വ്യവസായ വാർത്ത: സിലിക്കൺ വേഫറുകൾക്കായി ജിപിയു ഡിമാൻഡ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു

ഓക്സിജന് ശേഷവും പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏഴാമത്തെ സാധാരണ വസ്തുക്കളും ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ വസ്തുവാണ് സിലിക്കൺ. സിലിക്കൺ ഒരു അർദ്ധചാലകമാണ്, അതായത് ഇതിന് (ചെമ്പ് പോലുള്ളവ), ഇൻസുലേറ്ററുകൾ (ഗ്ലാസ് പോലുള്ളവ) എന്നിവയും തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുത സ്വത്തുക്കളുണ്ട്. സിലിക്കൺ ഘടനയിലെ ഒരു ചെറിയ അളവിലുള്ള വിദേശ ആറ്റങ്ങൾ അതിന്റെ സ്വഭാവം അടിസ്ഥാനപരമായി മാറ്റാൻ കഴിയും, അതിനാൽ അർദ്ധചാലക-ഗ്രേഡ് സിലിക്കന്റെ പരിശുദ്ധിയെ അത്ഭുതകരമായിരിക്കണം. ഇലക്ട്രോണിക് ഗ്രേഡ് സിലിക്കണിനായുള്ള സ്വീകാര്യമായ മിനിമം പരിശുദ്ധി 99.999999% ആണ്.

ഇതിനർത്ഥം ഓരോ പത്ത് ബില്യൺ ആറ്റങ്ങൾക്കും ഒരു സിലിക്കൺ ആറ്റം മാത്രമേ അനുവദിക്കൂ. നല്ല കുടിവെള്ളം 40 ദശലക്ഷം-വാട്ടർ തന്മാത്രകളെ അനുവദിക്കുന്നു, അത് അർദ്ധചാലക-ഗ്രേഡ് സിലിക്കണിനേക്കാൾ 50 ദശലക്ഷം മടങ്ങ് കുറവാണ്.

ശൂന്യമായ സിലിക്കൺ വേഫർ നിർമ്മാതാക്കൾ മികച്ച സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകളാക്കി ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി സിലിക്കണിനെ പരിവർത്തനം ചെയ്യണം. ഉചിതമായ താപനിലയിൽ ഒരു അമ്മ ക്രിസ്റ്റൽ ഉരുകിയ സിലിക്കലിലേക്ക് പരിചയപ്പെടുത്തിയാണ് ഇത് ചെയ്യുന്നത്. പുതിയ മകളായ പരലുകൾ അമ്മ ക്രിസ്റ്റലിനു ചുറ്റും വളരാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ ഇൻഗോട്ട് ഉരുകിയ സിലിക്കണിൽ നിന്ന് പതുക്കെ രൂപപ്പെടുന്നു. പ്രക്രിയ മന്ദഗതിയിലാണ്, ഒരാഴ്ച എടുത്തേക്കാം. പൂർത്തിയായ സിലിക്കൺ ഇൻഗോട്ടിന് 100 കിലോഗ്രാം ഭാരം, 3,000 ത്തിലധികം വേഫറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും.

വളരെ മികച്ച ഡയമണ്ട് വയർ ഉപയോഗിച്ച് വേഫറുകൾ നേർത്ത കഷ്ണങ്ങളാക്കി മുറിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ കൃത്യത വളരെ ഉയർന്നതാണ്, കൂടാതെ ഓപ്പറേറ്റർമാർ നിരന്തരം നിരീക്ഷിക്കണം, അല്ലെങ്കിൽ അവരുടെ മുടിക്ക് നിസാര കാര്യങ്ങൾ ചെയ്യാൻ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങും. സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ ഉൽപാദനത്തിലേക്കുള്ള ലഘു ആമുഖം വളരെ ലളിതമാവുകയും പ്രതിഭകളുടെ സംഭാവനകൾ പൂർണ്ണമായും ക്രെഡിറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നില്ല; സിലിക്കൺ വേഫർ ബിസിനസ്സിനെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ള ധാരണയ്ക്ക് ഒരു പശ്ചാത്തലം നൽകുന്നത് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ വേഫറുകളുടെ വിതരണവും ആവശ്യവും

