தொழில் செய்திகள்: சிலிக்கான் செதில்களுக்கான தேவையை GPU அதிகரிக்கிறது

சிலிக்கான் பூமியில் ஆக்ஸிஜனுக்குப் பிறகு இரண்டாவது மிகவும் பொதுவான பொருள் மற்றும் பிரபஞ்சத்தில் ஏழாவது பொதுவான பொருள்.சிலிக்கான் என்பது ஒரு குறைக்கடத்தி, அதாவது கடத்திகள் (தாமிரம் போன்றவை) மற்றும் இன்சுலேட்டர்கள் (கண்ணாடி போன்றவை) இடையே மின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.சிலிக்கான் கட்டமைப்பில் உள்ள சிறிய அளவிலான வெளிநாட்டு அணுக்கள் அதன் நடத்தையை அடிப்படையில் மாற்றும், எனவே குறைக்கடத்தி-தர சிலிக்கானின் தூய்மை வியக்கத்தக்க வகையில் அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.எலக்ட்ரானிக்-கிரேடு சிலிக்கானுக்கான ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய குறைந்தபட்ச தூய்மை 99.999999% ஆகும்.

அதாவது ஒவ்வொரு பத்து பில்லியன் அணுக்களுக்கும் சிலிக்கான் அல்லாத ஒரு அணு மட்டுமே அனுமதிக்கப்படுகிறது.நல்ல குடிநீர் 40 மில்லியன் நீர் அல்லாத மூலக்கூறுகளை அனுமதிக்கிறது, இது குறைக்கடத்தி-தர சிலிக்கானை விட 50 மில்லியன் மடங்கு குறைவான தூய்மையானது.

வெற்று சிலிக்கான் செதில் உற்பத்தியாளர்கள் உயர்-தூய்மை சிலிக்கானை சரியான ஒற்றை-படிக அமைப்புகளாக மாற்ற வேண்டும்.பொருத்தமான வெப்பநிலையில் உருகிய சிலிக்கானில் ஒற்றை தாய் படிகத்தை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது.தாய் படிகத்தைச் சுற்றி புதிய மகள் படிகங்கள் வளரத் தொடங்கும் போது, ​​உருகிய சிலிக்கானில் இருந்து சிலிக்கான் இங்காட் மெதுவாக உருவாகிறது.செயல்முறை மெதுவாக உள்ளது மற்றும் ஒரு வாரம் ஆகலாம்.முடிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் இங்காட் சுமார் 100 கிலோகிராம் எடை கொண்டது மற்றும் 3,000 க்கும் மேற்பட்ட செதில்களை உருவாக்க முடியும்.

செதில்கள் மிக நுண்ணிய வைர கம்பியைப் பயன்படுத்தி மெல்லிய துண்டுகளாக வெட்டப்படுகின்றன.சிலிக்கான் வெட்டும் கருவிகளின் துல்லியம் மிக அதிகமாக உள்ளது, மேலும் ஆபரேட்டர்கள் தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்பட வேண்டும், அல்லது அவர்கள் தங்கள் தலைமுடிக்கு வேடிக்கையான விஷயங்களைச் செய்ய கருவிகளைப் பயன்படுத்தத் தொடங்குவார்கள்.சிலிக்கான் செதில்களின் உற்பத்திக்கான சுருக்கமான அறிமுகம் மிகவும் எளிமையானது மற்றும் மேதைகளின் பங்களிப்புகளை முழுமையாகக் குறிப்பிடவில்லை;ஆனால் சிலிக்கான் வேஃபர் வணிகத்தைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலுக்கான பின்னணியை இது வழங்கும் என்று நம்பப்படுகிறது.

சிலிக்கான் செதில்களின் வழங்கல் மற்றும் தேவை உறவு

சிலிக்கான் வேஃபர் சந்தையில் நான்கு நிறுவனங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன.நீண்ட காலமாக, சந்தை வழங்கலுக்கும் தேவைக்கும் இடையில் ஒரு நுட்பமான சமநிலையில் உள்ளது.
2023 ஆம் ஆண்டில் செமிகண்டக்டர் விற்பனையில் ஏற்பட்ட சரிவு, சந்தை அதிக விநியோக நிலையில் இருக்க வழிவகுத்தது, இதனால் சிப் உற்பத்தியாளர்களின் உள் மற்றும் வெளிப்புற சரக்குகள் அதிகமாக உள்ளன.இருப்பினும், இது ஒரு தற்காலிக நிலை மட்டுமே.சந்தை மீண்டு வருவதால், தொழில்துறை விரைவில் திறனின் விளிம்பிற்குத் திரும்பும் மற்றும் AI புரட்சியால் கொண்டு வரப்பட்ட கூடுதல் தேவையை பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.பாரம்பரிய CPU-அடிப்படையிலான கட்டிடக்கலையிலிருந்து முடுக்கப்பட்ட கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு மாறுவது முழுத் தொழில்துறையிலும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும், இருப்பினும், குறைக்கடத்தி தொழில்துறையின் குறைந்த-மதிப்புப் பிரிவுகளில் இது தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

கிராபிக்ஸ் ப்ராசசிங் யூனிட் (GPU) கட்டமைப்புகளுக்கு அதிக சிலிக்கான் பகுதி தேவைப்படுகிறது

செயல்திறனுக்கான தேவை அதிகரிக்கும் போது, ​​GPU உற்பத்தியாளர்கள் GPU களில் இருந்து அதிக செயல்திறனை அடைய சில வடிவமைப்பு வரம்புகளை கடக்க வேண்டும்.வெளிப்படையாக, சிப்பை பெரிதாக்குவது அதிக செயல்திறனை அடைவதற்கான ஒரு வழியாகும், ஏனெனில் எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு சில்லுகளுக்கு இடையில் நீண்ட தூரம் பயணிக்க விரும்புவதில்லை, இது செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.இருப்பினும், சிப்பை பெரிதாக்குவதற்கு ஒரு நடைமுறை வரம்பு உள்ளது, இது "விழித்திரை வரம்பு" என்று அழைக்கப்படுகிறது.

