טיף אינעם צושטעל קייט, פארוואנדלען עטלעכע מאגישער זאמד אין פערפעקטע דיאמאנט-סטרוקטורירטע סיליקאן קריסטאל דיסקס, וואס זענען וויכטיג פאר דער גאנצער האלב-קאנדוקטאר צושטעל קייט. זיי זענען טייל פון דער האלב-קאנדוקטאר צושטעל קייט וואס פארגרעסערט דעם ווערט פון "סיליקאן זאמד" מיט כמעט טויזנט מאל. דער שוואכער גלאנץ וואס מען זעט אויפן ברעג איז סיליקאן. סיליקאן איז א קאמפליצירטער קריסטאל מיט שוואכקייט און פעסט-ענלעכן מעטאל (מעטאלישע און נישט-מעטאלישע אייגנשאפטן). סיליקאן איז אומעטום.
סיליקאן איז דער צווייט מערסט פארשפרייטער מאַטעריאַל אויף דער ערד, נאָך זויערשטאָף, און דער זיבעטער מערסט פארשפרייטער מאַטעריאַל אין דער וועלט. סיליקאן איז אַ האַלב-קאָנדוקטאָר, דאָס הייסט עס האט עלעקטרישע אייגנשאַפטן צווישן קאַנדאַקטאָרס (ווי קופּער) און איזאָלאַטאָרן (ווי גלאָז). א קליינע מאָס פרעמדע אַטאָמען אין דער סיליקאן סטרוקטור קענען פונדאַמענטאַל ענדערן זיין נאַטור, אַזוי די ריינקייט פון האַלב-קאָנדוקטאָר-גראַד סיליקאן מוז זיין ערשטוינלעך הויך. די אַקסעפּטאַבלע מינימום ריינקייט פֿאַר עלעקטראָניש-גראַד סיליקאן איז 99.999999%.
דאָס מיינט אַז נאָר איין נישט-סיליקאָן אַטאָם איז ערלויבט פֿאַר יעדע צען ביליאָן אַטאָמען. גוט טרינקוואַסער ערלויבט 40 מיליאָן נישט-וואַסער מאָלעקולן, וואָס איז 50 מיליאָן מאָל ווייניקער ריין ווי האַלב-קאָנדוקטאָר-גראַד סיליקאָן.
ליידיגע סיליקאן וועיפער פאבריקאנטן מוזן פארוואנדלען הויך-ריינקייט סיליקאן אין גאנץ גוטע איין-קריסטאל סטרוקטורן. דאס ווערט געטאן דורך אריינפירן אן איין מוטער קריסטאל אין געשמאָלצן סיליקאן ביי דער פאסיגער טעמפעראטור. ווען נייע טאכטער קריסטאלן הייבן אן צו וואקסן ארום דעם מוטער קריסטאל, פארמירט זיך דער סיליקאן שטאנגען שטייטליך פון דעם געשמאָלצן סיליקאן. דער פראצעס איז שטייטליך און קען נעמען א וואך. דער פארטיקער סיליקאן שטאנגען וועגט בערך 100 קילאגראם און קען מאכן איבער 3,000 וועיפער.
די וועיפערס ווערן געשניטן אין דינע שטיקלעך מיט זייער פיינע דיאמאנט דראט. די פּינקטלעכקייט פון די סיליקאן שנייד-געצייג איז זייער הויך, און די אָפּעראַטאָרן מוזן קעסיידער ווערן מאָניטאָרירט, אַנדערש וועלן זיי אָנהייבן ניצן די געצייג צו טאָן נאַרישע זאַכן צו זייערע האָר. די קורצע הקדמה צו דער פּראָדוקציע פון סיליקאן וועיפערס איז צו פאַרפּשוטעט און גיט נישט פולשטענדיק קרעדיט צו די ביישטייערונגען פון די גאונים; אָבער מען האָפט אַז עס וועט צושטעלן אַ הינטערגרונט פֿאַר אַ טיפערן פארשטאנד פון די סיליקאן וועיפערס געשעפט.
