Wararka Warshadaha: GPU waxay kordhisaa baahida loo qabo wafer-yada silicon

Silikoonku waa walaxda labaad ee ugu badan Dunida, ka dib ogsijiinta, waana walaxda toddobaad ee ugu badan caalamka. Silikoonku waa semiconductor, taasoo la macno ah inay leedahay sifooyin koronto oo u dhexeeya konductor-yada (sida naxaasta) iyo insulators-yada (sida galaaska). Qadar yar oo atomyo shisheeye ah oo ku jira qaab-dhismeedka silikoonku waxay si aasaasi ah u beddeli kartaa dhaqankeeda, sidaa darteed daahirnimada silikoon-ka heerka semiconductor-ka waa inay si la yaab leh u sarreysaa. Nadiifnimada ugu yar ee la aqbali karo ee silikoon-ka heerka elektaroonigga ah waa 99.999999%.

Taas macnaheedu waxa weeye in hal atam oo aan silikoon ahayn loo oggol yahay toban bilyan oo atam ah. Biyo cabitaan oo wanaagsan ayaa u oggolaanaya 40 milyan oo molecules aan biyo ahayn, taas oo 50 milyan jeer ka saafi ah silicon-ka heerka semiconductor-ka.

Soo saarayaasha wafer silicon ah oo madhan waa inay silicon saafi ah u beddelaan qaab-dhismeed hal-kiristaal ah oo qumman. Tan waxaa lagu sameeyaa iyadoo kiristaal hooyo oo keliya lagu soo daro silikoon dhalaalay heerkulka ku habboon. Marka kiristaal cusub oo gabadh ah ay bilaabaan inay ku koraan agagaarka kiristaalka hooyada, kiristaal silicon ah ayaa si tartiib tartiib ah uga samaysanta silikoon dhalaalay. Hawshu waa gaabis waxayna qaadan kartaa toddobaad. Kiristaal silicon ah oo dhammaystiran waxay miisaankeedu yahay qiyaastii 100 kiilo garaam waxayna samayn kartaa in ka badan 3,000 wafer.

Waferada waxaa loo gooyaa xaleef khafiif ah iyadoo la isticmaalayo silig dheeman oo aad u fiican. Saxnaanta qalabka jarista silikoonku aad bay u sarreysaa, hawl wadeennadana waa in si joogto ah loola socdaa, haddii kale waxay bilaabi doonaan inay isticmaalaan qalabka si ay waxyaabo nacasnimo ah ugu sameeyaan timahooda. Hordhaca kooban ee ku saabsan soo saarista waferada silikoonku aad ayuu u fudud yahay mana aha mid si buuxda u ammaanaya tabarucaadka dadka caqliga leh; laakiin waxaa la rajeynayaa inay bixiso asal si loo fahmo ganacsiga waferada silikoonku.

Xiriirka saadka iyo baahida ee wafers-ka silikoon

Suuqa wafer-ka silicon waxaa ku badan afar shirkadood. Muddo dheer, suuqu wuxuu ku jiray isku dheelitirnaan adag oo u dhexeeya saadka iyo baahida.
Hoos u dhaca iibka semiconductor-ka sanadkii 2023 ayaa horseeday in suuqu uu ku jiro xaalad aad u badan, taasoo keentay in kaydka gudaha iyo dibadda ee soosaarayaasha chips-ka uu noqdo mid sarreeya. Si kastaba ha ahaatee, tani waa xaalad ku meel gaar ah oo keliya. Marka suuqu soo kabto, warshaduhu waxay dhawaan ku soo laaban doonaan geeska awoodda waana inay daboolaan baahida dheeraadka ah ee uu keenay kacaankii AI. Kala-guurka laga bilaabo qaab-dhismeedka dhaqameed ee ku salaysan CPU-ga una gudubka xisaabinta degdegga ah ayaa saameyn ku yeelan doona warshadaha oo dhan, maadaama Si kastaba ha ahaatee, tani ay saameyn ku yeelan karto qaybaha qiimaha hooseeya ee warshadaha semiconductor-ka.

Qaab-dhismeedka Cutubka Hagaajinta Garaafka (GPU) wuxuu u baahan yahay aag silicon oo dheeraad ah

Maadaama baahida waxqabadka ay sii kordheyso, soosaarayaasha GPU waa inay ka gudbaan qaar ka mid ah xaddidaadaha naqshadeynta si ay u gaaraan waxqabad sare oo ka yimaada GPU-yada. Sida iska cad, ka dhigista chip-ka mid weyn waa hal dariiqo oo lagu gaaro waxqabad sare, maadaama elektaroonada aysan jeclayn inay u safraan masaafooyin dheer oo u dhexeeya chips-yada kala duwan, taasoo xaddidaysa waxqabadka. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira xaddidaad wax ku ool ah oo ku saabsan ka dhigista chip-ka mid weyn, oo loo yaqaan "xadka retina".