லித்தோகிராஃபி வரம்பு என்பது செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் லித்தோகிராஃபி இயந்திரத்தில் ஒரு படியில் வெளிப்படும் சிப்பின் அதிகபட்ச அளவைக் குறிக்கிறது.இந்த வரம்பு லித்தோகிராஃபி கருவிகளின் அதிகபட்ச காந்தப்புல அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, குறிப்பாக லித்தோகிராஃபி செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் ஸ்டெப்பர் அல்லது ஸ்கேனர்.சமீபத்திய தொழில்நுட்பத்தைப் பொறுத்தவரை, முகமூடியின் வரம்பு பொதுவாக 858 சதுர மில்லிமீட்டராக இருக்கும்.இந்த அளவு வரம்பு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது ஒரே வெளிப்பாட்டில் செதில்களில் வடிவமைக்கப்படக்கூடிய அதிகபட்ச பகுதியை தீர்மானிக்கிறது.செதில் இந்த வரம்பை விட பெரியதாக இருந்தால், செதில்களை முழுமையாக வடிவமைக்க பல வெளிப்பாடுகள் தேவைப்படும், இது சிக்கலான மற்றும் சீரமைப்பு சவால்கள் காரணமாக வெகுஜன உற்பத்திக்கு நடைமுறைக்கு மாறானது.புதிய GB200 இரண்டு சிப் அடி மூலக்கூறுகளை துகள் அளவு வரம்புகளுடன் ஒரு சிலிக்கான் இன்டர்லேயரில் இணைத்து, இரண்டு மடங்கு பெரியதாக இருக்கும் ஒரு சூப்பர்-துகள்-வரையறுக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறை உருவாக்கும்.மற்ற செயல்திறன் வரம்புகள் நினைவகத்தின் அளவு மற்றும் அந்த நினைவகத்திற்கான தூரம் (அதாவது நினைவக அலைவரிசை).புதிய GPU கட்டமைப்புகள் இரண்டு GPU சில்லுகளுடன் ஒரே சிலிக்கான் இன்டர்போசரில் நிறுவப்பட்ட அடுக்கப்பட்ட உயர் அலைவரிசை நினைவகத்தை (HBM) பயன்படுத்தி இந்தச் சிக்கலைச் சமாளிக்கின்றன.ஒரு சிலிக்கான் கண்ணோட்டத்தில், HBM இல் உள்ள சிக்கல் என்னவென்றால், ஒவ்வொரு பிட் சிலிக்கான் பகுதியும் பாரம்பரிய DRAM ஐ விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக உள்ளது, ஏனெனில் அதிக அலைவரிசைக்கு அதிக இணையான இடைமுகம் தேவைப்படுகிறது.HBM ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் ஒரு லாஜிக் கன்ட்ரோல் சிப்பை ஒருங்கிணைத்து, சிலிக்கான் பகுதியை அதிகரிக்கிறது.2.5D GPU கட்டமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் சிலிக்கான் பகுதி பாரம்பரிய 2.0D கட்டமைப்பை விட 2.5 முதல் 3 மடங்கு அதிகம் என்று தோராயமான கணக்கீடு காட்டுகிறது.முன்பே குறிப்பிட்டது போல், ஃபவுண்டரி நிறுவனங்கள் இந்த மாற்றத்திற்கு தயாராக இல்லை என்றால், சிலிக்கான் செதில் திறன் மீண்டும் மிகவும் இறுக்கமாக இருக்கலாம்.

சிலிக்கான் வேஃபர் சந்தையின் எதிர்கால திறன்

செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியின் மூன்று விதிகளில் முதலாவது, குறைந்த அளவு பணம் கிடைக்கும் போது அதிக பணம் முதலீடு செய்யப்பட வேண்டும்.இது தொழில்துறையின் சுழற்சி இயல்பு காரணமாகும், மேலும் குறைக்கடத்தி நிறுவனங்கள் இந்த விதியைப் பின்பற்றுவதில் சிரமம் உள்ளது.படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பெரும்பாலான சிலிக்கான் வேஃபர் உற்பத்தியாளர்கள் இந்த மாற்றத்தின் தாக்கத்தை உணர்ந்து, கடந்த சில காலாண்டுகளில் தங்களது மொத்த காலாண்டு மூலதனச் செலவினங்களை கிட்டத்தட்ட மூன்று மடங்காக உயர்த்தியுள்ளனர்.கடினமான சந்தை நிலைமைகள் இருந்தபோதிலும், இது இன்னும் வழக்கு.இன்னும் சுவாரஸ்யமான விஷயம் என்னவென்றால், இந்த போக்கு நீண்ட காலமாக நடந்து வருகிறது.சிலிக்கான் வேஃபர் நிறுவனங்கள் அதிர்ஷ்டசாலிகள் அல்லது மற்றவர்கள் அறியாத ஒன்றை அறிந்திருக்கிறார்கள்.குறைக்கடத்தி விநியோக சங்கிலி என்பது எதிர்காலத்தை கணிக்கக்கூடிய ஒரு நேர இயந்திரமாகும்.உங்கள் எதிர்காலம் வேறொருவரின் கடந்த காலமாக இருக்கலாம்.எப்பொழுதும் பதில்களைப் பெறாவிட்டாலும், எப்பொழுதும் பயனுள்ள கேள்விகளைப் பெறுவோம்.