Balita sa Industriya: Gipataas sa GPU ang panginahanglan alang sa mga wafer sa silicon

Ang Silicon mao ang ikaduha nga labing komon nga materyal sa Yuta, human sa oxygen, ug ang ikapito nga labing komon nga materyal sa uniberso.Ang silikon usa ka semiconductor, nagpasabot nga kini adunay elektrikal nga mga kabtangan tali sa mga konduktor (sama sa tumbaga) ug mga insulator (sama sa bildo).Ang usa ka gamay nga kantidad sa mga langyaw nga atomo sa istruktura sa silikon mahimo’g sukaranan nga magbag-o sa pamatasan niini, busa ang kaputli sa semiconductor-grade silicon kinahanglan nga labi ka taas.Ang madawat nga minimum nga kaputli alang sa electronic-grade silicon mao ang 99.999999%.

Kini nagpasabot nga usa lamang ka non-silicon nga atomo ang gitugotan sa matag napulo ka bilyong atomo.Ang maayong mainom nga tubig nagtugot sa 40 ka milyon nga dili tubig nga molekula, nga 50 ka milyon ka pilo nga dili kaayo puro kay sa semiconductor-grade silicon.

Ang mga blangko nga silicon wafer manufacturers kinahanglang mag-convert sa high-purity silicon ngadto sa perfect single-crystal structures.Gihimo kini pinaagi sa pagpaila sa usa ka nag-inusarang inahan nga kristal ngadto sa tinunaw nga silicon sa tukma nga temperatura.Samtang ang bag-ong anak nga mga kristal nagsugod sa pagtubo sa palibot sa inahan nga kristal, ang silicon ingot hinay-hinay nga naporma gikan sa tinunaw nga silicon.Ang proseso hinay ug mahimong molungtad ug usa ka semana.Ang nahuman nga silicon ingot motimbang ug mga 100 ka kilo ug makahimo ug kapin sa 3,000 ka mga wafer.

Ang mga wafer giputol sa nipis nga mga hiwa gamit ang pino kaayo nga diamante nga wire.Ang katukma sa mga galamiton sa pagputol sa silicon taas kaayo, ug ang mga operator kinahanglan nga kanunay nga bantayan, o magsugod sila sa paggamit sa mga himan sa pagbuhat sa binuang nga mga butang sa ilang buhok.Ang mubo nga pasiuna sa paggama sa mga silicon wafer kay gipayano ra kaayo ug dili hingpit nga gipasidungog ang mga kontribusyon sa mga henyo;apan gilauman nga makahatag ug background alang sa mas lawom nga pagsabot sa negosyo sa silicon wafer.

Ang relasyon sa suplay ug panginahanglan sa mga wafer sa silicon

Ang merkado sa silicon wafer gidominar sa upat ka mga kompanya.Sulod sa dugay nga panahon, ang merkado anaa sa usa ka delikadong balanse tali sa suplay ug panginahanglan.
Ang pagkunhod sa pagbaligya sa semiconductor kaniadtong 2023 nagdala sa merkado nga naa sa usa ka kahimtang sa sobra nga suplay, hinungdan nga ang mga internal ug eksternal nga imbentaryo sa mga tiggama sa chip taas.Apan, kini temporaryo lamang nga sitwasyon.Samtang nag-ayo ang merkado, ang industriya sa dili madugay mobalik sa sulud sa kapasidad ug kinahanglan nga matubag ang dugang nga panginahanglan nga gipahinabo sa AI revolution.Ang transisyon gikan sa tradisyonal nga arkitektura nga nakabase sa CPU ngadto sa gipadali nga pagkompyuter adunay epekto sa tibuok industriya, ingon nga Apan, kini mahimong adunay epekto sa ubos nga bili nga mga bahin sa industriya sa semiconductor.

Ang mga arkitektura sa Graphics Processing Unit (GPU) nanginahanglan daghang lugar nga silikon

Samtang ang panginahanglan alang sa pagtaas sa pasundayag, ang mga tiggama sa GPU kinahanglan nga mabuntog ang pipila nga mga limitasyon sa disenyo aron makab-ot ang mas taas nga pasundayag gikan sa mga GPU.Dayag nga, ang paghimo sa chip nga mas dako mao ang usa ka paagi aron makab-ot ang mas taas nga performance, tungod kay ang mga electron dili ganahan nga mobiyahe og layo tali sa lain-laing mga chips, nga naglimite sa performance.Bisan pa, adunay usa ka praktikal nga limitasyon sa paghimo sa chip nga mas dako, nga nailhan nga "retina limit".

