தொழில்துறை செய்திகள்: GPU சிலிக்கான் வேஃபர்களுக்கான தேவையை அதிகரிக்கிறது.

பூமியில் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக சிலிக்கான் இரண்டாவது மிகவும் பொதுவான பொருளாகவும், பிரபஞ்சத்தில் ஏழாவது மிகவும் பொதுவான பொருளாகவும் உள்ளது. சிலிக்கான் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும், அதாவது இது கடத்திகளுக்கும் (செம்பு போன்றவை) மின்காப்பான்களுக்கும் (கண்ணாடி போன்றவை) இடைப்பட்ட மின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. சிலிக்கான் கட்டமைப்பில் உள்ள ஒரு சிறிய அளவிலான அயல் அணுக்கள் அதன் நடத்தையை அடிப்படையாக மாற்றக்கூடும், எனவே குறைக்கடத்தி தர சிலிக்கானின் தூய்மை வியக்கத்தக்க வகையில் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். மின்னணு தர சிலிக்கானுக்கான ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய குறைந்தபட்ச தூய்மை 99.999999% ஆகும்.

இதன் பொருள், ஒவ்வொரு பத்து பில்லியன் அணுக்களுக்கும் ஒரே ஒரு சிலிக்கான் அல்லாத அணு மட்டுமே அனுமதிக்கப்படுகிறது. நல்ல குடிநீரில் 40 மில்லியன் நீர் அல்லாத மூலக்கூறுகள் உள்ளன, இது குறைக்கடத்தித் தர சிலிக்கானை விட 50 மில்லியன் மடங்கு தூய்மை குறைந்ததாகும்.

வெற்று சிலிக்கான் வேஃபர் உற்பத்தியாளர்கள், உயர் தூய்மையுள்ள சிலிக்கானை கச்சிதமான ஒற்றைப் படிக அமைப்புகளாக மாற்ற வேண்டும். உருகிய சிலிக்கானில் பொருத்தமான வெப்பநிலையில் ஒரு ஒற்றைத் தாய் படிகத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. தாய் படிகத்தைச் சுற்றி புதிய துணைப் படிகங்கள் வளரத் தொடங்கும் போது, ​​உருகிய சிலிக்கானிலிருந்து சிலிக்கான் கட்டி மெதுவாக உருவாகிறது. இந்த செயல்முறை மெதுவாக நடைபெறுவதால், இதற்கு ஒரு வாரம் ஆகலாம். முடிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கட்டியின் எடை சுமார் 100 கிலோகிராம் ஆகும், மேலும் அதைக் கொண்டு 3,000-க்கும் மேற்பட்ட வேஃபர்களை உருவாக்க முடியும்.

மிகவும் மெல்லிய வைரக் கம்பியைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் தகடுகள் மெல்லிய துண்டுகளாக வெட்டப்படுகின்றன. சிலிக்கான் வெட்டும் கருவிகளின் துல்லியம் மிக அதிகம், மேலும் இயக்குபவர்கள் தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்பட வேண்டும், இல்லையெனில் அவர்கள் அந்தக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி தங்கள் தலைமுடிக்கு முட்டாள்தனமான செயல்களைச் செய்யத் தொடங்கிவிடுவார்கள். சிலிக்கான் தகடுகளின் உற்பத்தி குறித்த இந்தச் சுருக்கமான அறிமுகம் மிகவும் எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் இது மேதைகளின் பங்களிப்புகளை முழுமையாக அங்கீகரிக்கவில்லை; இருப்பினும், சிலிக்கான் தகடு வணிகத்தைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலுக்கு இது ஒரு பின்னணியை வழங்கும் என்று நம்பப்படுகிறது.

