শিল্পের সংবাদ: জিপিইউ সিলিকন ওয়েফারগুলির চাহিদা বাড়িয়ে তোলে

অক্সিজেনের পরে সিলিকন পৃথিবীর দ্বিতীয় সাধারণ উপাদান এবং মহাবিশ্বের সপ্তম সর্বাধিক সাধারণ উপাদান। সিলিকন একটি অর্ধপরিবাহী, যার অর্থ এটি কন্ডাক্টর (যেমন তামা) এবং ইনসুলেটরগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে (যেমন গ্লাস)। সিলিকন কাঠামোতে অল্প পরিমাণে বিদেশী পরমাণুগুলি মূলত এর আচরণ পরিবর্তন করতে পারে, তাই সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড সিলিকনের বিশুদ্ধতা অবশ্যই আশ্চর্যজনকভাবে উচ্চ হতে হবে। বৈদ্যুতিন-গ্রেড সিলিকনের জন্য গ্রহণযোগ্য ন্যূনতম বিশুদ্ধতা 99.9999999%।

এর অর্থ হ'ল প্রতি দশ বিলিয়ন পরমাণুর জন্য কেবলমাত্র একটি নন-সিলিকন পরমাণু অনুমোদিত। ভাল পানীয় জল 40 মিলিয়ন নন-জল অণুগুলির জন্য অনুমতি দেয়, যা অর্ধপরিবাহী-গ্রেড সিলিকনের চেয়ে 50 মিলিয়ন গুণ কম খাঁটি।

ফাঁকা সিলিকন ওয়েফার নির্মাতাদের অবশ্যই উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকনকে নিখুঁত একক-স্ফটিক কাঠামোতে রূপান্তর করতে হবে। এটি উপযুক্ত তাপমাত্রায় গলিত সিলিকনে একক মাদার স্ফটিক প্রবর্তন করে করা হয়। নতুন কন্যা স্ফটিকগুলি মাদার স্ফটিকের চারপাশে বাড়তে শুরু করার সাথে সাথে সিলিকন ইঙ্গটটি আস্তে আস্তে গলিত সিলিকন থেকে তৈরি হয়। প্রক্রিয়াটি ধীর এবং এক সপ্তাহ সময় নিতে পারে। সমাপ্ত সিলিকন ইঙ্গোটের ওজন প্রায় 100 কেজি এবং 3,000 এরও বেশি ওয়েফার তৈরি করতে পারে।

ওয়েফারগুলি খুব সূক্ষ্ম হীরা তার ব্যবহার করে পাতলা টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো সিলিকন কাটিয়া সরঞ্জামগুলির যথার্থতা খুব বেশি, এবং অপারেটরদের অবশ্যই ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করা উচিত, বা তারা তাদের চুলে নির্বোধ জিনিসগুলি করার জন্য সরঞ্জামগুলি ব্যবহার শুরু করবে। সিলিকন ওয়েফারগুলির উত্পাদনের সংক্ষিপ্ত পরিচিতি খুব সরলীকৃত এবং প্রতিভাগুলির অবদানকে পুরোপুরি কৃতিত্ব দেয় না; তবে এটি সিলিকন ওয়েফার ব্যবসায়ের গভীর বোঝার জন্য একটি পটভূমি সরবরাহ করার আশা করা হচ্ছে।

সিলিকন ওয়েফারগুলির সরবরাহ এবং চাহিদা সম্পর্ক

সিলিকন ওয়েফার বাজারে চারটি সংস্থার আধিপত্য রয়েছে। দীর্ঘ সময় ধরে, বাজার সরবরাহ এবং চাহিদার মধ্যে একটি সূক্ষ্ম ভারসাম্য বজায় রেখেছে।
২০২৩ সালে সেমিকন্ডাক্টর বিক্রয় হ্রাসের ফলে বাজারটি ওভারসপ্লাইয়ের একটি রাজ্যে পরিচালিত হয়েছে, যার ফলে চিপ নির্মাতাদের অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক তালিকাগুলি উচ্চতর হয়। তবে এটি কেবল একটি অস্থায়ী পরিস্থিতি। বাজার সুস্থ হওয়ার সাথে সাথে শিল্পটি শীঘ্রই সক্ষমতার প্রান্তে ফিরে আসবে এবং অবশ্যই এআই বিপ্লব দ্বারা আনা অতিরিক্ত চাহিদা পূরণ করতে হবে। Traditional তিহ্যবাহী সিপিইউ-ভিত্তিক আর্কিটেকচার থেকে ত্বরণযুক্ত কম্পিউটিংয়ে রূপান্তর পুরো শিল্পে প্রভাব ফেলবে, তবে, এটি অর্ধপরিবাহী শিল্পের নিম্ন-মূল্য বিভাগগুলিতে প্রভাব ফেলতে পারে।

গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (জিপিইউ) আর্কিটেকচারের জন্য আরও সিলিকন অঞ্চল প্রয়োজন

পারফরম্যান্সের চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে জিপিইউ নির্মাতাদের অবশ্যই জিপিইউগুলির কাছ থেকে উচ্চতর কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য কিছু নকশার সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে হবে। স্পষ্টতই, চিপকে আরও বড় করা উচ্চতর পারফরম্যান্স অর্জনের একটি উপায়, কারণ ইলেক্ট্রনগুলি বিভিন্ন চিপগুলির মধ্যে দীর্ঘ দূরত্ব ভ্রমণ করতে পছন্দ করে না, যা পারফরম্যান্সকে সীমাবদ্ধ করে। যাইহোক, চিপকে আরও বড় করার জন্য একটি ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতা রয়েছে, এটি "রেটিনা সীমা" হিসাবে পরিচিত।