די צושטעל און פאָדערונג באַציִונג פון סיליקאָן וועיפערס
דער סיליקאָן וועיפער מאַרק ווערט דאָמינירט דורך פיר קאָמפּאַניעס. פֿאַר אַ לאַנגע צייט איז דער מאַרק געווען אין אַ דעליקאַטן באַלאַנס צווישן צושטעל און פאָדערונג.
דער אַראָפּגאַנג אין האַלב-קאָנדוקטאָר פארקויפונגען אין 2023 האָט געפֿירט דעם מאַרק צו זײַן אין אַ צושטאַנד פֿון איבערצושטעל, וואָס פֿאַראורזאַכט אַז טשיפּ פאַבריקאַנטן'ס אינערלעכע און אויסערלעכע אינווענטאַרן זאָלן זײַן הויך. אָבער, דאָס איז בלויז אַ צײַטווײַליקע סיטואַציע. ווי דער מאַרק וועט זיך ערהוילן, וועט די אינדוסטריע באַלד צוריקקומען צום ראַנד פֿון קאַפּאַציטעט און מוז מקיים זײַן די נאָך-פֿאָדערונג געבראַכט דורך דער קינסטלעכער אינטעליגענץ רעוואָלוציע. דער איבערגאַנג פֿון טראַדיציאָנעלער CPU-באַזירטער אַרכיטעקטור צו אַקסעלערירטער קאָמפּיוטינג וועט האָבן אַן השפּעה אויף דער גאַנצער אינדוסטריע, אָבער, דאָס קען האָבן אַן השפּעה אויף די נידעריק-ווערט סעגמענטן פֿון דער האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע.
גראַפיקס פּראַסעסינג יוניט (GPU) אַרכיטעקטורן דאַרפן מער סיליקאָן שטח
ווי די פארלאנג פאר פערפארמענס וואקסט, מוזן GPU פאבריקאנטן איבערקומען געוויסע דיזיין באגרענעצונגען צו דערגרייכן העכערע פערפארמענס פון GPUs. קלאר, מאכן דעם טשיפּ גרעסער איז איין וועג צו דערגרייכן העכערע פערפארמענס, ווייל עלעקטראנען ווילן נישט פארן לאנגע דיסטאנצן צווישן פארשידענע טשיפס, וואס באגרענעצט פערפארמענס. אבער, עס איז דא א פראקטישע באגרענעצונג צו מאכן דעם טשיפּ גרעסער, באקאנט אלס די "רעטינע לימיט".
דער ליטאגראַפֿיע לימיט באַציט זיך צו דער מאַקסימום גרייס פֿון אַ טשיפּ וואָס קען אויסגעשטעלט ווערן אין איין שריט אין אַ ליטאגראַפֿיע מאַשין געניצט אין האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָדוקציע. די לימיטאַציע ווערט באַשטימט דורך דער מאַקסימום מאַגנעטישער פֿעלד גרייס פֿון דער ליטאגראַפֿיע עקוויפּמענט, ספּעציעל דער סטעפּער אָדער סקאַנער געניצט אין דעם ליטאגראַפֿיע פּראָצעס. פֿאַר דער לעצטער טעכנאָלאָגיע, איז דער מאַסקע לימיט געוויינטלעך אַרום 858 קוואַדראַט מילימעטער. די גרייס לימיטאַציע איז זייער וויכטיק ווייל עס באַשטימט די מאַקסימום שטח וואָס קען געמוסטערט ווערן אויף דער וועיפֿער אין איין אויסשטעלונג. אויב דער וועיפֿער איז גרעסער ווי דעם לימיט, וועט מען דאַרפֿן קייפל אויסשטעלונגען צו פֿולשטענדיק מוסטערן דעם וועיפֿער, וואָס איז נישט פּראַקטיש פֿאַר מאַסע פּראָדוקציע צוליב