சிலிக்கான் வேஃபர்களின் அளிப்பு மற்றும் தேவை உறவு

சிலிக்கான் வேஃபர் சந்தையில் நான்கு நிறுவனங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. நீண்ட காலமாக, இந்தச் சந்தை அளிப்புக்கும் தேவைக்கும் இடையே ஒரு நுட்பமான சமநிலையில் இருந்து வருகிறது.
2023-ல் குறைக்கடத்தி விற்பனையில் ஏற்பட்ட சரிவு, சந்தையை அதிகப்படியான விநியோக நிலைக்குத் தள்ளியுள்ளது. இதனால், சிப் உற்பத்தியாளர்களின் உள் மற்றும் வெளி இருப்புக்கள் அதிகமாக உள்ளன. இருப்பினும், இது ஒரு தற்காலிகமான நிலை மட்டுமே. சந்தை மீண்டு வரும்போது, ​​இந்தத் துறை விரைவில் அதன் உற்பத்தித் திறனின் விளிம்பிற்குத் திரும்பும், மேலும் செயற்கை நுண்ணறிவுப் புரட்சியால் ஏற்படும் கூடுதல் தேவையை அது பூர்த்தி செய்ய வேண்டியிருக்கும். பாரம்பரிய CPU-அடிப்படையிலான கட்டமைப்பிலிருந்து முடுக்கிவிடப்பட்ட கணினி முறைக்கு மாறுவது, முழுத் துறையிலும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். இருப்பினும், இது குறைக்கடத்தித் துறையின் குறைந்த மதிப்புள்ள பிரிவுகளில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

வரைகலை செயலாக்க அலகு (GPU) கட்டமைப்புகளுக்கு அதிக சிலிக்கான் பரப்பளவு தேவைப்படுகிறது.

செயல்திறனுக்கான தேவை அதிகரிக்கும்போது, ​​GPU உற்பத்தியாளர்கள் GPU-க்களிலிருந்து உயர் செயல்திறனைப் பெறுவதற்காக சில வடிவமைப்பு வரம்புகளைக் கடக்க வேண்டும். வெளிப்படையாக, சிப்பை பெரிதாக்குவது உயர் செயல்திறனை அடைவதற்கான ஒரு வழியாகும், ஏனெனில் எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு சிப்களுக்கு இடையில் நீண்ட தூரம் பயணிக்க விரும்புவதில்லை, இது செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், சிப்பை பெரிதாக்குவதில் "ரெட்டினா வரம்பு" என்று அழைக்கப்படும் ஒரு நடைமுறை வரம்பு உள்ளது.