Xadka lithography-ga waxaa loola jeedaa cabbirka ugu badan ee jajabka lagu soo bandhigi karo hal tallaabo mashiinka lithography-ga ee loo isticmaalo wax soo saarka semiconductor-ka. Xaddidaaddan waxaa lagu go'aamiyaa cabbirka ugu badan ee goobta birlabta ee qalabka lithography-ga, gaar ahaan stepper-ka ama scanner-ka loo isticmaalo habka lithography-ga. Tiknoolajiyadda ugu dambeysay, xadka maaskaradu badanaa waa qiyaastii 858 milimitir oo laba jibbaaran. Xaddidaadda cabbirkan aad ayey muhiim u tahay sababtoo ah waxay go'aamisaa aagga ugu badan ee lagu qaabayn karo wafer-ka hal soo-gaadhis. Haddii wafer-ku ka weyn yahay xadkan, waxaa loo baahan doonaa soo-gaadhisyo badan si loo si buuxda u qaabeeyo wafer-ka, taas oo aan macquul ahayn wax soo saarka tirada badan sababtoo ah dhibka iyo caqabadaha isku-dubaridka. GB200-ka cusub wuxuu ka gudbi doonaa xaddidaaddan isagoo isku daraya laba substrate-yo jajab ah oo leh xaddidaadyo cabbirka walxaha ah oo ku jira lakab silicon ah, isagoo samaynaya substrate-yo xaddidan oo labanlaab ka weyn. Xaddidaadaha kale ee waxqabadka waa xaddiga xusuusta iyo masaafada xusuustaas (tusaale ahaan ballaca xusuusta). Qaab-dhismeedka GPU-ga cusub ayaa ka gudbaya dhibaatadan iyagoo isticmaalaya xusuusta ballaca sare ee la dul saaray (HBM) oo lagu rakibay isla isku-xidhka silicon-ka oo leh laba jajab GPU ah. Marka laga eego dhinaca silicon, dhibaatada HBM ayaa ah in qayb kasta oo ka mid ah aagga silicon ay labanlaab ka tahay DRAM-ka dhaqameed sababtoo ah is-dhexgalka sare ee is barbar socda ee loo baahan yahay bandwidth-ka sare. HBM sidoo kale waxay ku daraysaa jajab xakameyn macquul ah xidhmo kasta, taasoo kordhinaysa aagga silicon. Xisaabin adag ayaa muujinaysa in aagga silicon ee loo isticmaalo qaab-dhismeedka GPU ee 2.5D uu yahay 2.5 ilaa 3 jeer ka badan qaab-dhismeedka dhaqameed ee 2.0D. Sida hore loo soo sheegay, haddii aan shirkadaha macdanta loo diyaarin isbeddelkan, awoodda wafer-ka silicon waxay mar kale noqon kartaa mid aad u adag.

Awoodda mustaqbalka ee suuqa wafer-ka silicon

Saddexda sharci ee ugu horreeya ee wax soo saarka semiconductor-ka ayaa ah in lacagta ugu badan loo baahan yahay in la maalgeliyo marka lacagta ugu yar la heli karo. Tani waxay sabab u tahay dabeecadda wareegga warshadaha, shirkadaha semiconductor-kuna way ku adag tahay inay raacaan xeerkan. Sida ka muuqata jaantuska, inta badan soosaarayaasha silicon wafer-ka waxay aqoonsadeen saameynta isbeddelkan waxayna ku dhawaad ​​​​saddex jibaareen wadarta kharashaadka raasamaalka rubuci ee la soo dhaafay. Iyadoo ay jiraan xaaladaha suuqa ee adag, weli waa sidaas. Waxa xitaa xiisaha badan ayaa ah in isbeddelkani uu socday muddo dheer. Shirkadaha silicon wafer-ka waa nasiib ama waxay ogyihiin wax aysan kuwa kale ogeyn. Silsiladda sahayda semiconductor-ka waa mashiin waqti oo saadaalin kara mustaqbalka. Mustaqbalkaagu wuxuu noqon karaa wixii hore ee qof kale. In kasta oo aynaan had iyo jeer helin jawaabo, haddana waxaan had iyo jeer helnaa su'aalo qiimo leh.