Ang limitasyon sa lithography nagtumong sa pinakataas nga gidak-on sa usa ka chip nga mahimong ma-expose sa usa ka lakang sa usa ka makina sa lithography nga gigamit sa paghimo sa semiconductor.Kini nga limitasyon gitino pinaagi sa pinakataas nga magnetic field nga gidak-on sa kagamitan sa lithography, ilabi na ang stepper o scanner nga gigamit sa proseso sa lithography.Alang sa pinakabag-o nga teknolohiya, ang limitasyon sa maskara kasagaran sa 858 square millimeters.Kini nga limitasyon sa gidak-on hinungdanon kaayo tungod kay kini nagtino sa labing taas nga lugar nga mahimong pattern sa wafer sa usa ka pagkaladlad.Kung ang wafer mas dako pa sa kini nga limitasyon, daghang mga exposure ang gikinahanglan aron hingpit nga ma-modelo ang wafer, nga dili praktikal alang sa mass production tungod sa pagkakomplikado ug pag-align sa mga hagit.Ang bag-ong GB200 makabuntog niini nga limitasyon pinaagi sa paghiusa sa duha ka chip substrates nga adunay mga limitasyon sa gidak-on sa partikulo ngadto sa usa ka silicon interlayer, nga mahimong usa ka super-particle-limited substrate nga doble ang kadako.Ang ubang mga limitasyon sa performance mao ang gidaghanon sa memorya ug ang gilay-on sa maong memorya (ie memory bandwidth).Ang bag-ong mga arkitektura sa GPU nakabuntog niini nga problema pinaagi sa paggamit sa stacked high-bandwidth memory (HBM) nga na-install sa parehas nga silicon interposer nga adunay duha ka GPU chips.Gikan sa panan-aw sa silikon, ang problema sa HBM mao nga ang matag gamay nga lugar sa silikon doble sa tradisyonal nga DRAM tungod sa taas nga parallel nga interface nga gikinahanglan alang sa taas nga bandwidth.Ang HBM usab nag-integrate og logic control chip sa matag stack, nga nagdugang sa silicon area.Ang usa ka kasarangan nga kalkulasyon nagpakita nga ang silicon area nga gigamit sa 2.5D GPU nga arkitektura maoy 2.5 ngadto sa 3 ka pilo kay sa tradisyonal nga 2.0D nga arkitektura.Sama sa nahisgutan sa sayo pa, gawas kung ang mga kompanya sa pandayan andam alang sa kini nga pagbag-o, ang kapasidad sa silicon wafer mahimo’g mahimong hugot pag-usab.

Ang umaabot nga kapasidad sa merkado sa silicon wafer

Ang una sa tulo ka mga balaod sa semiconductor manufacturing mao nga ang kadaghanan sa salapi kinahanglan nga mamuhunan kung ang labing gamay nga kantidad sa salapi magamit.Kini tungod sa cyclical nga kinaiya sa industriya, ug ang mga kompanya sa semiconductor naglisud sa pagsunod niini nga lagda.Sama sa gipakita sa numero, kadaghanan sa mga tiggama sa silicon wafer nakaila sa epekto sa kini nga pagbag-o ug hapit triple ang ilang kinatibuk-ang quarterly nga paggasto sa kapital sa miaging mga quarter.Bisan pa sa lisud nga kahimtang sa merkado, mao gihapon kini ang kahimtang.Ang labi pa nga makapaikag mao nga kini nga uso nagpadayon sa dugay nga panahon.Ang mga kompanya sa Silicon wafer swerte o nahibal-an ang usa ka butang nga wala nahibal-an sa uban.Ang semiconductor supply chain usa ka time machine nga makatagna sa umaabot.Ang imong kaugmaon mahimong ang nangagi sa uban.Samtang dili kami kanunay makadawat og mga tubag, kami hapit kanunay makakuha og mapuslanon nga mga pangutana.