லித்தோகிராஃபி வரம்பு என்பது, குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு லித்தோகிராஃபி இயந்திரத்தில், ஒரே படிநிலையில் வெளிப்படுத்தக்கூடிய ஒரு சிப்பின் அதிகபட்ச அளவைக் குறிக்கிறது. இந்த வரம்பு, லித்தோகிராஃபி உபகரணத்தின், குறிப்பாக லித்தோகிராஃபி செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் ஸ்டெப்பர் அல்லது ஸ்கேனரின் அதிகபட்ச காந்தப்புல அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சமீபத்திய தொழில்நுட்பத்திற்கு, மாஸ்க் வரம்பு பொதுவாக சுமார் 858 சதுர மில்லிமீட்டராக உள்ளது. இந்த அளவு வரம்பு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது ஒரே வெளிப்பாட்டில் வேஃபரில் வடிவமைக்கக்கூடிய அதிகபட்ச பரப்பளவைத் தீர்மானிக்கிறது. வேஃபர் இந்த வரம்பை விடப் பெரியதாக இருந்தால், வேஃபரை முழுமையாக வடிவமைக்கப் பல வெளிப்பாடுகள் தேவைப்படும். இது சிக்கலான தன்மை மற்றும் சீரமைப்புச் சவால்கள் காரணமாகப் பெருமளவு உற்பத்திக்கு நடைமுறைக்கு ஒவ்வாதது. புதிய GB200, துகள் அளவு வரம்புகளைக் கொண்ட இரண்டு சிப் அடி மூலக்கூறுகளை ஒரு சிலிக்கான் இடை அடுக்கில் இணைப்பதன் மூலம் இந்த வரம்பைக் கடக்கும். இது இரண்டு மடங்கு பெரிய, மீ-துகள்-வரையறுக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது. மற்ற செயல்திறன் வரம்புகள் நினைவகத்தின் அளவு மற்றும் அந்த நினைவகத்திற்கான தூரம் (அதாவது நினைவக அலைவரிசை) ஆகும். புதிய GPU கட்டமைப்புகள், இரண்டு GPU சிப்களுடன் ஒரே சிலிக்கான் இன்டர்போசரில் நிறுவப்பட்ட அடுக்கப்பட்ட உயர்-அலைவரிசை நினைவகத்தை (HBM) பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்தப் பிரச்சனையைச் சமாளிக்கின்றன. சிலிக்கான் கண்ணோட்டத்தில், HBM-இல் உள்ள பிரச்சனை என்னவென்றால், உயர் அலைவரிசைக்குத் தேவைப்படும் உயர்-இணை இடைமுகம் காரணமாக, ஒவ்வொரு பிட் சிலிக்கான் பரப்பளவும் பாரம்பரிய DRAM-ஐ விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருப்பதுதான். HBM ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் ஒரு லாஜிக் கட்டுப்பாட்டு சிப்பையும் ஒருங்கிணைத்து, சிலிக்கான் பரப்பளவை அதிகரிக்கிறது. ஒரு தோராயமான கணக்கீட்டின்படி, 2.5D GPU கட்டமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் சிலிக்கான் பரப்பளவு, பாரம்பரிய 2.0D கட்டமைப்பை விட 2.5 முதல் 3 மடங்கு அதிகமாக உள்ளது. முன்னரே குறிப்பிட்டபடி, ஃபவுண்டரி நிறுவனங்கள் இந்த மாற்றத்திற்குத் தயாராக இல்லாவிட்டால், சிலிக்கான் வேஃபர் உற்பத்தித் திறன் மீண்டும் மிகவும் பற்றாக்குறையாக மாறக்கூடும்.

சிலிக்கான் வேஃபர் சந்தையின் எதிர்காலத் திறன்

குறைக்கடத்தி உற்பத்தியின் மூன்று விதிகளில் முதலாவது, மிகக் குறைந்த அளவு பணம் இருக்கும்போதுதான் அதிகபட்ச பணத்தை முதலீடு செய்ய வேண்டும் என்பதாகும். இது இந்தத் துறையின் சுழற்சித் தன்மையால் ஏற்படுகிறது, மேலும் குறைக்கடத்தி நிறுவனங்கள் இந்த விதியைப் பின்பற்றுவதில் சிரமப்படுகின்றன. படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பெரும்பாலான சிலிக்கான் வேஃபர் உற்பத்தியாளர்கள் இந்த மாற்றத்தின் தாக்கத்தை உணர்ந்து, கடந்த சில காலாண்டுகளில் தங்கள் மொத்த காலாண்டு மூலதனச் செலவினங்களை ஏறக்குறைய மும்மடங்கு ஆக்கியுள்ளனர். கடினமான சந்தை நிலைகள் இருந்தபோதிலும், இந்த நிலை தொடர்கிறது. இன்னும் சுவாரஸ்யமான விஷயம் என்னவென்றால், இந்தப்போக்கு நீண்ட காலமாகத் தொடர்கிறது. சிலிக்கான் வேஃபர் நிறுவனங்கள் அதிர்ஷ்டசாலிகள் அல்லது மற்றவர்களுக்குத் தெரியாத ஏதோ ஒன்றை அறிந்திருக்கிறார்கள். குறைக்கடத்தி விநியோகச் சங்கிலி என்பது எதிர்காலத்தைக் கணிக்கக்கூடிய ஒரு கால இயந்திரம். உங்கள் எதிர்காலம் வேறொருவரின் கடந்த காலமாக இருக்கலாம். நமக்கு எப்போதும் பதில்கள் கிடைப்பதில்லை என்றாலும், பயனுள்ள கேள்விகள் பெரும்பாலும் நமக்குக் கிடைக்கின்றன.