സിലിക്കൺ വേഫർ മാർക്കറ്റിന് നാല് കമ്പനികളാണ് ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കുന്നത്. വളരെക്കാലമായി, വിപണി വിതരണവും ഡിമാൻഡും തമ്മിൽ അതിലോലമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്.
2023-ൽ അർദ്ധചാലക വിൽപ്പനയിൽ ഇടിവ് വിപണിയെ അമിതമായി തുടരുന്നതിനായി നയിച്ചു, ചിപ്പ് നിർമ്മാതാക്കളുടെ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ വിപരീതങ്ങൾ ഉയർന്നതായിരിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഒരു താൽക്കാലിക സാഹചര്യം മാത്രമാണ്. വിപണി വീണ്ടെടുക്കുന്നതുപോലെ, വ്യവസായം ഉടൻ തന്നെ ശേഷിയുടെ അരികിലേക്ക് മടങ്ങും, എഐ വിപ്ലവം കൊണ്ടുവന്ന അധിക ആവശ്യം നിറവേറ്റണം. പരമ്പരാഗത സിപിയു അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാസ്തുവിദ്യയിൽ നിന്ന് ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ നിന്നുള്ള പരിവർത്തനം മുഴുവൻ വ്യവസായത്തെ ബാധിക്കും, എന്നിരുന്നാലും, അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ മൂല്യമുള്ള ഭാഗങ്ങളിൽ ഇത് സ്വാധീനം ചെലുത്തും.

ഗ്രാഫിക്സ് പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റ് (ജിപിയു) ആർക്കിടെക്ചറുകൾക്ക് കൂടുതൽ സിലിക്കൺ പ്രദേശം ആവശ്യമാണ്

പ്രകടന വർദ്ധിച്ചുവരിക എന്നത്, ജിപിയുസിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന പ്രകടനം നേടുന്നതിന് ജിപിയു നിർമ്മാതാക്കൾ ചില രൂപകൽപ്പന പരിമിതികളെ മറികടക്കണം. വ്യക്തമായും, ഉപ്പ് വലുതാക്കുന്നത് ഉയർന്ന പ്രകടനം നേടുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമാണ്, കാരണം ഇലക്ട്രോണുകൾ വ്യത്യസ്ത ചിപ്പുകൾക്കിടയിൽ വളരെ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നില്ല, അത് പ്രകടനം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ചിപ്പ് വലുതാക്കാൻ ഒരു പ്രായോഗിക പരിമിതിയുണ്ട്, "റെറ്റിന പരിധി" എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

