Глубоко внутри цепочки поставок некоторые маги превращают песок в идеальные алмазные структурированные кремниевые кристаллические диски, которые необходимы для всей цепочки поставок полупроводников. Они являются частью цепочки поставок полупроводника, которая увеличивает ценность «кремниевого песка» почти на тысячу раз. Слабый свечение, которое вы видите на пляже, - кремний. Кремний представляет собой сложный кристалл с хрупкостью и твердым металлом (металлические и неметаллические свойства). Кремний везде.
Кремний является вторым наиболее распространенным материалом на Земле, после кислорода и седьмым наиболее распространенным материалом во вселенной. Кремний является полупроводником, что означает, что он обладает электрическими свойствами между проводниками (такими как медь) и изоляторами (такими как стекло). Небольшое количество иностранных атомов в кремниевой структуре может принципиально изменить его поведение, поэтому чистота кремния полупроводникового класса должна быть удивительно высокой. Приемлемая минимальная чистота для кремния электронного класса составляет 99,999999%.
Это означает, что только один атом не-силикона разрешен на каждые десять миллиардов атомов. Хорошая питьевая вода обеспечивает 40 миллионов не водных молекул, что в 50 миллионов раз менее чистых, чем кремний полупроводниковой класс.
Производители пустых кремниевых пластин должны преобразовать кремний с высокой чистотой в идеальные однокристаллические конструкции. Это делается путем введения одинокого кристалла в расплавленный кремний при соответствующей температуре. Когда кремниевые кристаллы начинают расти вокруг матери -кристалла, кремниевый слиток медленно образуется из расплавленного кремния. Процесс медленный и может занять неделю. Готовый кремниевый слиток весит около 100 килограммов и может сделать более 3000 пластин.
Вафры разрезаны на тонкие ломтики, используя очень тонкий алмазный проволоку. Точность режущих инструментов кремния очень высока, и операторы должны постоянно контролироваться, или они начнут использовать инструменты, чтобы делать глупые вещи для своих волос. Краткое введение в производство кремниевых пластин слишком упрощено и не полностью отдает взносы гений; Но надеется обеспечить фон для более глубокого понимания бизнеса кремния.
Отношения с поставками и предложением кремния
На рынке кремниевых пластин преобладают четыре компании. В течение долгого времени рынок находился в тонком балансе между спросом и предложением.
Снижение продаж в полупроводнике в 2023 году привело к тому, что рынок находится в состоянии переизбытки, что привело к тому, что внутренние и внешние запасы производителей чипсов будут высокими. Однако это только временная ситуация. Когда рынок восстановится, отрасль скоро вернется к краю мощности и должна удовлетворить дополнительный спрос, вызванный революцией ИИ. Переход от традиционной архитектуры на основе процессоров к ускоренным вычислениям окажет влияние на всю отрасль, поскольку, однако, это может повлиять на низкие сегменты полупроводниковой промышленности.
Архитектуры графики обработки (GPU) требуют большей кремниевой области
По мере повышения спроса на производительность производители графических процессоров должны преодолеть некоторые дизайнерские ограничения для достижения более высокой производительности от графических процессоров. Очевидно, что увеличение чипа является одним из способов достижения более высокой производительности, поскольку электроны не любят проходить большие расстояния между различными чипами, что ограничивает производительность. Тем не менее, существует практическое ограничение на увеличение чипа, известного как «лимит сетчатки».
Предел литографии относится к максимальному размеру чипа, который может быть обнаружен за один шаг в литографической машине, используемой в производстве полупроводников. Это ограничение определяется максимальным размером магнитного поля литографического оборудования, особенно шагом или сканера, используемого в литографическом процессе. Для новейших технологий предел маски обычно составляет около 858 квадратных миллиметров. Такое ограничение размера очень важно, потому что оно определяет максимальную область, которая может быть построена на пластине за одну экспозицию. Если пластина больше, чем этот предел, потребуется многочисленное воздействие для полного сбора пластины, что нецелесообразно для массового производства из -за сложности и проблем выравнивания. Новый GB200 преодолеет это ограничение, объединив два чип-субстрата с ограничениями размера частиц в кремниевый промежуток, образуя подложку с ограниченными суперчастицами, которая в два раза больше. Другими ограничениями производительности являются объем памяти и расстояние до этой памяти (т.е. пропускная способность памяти). Новые архитектуры графических процессоров преодолевают эту проблему, используя уклаженную память с высокой пропускной способностью (HBM), которая установлена на одном и том же кремниевом интерпозере с двумя чипами графических процессоров. С точки зрения кремния, проблема с HBM заключается в том, что каждый кусочек кремния в два раза больше, чем у традиционного DRAM из-за высокого уровня интерфейса, необходимого для высокой пропускной способности. HBM также интегрирует логический контрольный чип в каждый стек, увеличивая область кремния. Грубый расчет показывает, что кремниевая область, используемая в архитектуре 2,5D графического процессора, в 2,5 до 3 раза больше традиционной архитектуры 2.0D. Как упоминалось ранее, если литейные компании не подготовлены к этому изменению, кремниевая пластина может снова стать очень тесной.
Будущая мощность рынка кремниевых пластин
Первым из трех законов производства полупроводников является то, что наибольшее количество денег нужно инвестировать, когда доступно наименьшее количество денег. Это связано с циклическим характером отрасли, и полупроводниковым компаниям трудно следовать этому правилу. Как показано на рисунке, большинство производителей кремниевой пластины признали влияние этого изменения и почти утроили свои общие квартальные капитальные затраты в последние несколько кварталов. Несмотря на сложные рыночные условия, это все еще так. Что еще более интересно, так это то, что эта тенденция продолжалась в течение длительного времени. Кремниевым пластинчатым компаниям повезло или знают то, чего нет другим. Цепочка поставок полупроводника - это машина времени, которая может предсказать будущее. Ваше будущее может быть чьим -то прошлым. Хотя мы не всегда получаем ответы, мы почти всегда получаем достойные вопросы.
Время сообщения: 17-2024 июня