የኢንደስትሪ ዜና፡ ጂፒዩ የሲሊኮን ዋፍሮችን ፍላጎት ያሳድጋል

ሲሊኮን በምድር ላይ ከኦክሲጅን ቀጥሎ ሁለተኛው በጣም የተለመደ ቁሳቁስ ሲሆን በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ሰባተኛው በጣም የተለመደ ቁሳቁስ ነው።ሲሊኮን ሴሚኮንዳክተር ነው፣ ይህ ማለት በኮንዳክተሮች (እንደ መዳብ ያሉ) እና ኢንሱሌተሮች (እንደ ብርጭቆ ያሉ) መካከል የኤሌክትሪክ ባህሪዎች አሉት።በሲሊኮን መዋቅር ውስጥ አነስተኛ መጠን ያላቸው የውጭ አተሞች ባህሪውን በመሠረታዊነት ሊለውጡ ይችላሉ, ስለዚህ የሴሚኮንዳክተር ደረጃ የሲሊኮን ንፅህና በሚያስደንቅ ሁኔታ ከፍተኛ መሆን አለበት.ለኤሌክትሮኒካዊ ደረጃ ሲሊኮን ተቀባይነት ያለው ዝቅተኛ ንፅህና 99.999999% ነው።

ይህ ማለት ለእያንዳንዱ አስር ቢሊዮን አቶሞች አንድ ሲሊኮን ያልሆነ አቶም ብቻ ይፈቀዳል።ጥሩ የመጠጥ ውሃ ለ 40 ሚሊዮን የውሃ ያልሆኑ ሞለኪውሎች ይፈቅዳል, ይህም ከሴሚኮንዳክተር ደረጃ ሲሊከን 50 ሚሊዮን እጥፍ ያነሰ ንጹህ ነው.

ባዶ የሲሊኮን ዋፈር አምራቾች ከፍተኛ ንፁህ የሆነውን ሲሊኮን ወደ ፍጹም ነጠላ-ክሪስታል መዋቅሮች መለወጥ አለባቸው።ይህ የሚከናወነው በተገቢው የሙቀት መጠን አንዲት ነጠላ እናት ክሪስታል ወደ ቀልጦ ሲሊኮን በማስተዋወቅ ነው።አዲስ ሴት ልጅ ክሪስታሎች በእናቲቱ ክሪስታል ዙሪያ ማደግ ሲጀምሩ ፣ የሲሊኮን ኢንጎት ቀስ በቀስ ከቀለጠው ሲሊኮን ተፈጠረ።ሂደቱ ቀርፋፋ እና አንድ ሳምንት ሊወስድ ይችላል.የተጠናቀቀው የሲሊኮን ኢንጎት ወደ 100 ኪሎ ግራም ይመዝናል እና ከ 3,000 በላይ ዋይፋዎችን ማምረት ይችላል.

በጣም ጥሩ የአልማዝ ሽቦን በመጠቀም ቫፈርዎቹ ወደ ቀጭን ቁርጥራጮች ተቆርጠዋል።የሲሊኮን መቁረጫ መሳሪያዎች ትክክለኛነት በጣም ከፍተኛ ነው, እና ኦፕሬተሮች ያለማቋረጥ ቁጥጥር ሊደረግባቸው ይገባል, አለበለዚያ ፀጉራቸውን በጸጉራቸው ላይ ሞኝ ነገሮችን ለማድረግ መሳሪያዎቹን መጠቀም ይጀምራሉ.የሲሊኮን ዋይፎችን ለማምረት አጭር መግቢያ በጣም ቀላል እና የሊቆችን አስተዋፅኦ ሙሉ በሙሉ አያከብርም ።ነገር ግን ስለ ሲሊከን ዋፈር ንግድ ጥልቅ ግንዛቤ ዳራ ለመስጠት ተስፋ ይደረጋል።

የሲሊኮን ዋፍሎች አቅርቦት እና ፍላጎት ግንኙነት

የሲሊኮን ዋፈር ገበያ በአራት ኩባንያዎች የተያዘ ነው.ለረጅም ጊዜ ገበያው በአቅርቦት እና በፍላጎት መካከል ሚዛናዊ ሚዛን አለው.
በ 2023 የሴሚኮንዳክተር ሽያጭ ማሽቆልቆሉ ገበያው ከመጠን በላይ አቅርቦት ላይ እንዲገኝ አድርጎታል, ይህም የቺፕ አምራቾች ውስጣዊ እና ውጫዊ ምርቶች ከፍተኛ እንዲሆኑ አድርጓል.ሆኖም, ይህ ጊዜያዊ ሁኔታ ብቻ ነው.ገበያው እያገገመ ሲሄድ ኢንዱስትሪው በቅርቡ ወደ አቅም ጫፍ ይመለሳል እና በአይ አብዮት የመጣውን ተጨማሪ ፍላጎት ማሟላት አለበት.ከተለምዷዊ ሲፒዩ-ተኮር አርክቴክቸር ወደ የተፋጠነ ኮምፒዩቲንግ የሚደረገው ሽግግር በአጠቃላይ ኢንዱስትሪው ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል፣ነገር ግን ይህ በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪው ዝቅተኛ ዋጋ ባላቸው ክፍሎች ላይ ተጽእኖ ሊኖረው ይችላል።

የግራፊክስ ማቀነባበሪያ ክፍል (ጂፒዩ) አርክቴክቸር ተጨማሪ የሲሊኮን አካባቢ ይፈልጋሉ

የአፈጻጸም ፍላጎት እየጨመረ ሲሄድ፣ የጂፒዩ አምራቾች ከፍተኛ አፈጻጸምን ከጂፒዩዎች ለማግኘት አንዳንድ የንድፍ ገደቦችን ማለፍ አለባቸው።ኤሌክትሮኖች በተለያዩ ቺፖች መካከል ረጅም ርቀት መጓዝ ስለማይወዱ፣ ይህም አፈጻጸምን ስለሚገድብ ቺፑን ትልቅ ማድረግ ከፍተኛ አፈጻጸምን ለማግኘት አንዱ መንገድ ነው።ነገር ግን "የሬቲና ገደብ" በመባል የሚታወቀው ቺፑን ትልቅ ለማድረግ ተግባራዊ ገደብ አለ.

