на тенки парчиња со употреба на многу фино дијамантски жица. Прецизноста на силиконските алатки за сечење е многу висока, а операторите мора постојано да се следат, или тие ќе започнат да ги користат алатките за да прават глупости работи на нивната коса. Краткиот вовед во производството на силиконски нафора е премногу поедноставен и не ги кредитира целосно придонесите на генијалците; Но, се надеваме дека ќе обезбеди позадина за подлабоко разбирање на бизнисот со силиконски нафта.

Односот на понудата и побарувачката на силиконските нафора

На пазарот на силиконски нафора доминираат четири компании. Долго време, пазарот е во деликатна рамнотежа помеѓу понудата и побарувачката.
Падот на продажбата на полупроводници во 2023 година го натера пазарот да биде во состојба на прекумерна потрошувачка, предизвикувајќи да бидат високи внатрешните и надворешните инвентар на производителите на чипови. Сепак, ова е само привремена ситуација. Како што се опоравува пазарот, индустријата наскоро ќе се врати на работ на капацитетот и мора да ја исполни дополнителната побарувачка предизвикана од револуцијата во АИ. Транзицијата од традиционалната архитектура базирана на процесорот во забрзано пресметување ќе има влијание врз целата индустрија, бидејќи сепак, ова може да има влијание врз сегментите со ниска вредност на индустријата за полупроводници.

Архитектурите за обработка на графики (GPU) Архитектурите бараат повеќе силиконска област

Како што се зголемува побарувачката за перформанси, производителите на графичкиот процесор мора да надминат некои ограничувања во дизајнот за да постигнат повисоки перформанси од графичкиот процесор. Очигледно, правењето чип поголем е еден начин да се постигнат повисоки перформанси, бидејќи електроните не сакаат да патуваат на долги растојанија помеѓу различни чипови, што ги ограничува перформансите. Сепак, постои практично ограничување да се направи чипот поголем, познат како „граница на мрежницата“.

Границата за литографија се однесува на максималната големина на чипот што може да се изложи во еден чекор во машината за литографија што се користи во производството на полупроводници. Ова ограничување се определува со максималната големина на магнетното поле на опремата за литографија, особено степенот или скенерот што се користи во процесот на литографија. За најновата технологија, границата на маската е обично околу 858 квадратни милиметри. Ова ограничување на големината е многу важно затоа што ја одредува максималната површина што може да се моделира на нафтата во една изложеност. Ако нафтата е поголема од оваа граница, ќе бидат потребни повеќе изложености за целосно моделирање на нафтата, што е непрактично за масовно производство заради сложеност и предизвици за усогласување. Новиот GB200 ќе го надмине ова ограничување со комбинирање на две подлоги на чипови со ограничувања на големината на честичките во силиконски меѓуслој, формирајќи супер-честички ограничен на подлогата што е двојно поголема. Други ограничувања на перформансите се количината на меморија и растојанието до таа меморија (т.е. ширина на опсег на меморија). Новите архитектури на графичкиот процесор го надминуваат овој проблем со употреба на наредена меморија со широк опсег (HBM) што е инсталирана на истиот силиконски интерпосер со два чипови на графичкиот процесор. Од перспектива на силикон, проблемот со HBM е што секој дел од силиконската област е двојно повеќе од традиционалниот DRAM заради високо-паралелниот интерфејс потребен за висок опсег. HBM, исто така, интегрира чип за контрола на логика во секој оџак, зголемувајќи ја областа на силикон. Груба пресметка покажува дека силиконската област што се користи во архитектурата од 2,5D графички процесор е 2,5 до 3 пати поголема од традиционалната архитектура 2.0D. Како што споменавме порано, освен ако не се подготвени компании за леарница за оваа промена, капацитетот на силиконски нафта може повторно да стане многу затегнат.

Иден капацитет на пазарот на силиконски нафора

Првиот од трите закони за производство на полупроводници е дека најмногу пари треба да се инвестираат кога се достапни најмалку пари. Ова се должи на цикличната природа на индустријата, а компаниите за полупроводници имаат тешко време да го следат ова правило. Како што е прикажано на сликата, повеќето производители на силиконски нафори го препознаа влијанието на оваа промена и скоро ги зголемија вкупните квартални капитални расходи во изминатите неколку четвртини. И покрај тешките услови на пазарот, ова е сè уште случај. Она што е уште поинтересно е дека овој тренд трае долго време. Компаниите за силиконски нафора се среќни или знаат нешто што другите не го прават. Синџирот на снабдување со полупроводници е временска машина што може да ја предвиди иднината. Вашата иднина може да биде туѓо минато. Додека не секогаш добиваме одговори, скоро секогаш добиваме вредни прашања.