קאָמפּלעקסיטעט און אַליינמענט טשאַלאַנדזשיז. דער נײַער GB200 וועט איבערקומען די לימיטאַציע דורך קאָמבינירן צוויי טשיפּ סאַבסטראַטן מיט פּאַרטיקל גרייס לימיטאַציעס אין אַ סיליקאָן אינטערלייער, פֿאָרמענדיק אַ סופּער-פּאַרטיקל-לימיטעד סאַבסטראַט וואָס איז צוויי מאָל אַזוי גרויס. אַנדערע פאָרשטעלונג לימיטאַציעס זענען די סומע פֿון זכּרון און די דיסטאַנץ צו יענעם זכּרון (ד"ה זכּרון באַנדווידט). נײַע GPU אַרכיטעקטורן איבערקומען דעם פּראָבלעם דורך ניצן סטאַקט הויך-באַנדווידט זכּרון (HBM) וואָס איז אינסטאַלירט אויף דער זעלבער סיליקאָן אינטערפּאָזער מיט צוויי GPU טשיפּס. פֿון אַ סיליקאָן פּערספּעקטיוו, איז די פּראָבלעם מיט HBM אַז יעדער ביסל סיליקאָן שטח איז צוויי מאָל אַזוי גרויס ווי טראַדיציאָנעל DRAM צוליב דעם הויך-פּאַראַלעלן אינטערפֿייס וואָס איז נויטיק פֿאַר אַ הויכן באַנדווידט. HBM פֿאַראייניקט אויך אַ לאָגיק קאָנטראָל טשיפּ אין יעדן סטעק, וואָס פֿאַרגרעסערט די סיליקאָן שטח. אַ גראָבע חשבון ווײַזט אַז די סיליקאָן שטח וואָס ווערט גענוצט אין 2.5D GPU אַרכיטעקטור איז 2.5 ביז 3 מאָל אַזוי גרויס ווי די טראַדיציאָנעלע 2.0D אַרכיטעקטור. ווי פריער דערמאָנט, אויב די פֿאַונדרי קאָמפּאַניעס זענען נישט גרייט פֿאַר דעם ענדערונג, קען די קאַפּאַציטעט פֿון סיליקאָן וועיפֿער ווידער ווערן זייער ענג.
צוקונפטיגע קאַפּאַציטעט פון די סיליקאָן וועיפער מאַרק
דער ערשטער פון די דריי געזעצן פון האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע איז אַז די מערסטע געלט דאַרף אינוועסטירט ווערן ווען די מינדסטע סומע געלט איז פאַראַן. דאָס איז צוליב דער אינדוסטריע'ס ציקלישע נאַטור, און האַלב-קאָנדוקטאָר פירמעס האָבן שוועריקייטן צו נאָכפאָלגן דעם כלל. ווי געוויזן אין דער פיגור, האָבן רובֿ סיליקאָן וועיפער פאַבריקאַנטן דערקענט דעם אימפּאַקט פון דעם ענדערונג און האָבן כּמעט פאַרדרייפאַכט זייער גאַנץ קוואַרטאַל קאַפּיטאַל הוצאות אין די לעצטע עטלעכע קוואַרטאַלן. טראָץ די שווערע מאַרק באדינגונגען, איז דאָס נאָך דער פאַל. וואָס איז נאָך מער אינטערעסאַנט איז אַז די טענדענץ גייט שוין אָן פֿאַר אַ לאַנגע צייט. סיליקאָן וועיפער פירמעס זענען מאַזלדיק אָדער ווייסן עפּעס וואָס אַנדערע טאָן נישט. די האַלב-קאָנדוקטאָר צושטעל קייט איז אַ צייט מאַשין וואָס קען פאָרויסזאָגן די צוקונפֿט. אייער צוקונפֿט קען זיין עמעצן אַנדערש'ס פאַרגאַנגענהייט. כאָטש מיר באַקומען נישט שטענדיק ענטפֿערס, באַקומען מיר כּמעט שטענדיק ווערטפולע פֿראַגעס.
פּאָסט צייט: 17טן יוני 2024