লিথোগ্রাফি সীমাটি একটি চিপের সর্বোচ্চ আকারকে বোঝায় যা সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে ব্যবহৃত লিথোগ্রাফি মেশিনের একক পদক্ষেপে উন্মুক্ত করা যেতে পারে। এই সীমাবদ্ধতা লিথোগ্রাফি সরঞ্জামগুলির সর্বাধিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের আকার দ্বারা নির্ধারিত হয়, বিশেষত লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত স্টিপার বা স্ক্যানার। সর্বশেষ প্রযুক্তির জন্য, মুখোশের সীমাটি সাধারণত 858 বর্গ মিলিমিটারের কাছাকাছি থাকে। এই আকারের সীমাবদ্ধতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি সর্বাধিক অঞ্চল নির্ধারণ করে যা একক এক্সপোজারে ওয়েফারে প্যাটার্নযুক্ত হতে পারে। যদি ওয়েফারটি এই সীমাটির চেয়ে বড় হয় তবে ওয়েফারকে পুরোপুরি প্যাটার্ন করার জন্য একাধিক এক্সপোজারগুলির প্রয়োজন হবে, যা জটিলতা এবং প্রান্তিককরণের চ্যালেঞ্জগুলির কারণে ব্যাপক উত্পাদনের জন্য অযৌক্তিক। নতুন জিবি 200 একটি সিলিকন ইন্টারলেয়ারে কণার আকারের সীমাবদ্ধতার সাথে দুটি চিপ সাবস্ট্রেটের সংমিশ্রণ করে এই সীমাবদ্ধতাটি কাটিয়ে উঠবে, একটি সুপার-কণা-সীমাবদ্ধ সাবস্ট্রেট তৈরি করে যা দ্বিগুণ বড় বড়। অন্যান্য পারফরম্যান্স সীমাবদ্ধতা হ'ল মেমরির পরিমাণ এবং সেই মেমরির দূরত্ব (অর্থাত্ মেমরি ব্যান্ডউইথ)। নতুন জিপিইউ আর্কিটেকচারগুলি স্ট্যাকড হাই-ব্যান্ডউইথ মেমরি (এইচবিএম) ব্যবহার করে এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠেছে যা দুটি জিপিইউ চিপ সহ একই সিলিকন ইন্টারপোজারে ইনস্টল করা আছে। সিলিকন দৃষ্টিকোণ থেকে, এইচবিএমের সমস্যাটি হ'ল উচ্চ ব্যান্ডউইথের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ-সমান্তরাল ইন্টারফেসের কারণে সিলিকন অঞ্চলটির প্রতিটি বিট traditional তিহ্যবাহী ড্রামের দ্বিগুণ। এইচবিএম সিলিকন অঞ্চল বাড়িয়ে প্রতিটি স্ট্যাকের মধ্যে একটি লজিক কন্ট্রোল চিপকেও সংহত করে। একটি রুক্ষ গণনা দেখায় যে 2.5 ডি জিপিইউ আর্কিটেকচারে ব্যবহৃত সিলিকন অঞ্চলটি traditional তিহ্যবাহী 2.0 ডি আর্কিটেকচারের তুলনায় 2.5 থেকে 3 গুণ। যেমনটি আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, যদি না ফাউন্ড্রি সংস্থাগুলি এই পরিবর্তনের জন্য প্রস্তুত না হয় তবে সিলিকন ওয়েফার ক্ষমতা আবার খুব শক্ত হয়ে উঠতে পারে।

সিলিকন ওয়েফার বাজারের ভবিষ্যতের ক্ষমতা

সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের তিনটি আইনের মধ্যে প্রথমটি হ'ল সর্বনিম্ন পরিমাণ অর্থ পাওয়া গেলে সর্বাধিক অর্থ বিনিয়োগ করা দরকার। এটি শিল্পের চক্রীয় প্রকৃতির কারণে এবং সেমিকন্ডাক্টর সংস্থাগুলি এই নিয়মটি অনুসরণ করে খুব কষ্ট করে। চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে, বেশিরভাগ সিলিকন ওয়েফার নির্মাতারা এই পরিবর্তনের প্রভাবকে স্বীকৃতি দিয়েছেন এবং গত কয়েক প্রান্তে তাদের মোট ত্রৈমাসিক মূলধন ব্যয় প্রায় তিনগুণ বেড়েছে। বাজারের কঠিন শর্ত থাকা সত্ত্বেও, এটি এখনও কেস। এর চেয়েও মজার বিষয়টি হ'ল এই প্রবণতাটি দীর্ঘকাল ধরে চলছে। সিলিকন ওয়েফার সংস্থাগুলি ভাগ্যবান বা এমন কিছু জানে যা অন্যরা না করে। সেমিকন্ডাক্টর সাপ্লাই চেইন একটি টাইম মেশিন যা ভবিষ্যতের পূর্বাভাস দিতে পারে। আপনার ভবিষ্যত অন্য কারও অতীত হতে পারে। যদিও আমরা সবসময় উত্তর পাই না, আমরা প্রায় সবসময় সার্থক প্রশ্ন পাই।