የሊቶግራፊ ገደብ በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውል የሊቶግራፊ ማሽን ውስጥ በአንድ ደረጃ ሊጋለጥ የሚችለውን ከፍተኛውን የቺፕ መጠን ያመለክታል።ይህ ገደብ የሚወሰነው በሊቶግራፊ መሳሪያዎች ከፍተኛው መግነጢሳዊ መስክ መጠን ነው, በተለይም በሊቶግራፊ ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው ስቴፐር ወይም ስካነር.ለቅርብ ጊዜ ቴክኖሎጂ፣ የማስክ ገደብ ብዙውን ጊዜ 858 ካሬ ሚሊሜትር አካባቢ ነው።ይህ የመጠን ገደብ በጣም አስፈላጊ ነው, ምክንያቱም በአንድ ነጠላ መጋለጥ ውስጥ በቫፈር ላይ ሊቀረጽ የሚችለውን ከፍተኛውን ቦታ ይወስናል.ዋፈርው ከዚህ ገደብ የሚበልጥ ከሆነ፣ ውስብስብነት እና የአሰላለፍ ተግዳሮቶች ስላሉት ለጅምላ ምርት የማይጠቅመውን ዋፈር ሙሉ ለሙሉ ለመንደፍ ብዙ መጋለጥ ያስፈልጋሉ።አዲሱ GB200 ሁለት ቺፖችን ከቅንጣት መጠን ውሱንነቶች ጋር ወደ ሲሊከን ኢንተርሌይየር በማጣመር ይህንን ገደብ ያሸንፋል፣ ይህም በእጥፍ የሚበልጥ እጅግ በጣም ቅንጣት-የተገደበ substrate ይፈጥራል።ሌሎች የአፈጻጸም ገደቦች የማህደረ ትውስታ መጠን እና ለዚያ ማህደረ ትውስታ ያለው ርቀት (ማለትም የማህደረ ትውስታ ባንድዊድዝ) ናቸው።አዲስ የጂፒዩ አርክቴክቸር በሁለት ጂፒዩ ቺፖችን በተመሳሳይ የሲሊኮን ኢንተርፖሰር ላይ የተጫነ የተቆለለ ባለከፍተኛ ባንድዊድዝ ማህደረ ትውስታ (HBM) በመጠቀም ይህንን ችግር ተቋቁሟል።ከሲሊኮን አንፃር፣ የኤች.ቢ.ኤም ችግር እያንዳንዱ የሲሊኮን አካባቢ ከባህላዊው ድራም በእጥፍ ይበልጣል ለከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት በሚያስፈልገው ከፍተኛ ትይዩነት።HBM የሎጂክ መቆጣጠሪያ ቺፕ ወደ እያንዳንዱ ቁልል በማዋሃድ የሲሊኮን አካባቢ ይጨምራል።ግምታዊ ስሌት እንደሚያሳየው በ2.5D ጂፒዩ አርክቴክቸር ጥቅም ላይ የዋለው የሲሊኮን አካባቢ ከባህላዊው 2.0D አርክቴክቸር ከ2.5 እስከ 3 እጥፍ ይበልጣል።ቀደም ሲል እንደተገለፀው, የፋውንዴሪ ኩባንያዎች ለዚህ ለውጥ ካልተዘጋጁ በስተቀር, የሲሊኮን ዋፈር አቅም እንደገና በጣም ጥብቅ ሊሆን ይችላል.

የሲሊኮን ዋፈር ገበያ የወደፊት አቅም

ከሦስቱ የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሕጎች ውስጥ የመጀመሪያው አነስተኛ መጠን ያለው ገንዘብ ሲገኝ ብዙ ገንዘብ መዋዕለ ንዋይ ማፍሰስ ያስፈልገዋል.ይህ የሆነበት ምክንያት በኢንዱስትሪው ዑደት ተፈጥሮ ምክንያት ነው, እና ሴሚኮንዳክተር ኩባንያዎች ይህንን ህግ ለመከተል ይቸገራሉ.በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው አብዛኛዎቹ የሲሊኮን ዋፈር አምራቾች የዚህን ለውጥ ተፅእኖ ተገንዝበው ባለፉት ጥቂት ሩብ ዓመታት ውስጥ የየሩብ ወር የካፒታል ወጪያቸውን በሦስት እጥፍ ገደማ አሳድገዋል።አስቸጋሪ የገበያ ሁኔታዎች ቢኖሩም, ይህ አሁንም ነው.በጣም የሚያስደንቀው ግን ይህ አዝማሚያ ለረዥም ጊዜ መቆየቱ ነው.የሲሊኮን ዋፈር ኩባንያዎች እድለኞች ናቸው ወይም ሌሎች የማያውቁትን ነገር ያውቃሉ።የሴሚኮንዳክተር አቅርቦት ሰንሰለት የወደፊቱን ሊተነብይ የሚችል የጊዜ ማሽን ነው.የወደፊት ዕጣህ የሌላ ሰው ያለፈ ሊሆን ይችላል።ሁልጊዜ መልስ ባናገኝም፣ ሁልጊዜ ማለት ይቻላል ጠቃሚ ጥያቄዎችን እናገኛለን።