ലിത്തോഗ്രാഫി പരിധി ഒരു ചിപ്പിന്റെ വലുപ്പത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അത് അർദ്ധചാലക നിർമാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനിൽ ഒരൊറ്റ ഘട്ടത്തിൽ തുറന്നുകാട്ടപ്പെടും. ഈ പരിമിതി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ലിത്തോഗ്രാഫി ഉപകരണങ്ങളുടെ പരമാവധി മാഗ്നറ്റിക് ഫീൽഡ് വലുപ്പമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്റ്റെപ്പർ അല്ലെങ്കിൽ സ്കാനർ. ഏറ്റവും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കായി, മാസ്ക് പരിധി സാധാരണയായി 858 ചതുരശ്ര മില്ലിമീറ്ററാണ്. ഒരൊറ്റ എക്സ്പോഷറിലെ വേഫറിൽ പാറ്റേൺ ചെയ്യുന്ന പരമാവധി പ്രദേശം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഈ വലുപ്പ പരിധി വളരെ പ്രധാനമാണ്. വേഫർ ഈ പരിധിയേക്കാൾ വലുതാണെങ്കിൽ, സങ്കീർണ്ണത, വിന്യാസ വെല്ലുവിളികൾ കാരണം വൻതോതിൽ ഉൽപാദനത്തിന് അപ്രായോഗികമാണ്. കണികാകളുടെ വലുപ്പ പരിമിതികളായ ഒരു സിലിക്കൺ ഇന്റർലേയറിലേക്ക് ഒരു സിലിക്കൺ ഇന്റർലേയറായി സംയോജിപ്പിച്ച് പുതിയ ജിബി 200 ഈ പരിമിതിയെ മറികടക്കും. മറ്റ് പ്രകടന പരിമിതികളും മെമ്മറിയുടെയും ആ മെമ്മറിയിലേക്കുള്ള ദൂരവുമാണ് (അതായത് മെമ്മറി ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത്). രണ്ട് ജിപിയു ചിപ്പുകളുള്ള അതേ സിലിക്കൺ ഇന്റർപോസറിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന അടുത്തുള്ള ഹൈ ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് മെമ്മറി (എച്ച്ബിഎം) പുതിയ ജിപിയു ആർക്കിടെക്ചറുകൾ ഈ പ്രശ്നത്തെ മറികടന്നു. ഒരു സിലിക്കൺ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഉയർന്ന ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് ആവശ്യമായ ഉയർന്ന സമാന്തര ഇന്റർഫേസ് കാരണം ഓരോ ബിറ്റ് സിലിക്കൺ പ്രദേശവും ഓരോ ബിറ്റ് സിലിക്കൺ പ്രദേശവും, പരമ്പരാഗത ഡ്രാമിന്റെ ഇരട്ടിയാണ്. സിലിക്കൺ പ്രദേശം വർദ്ധിപ്പിച്ച് ഓരോ സ്റ്റാക്കിലേക്കും ഒരു ലോജിക് കൺട്രോൾ ചിപ്പിലും എച്ച്ബിഎം സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത 2.0D വാസ്തുവിദ്യയിൽ 2.5 ഡി ജിപിയു വാസ്തുവിദ്യയിൽ ഉപയോഗിച്ച സിലിക്കൺ പ്രദേശം 2.5 മുതൽ 3 ഇരട്ടി വരെയാണ്. ഈ മാറ്റത്തിനായി ഫെട്ടൻറി കമ്പനികൾ തയ്യാറാക്കിയിട്ടുണ്ടെന്ന് നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, സിലിക്കൺ വേഫോർ ശേഷി വീണ്ടും വളരെ ഇറുകിയതായിരിക്കാം.

സിലിക്കൺ വേഫർ മാർക്കറ്റിന്റെ ഭാവി ശേഷി

അർദ്ധചാലക ഉൽപാദനത്തിന്റെ മൂന്ന് നിയമങ്ങളിൽ ആദ്യത്തേത് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ തുക ലഭ്യമാകുമ്പോൾ ഏറ്റവും കൂടുതൽ പണം നിക്ഷേപിക്കേണ്ടതുണ്ട് എന്നതാണ്. വ്യവസായത്തിന്റെ ചാക്രിക സ്വഭാവമുള്ളതാണ് ഇതിന് കാരണം, ഈ നിയമത്തെത്തുടർന്ന് അർദ്ധചാലക കമ്പനികൾക്ക് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഈ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, മിക്ക സിലിക്കോൺ വേഫർ നിർമ്മാതാക്കളും ഈ മാറ്റത്തിന്റെ ആഘാതം തിരിച്ചറിഞ്ഞു, കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് ക്വാർട്ടേഴ്സുകളിൽ അവയുടെ മൊത്തം ത്രൈമാസ മൂലധന ചെലവുകൾ മിക്കവാറും മൂന്നിരട്ടിയായി. ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള വിപണി സാഹചര്യങ്ങൾക്കിടയിലും, ഇതാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഈ പ്രവണത വളരെക്കാലം നടക്കുന്നു എന്നതാണ് കൂടുതൽ രസകരമായത്. സിലിക്കൺ വേഫർ കമ്പനികൾ മറ്റുള്ളവർ ചെയ്യാത്ത ചിലത് അറിയാം. ഭാവി പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സമയ മെഷീനാണ് അർദ്ധചാലക വിതരണ ശൃംഖല. നിങ്ങളുടെ ഭാവി മറ്റൊരാളുടെ ഭൂതകാലമായിരിക്കാം. ഞങ്ങൾക്ക് എല്ലായ്പ്പോഴും ഉത്തരം ലഭിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, ഞങ്ങൾക്ക് എല്ലായ്പ്പോഴും മൂല്യവത്തായ ചോദ്യങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു.