انڊسٽري نيوز: GPU سلڪون ويفرز جي طلب کي وڌائي ٿو

سلڪون آڪسيجن کان پوءِ زمين تي ٻيو سڀ کان وڌيڪ عام مواد آهي، ۽ ڪائنات ۾ ستين سڀ کان وڌيڪ عام مواد آهي. سلڪون هڪ سيمي ڪنڊڪٽر آهي، جنهن جو مطلب آهي ته ان ۾ ڪنڊڪٽرن (جهڙوڪ ٽامي) ۽ انسوليٽرن (جهڙوڪ گلاس) جي وچ ۾ برقي خاصيتون آهن. سلڪون جي جوڙجڪ ۾ پرڏيهي ايٽم جي هڪ ننڍڙي مقدار بنيادي طور تي ان جي رويي کي تبديل ڪري سگهي ٿي، تنهنڪري سيمي ڪنڊڪٽر گريڊ سلڪون جي پاڪائي حيرت انگيز طور تي وڌيڪ هجڻ گهرجي. اليڪٽرانڪ گريڊ سلڪون لاءِ قابل قبول گهٽ ۾ گهٽ پاڪائي 99.999999٪ آهي.

ان جو مطلب اهو آهي ته هر ڏهه ارب ايٽمن لاءِ صرف هڪ غير سلڪون ايٽم جي اجازت آهي. سٺو پيئڻ جو پاڻي 40 ملين غير پاڻي جي ماليڪيولن جي اجازت ڏئي ٿو، جيڪو سيمي ڪنڊڪٽر گريڊ سلڪون کان 50 ملين ڀيرا گهٽ خالص آهي.

خالي سلڪون ويفر ٺاهيندڙن کي اعليٰ پاڪائي واري سلڪون کي مڪمل سنگل ڪرسٽل ڍانچي ۾ تبديل ڪرڻ گهرجي. اهو مناسب درجه حرارت تي سنگل ماءُ ڪرسٽل کي پگھليل سلڪون ۾ متعارف ڪرائڻ سان ڪيو ويندو آهي. جيئن نوان ڌيئر ڪرسٽل ماءُ ڪرسٽل جي چوڌاري وڌڻ شروع ڪندا آهن، سلڪون انگٽ آهستي آهستي پگھليل سلڪون مان ٺهندو آهي. اهو عمل سست آهي ۽ هڪ هفتو وٺي سگهي ٿو. تيار ٿيل سلڪون انگٽ جو وزن تقريباً 100 ڪلوگرام آهي ۽ اهو 3,000 کان وڌيڪ ويفر ٺاهي سگهي ٿو.

ويفرز کي تمام سٺي هيري جي تار استعمال ڪندي پتلي ٽڪرن ۾ ڪٽيو ويندو آهي. سلڪون ڪٽڻ وارن اوزارن جي درستگي تمام گهڻي آهي، ۽ آپريٽرن کي مسلسل نگراني ڪرڻ گهرجي، ٻي صورت ۾ اهي اوزارن کي استعمال ڪندي پنهنجن وارن سان بيوقوف ڪم ڪرڻ شروع ڪندا. سلڪون ويفرز جي پيداوار جو مختصر تعارف تمام گهڻو آسان آهي ۽ مڪمل طور تي ذهين ماڻهن جي تعاون کي ساراهي نٿو سگهي؛ پر اميد آهي ته اهو سلڪون ويفر ڪاروبار جي گهري سمجھ لاءِ پس منظر فراهم ڪندو.

سلڪون ويفرز جي طلب ۽ رسد جو تعلق

سلڪون ويفر مارڪيٽ تي چار ڪمپنين جو غلبو آهي. ڪافي عرصي کان، مارڪيٽ طلب ۽ رسد جي وچ ۾ هڪ نازڪ توازن ۾ رهي آهي.
2023 ۾ سيمي ڪنڊڪٽر جي وڪرو ۾ گهٽتائي مارڪيٽ کي اوور سپلاءِ جي حالت ۾ آڻي ڇڏيو آهي، جنهن جي ڪري چپ ٺاهيندڙن جي اندروني ۽ ٻاهرين انوینٽريز وڌيڪ آهن. بهرحال، هي صرف هڪ عارضي صورتحال آهي. جيئن مارڪيٽ بحال ٿيندي، صنعت جلد ئي گنجائش جي ڪناري تي واپس ايندي ۽ AI انقلاب جي ڪري پيدا ٿيندڙ اضافي گهرج کي پورو ڪرڻ گهرجي. روايتي سي پي يو تي ٻڌل فن تعمير کان تيز ڪمپيوٽنگ ڏانهن منتقلي جو اثر پوري صنعت تي پوندو، ڇاڪاڻ ته بهرحال، اهو سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري جي گهٽ قيمت وارن حصن تي اثر انداز ٿي سگهي ٿو.

گرافڪس پروسيسنگ يونٽ (GPU) آرڪيٽيڪچر کي وڌيڪ سلڪون ايريا جي ضرورت آهي

جيئن ڪارڪردگي جي طلب وڌي ٿي، GPU ٺاهيندڙن کي GPUs مان اعليٰ ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ ڪجهه ڊيزائن جي حدن کي پار ڪرڻ گهرجي. ظاهر آهي، چپ کي وڏو ڪرڻ اعليٰ ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ جو هڪ طريقو آهي، ڇاڪاڻ ته اليڪٽران مختلف چپس جي وچ ۾ ڊگهو فاصلو سفر ڪرڻ پسند نٿا ڪن، جيڪو ڪارڪردگي کي محدود ڪري ٿو. بهرحال، چپ کي وڏو ڪرڻ لاءِ هڪ عملي حد آهي، جنهن کي "ريٽينا حد" جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو.

لٿوگرافي جي حد هڪ چپ جي وڌ ۾ وڌ سائيز ڏانهن اشارو ڪري ٿي جيڪا سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندڙ لٿوگرافي مشين ۾ هڪ قدم ۾ ظاهر ٿي سگهي ٿي. هي حد لٿوگرافي سامان جي وڌ ۾ وڌ مقناطيسي فيلڊ سائيز، خاص طور تي لٿوگرافي جي عمل ۾ استعمال ٿيندڙ اسٽيپر يا اسڪينر جي ذريعي طئي ڪئي ويندي آهي. جديد ٽيڪنالاجي لاءِ، ماسڪ جي حد عام طور تي 858 چورس ملي ميٽر جي لڳ ڀڳ هوندي آهي. هي سائيز جي حد تمام ضروري آهي ڇاڪاڻ ته اها وڌ ۾ وڌ ايراضي جو تعين ڪري ٿي جيڪا هڪ واحد نمائش ۾ ويفر تي نموني ڪري سگهجي ٿي. جيڪڏهن ويفر هن حد کان وڏو آهي، ته ويفر کي مڪمل طور تي نموني ڪرڻ لاءِ ڪيترن ئي نمائشن جي ضرورت پوندي، جيڪا پيچيدگي ۽ ترتيب جي چئلينجن جي ڪري وڏي پيماني تي پيداوار لاءِ غير عملي آهي. نئون GB200 ٻن چپ سبسٽريٽس کي سلڪون انٽرليئر ۾ پارٽيڪل سائيز جي حدن سان گڏ ڪري هن حد کي ختم ڪندو، هڪ سپر پارٽيڪل-لميٽيڊ سبسٽريٽ ٺاهيندو جيڪو ٻه ڀيرا وڏو آهي. ٻيون ڪارڪردگي جون حدون ياداشت جي مقدار ۽ ان ياداشت جي فاصلي (يعني ميموري بينڊوڊٿ) آهن. نوان GPU آرڪيٽيڪچر اسٽيڪ ٿيل هاءِ بينڊوڊٿ ميموري (HBM) استعمال ڪندي هن مسئلي کي ختم ڪن ٿا جيڪو ٻن GPU چپس سان ساڳي سلڪون انٽرپوزر تي نصب ٿيل آهي. سلڪون جي نقطه نظر کان، HBM سان مسئلو اهو آهي ته سلڪون ايريا جو هر بٽ روايتي DRAM کان ٻه ڀيرا آهي ڇاڪاڻ ته اعلي بينڊوڊٿ لاءِ گهربل اعليٰ متوازي انٽرفيس آهي. HBM هر اسٽيڪ ۾ هڪ منطق ڪنٽرول چپ کي پڻ ضم ڪري ٿو، سلڪون ايريا کي وڌائي ٿو. هڪ خراب حساب ڏيکاري ٿو ته 2.5D GPU آرڪيٽيڪچر ۾ استعمال ٿيندڙ سلڪون ايريا روايتي 2.0D آرڪيٽيڪچر جي ڀيٽ ۾ 2.5 کان 3 ڀيرا آهي. جيئن اڳ ذڪر ڪيو ويو آهي، جيستائين فاؤنڊيري ڪمپنيون هن تبديلي لاءِ تيار نه ٿين، سلڪون ويفر جي گنجائش ٻيهر تمام تنگ ٿي سگهي ٿي.

سلڪون ويفر مارڪيٽ جي مستقبل جي گنجائش

سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي ٽن قانونن مان پهريون اهو آهي ته جڏهن گهٽ ۾ گهٽ پئسا موجود هجن ته سڀ کان وڌيڪ پئسو سيڙپڪاري ڪرڻ جي ضرورت آهي. اهو صنعت جي چڪر واري نوعيت جي ڪري آهي، ۽ سيمي ڪنڊڪٽر ڪمپنين کي هن قاعدي تي عمل ڪرڻ ۾ ڏکيائي ٿئي ٿي. جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي، اڪثر سلڪون ويفر ٺاهيندڙن هن تبديلي جي اثر کي تسليم ڪيو آهي ۽ گذريل ڪجهه ٽه ماهي ۾ پنهنجي ڪل ٽه ماهي سرمائي خرچن کي تقريبن ٽي ڀيرا وڌايو آهي. مشڪل مارڪيٽ جي حالتن جي باوجود، اهو اڃا تائين معاملو آهي. وڌيڪ دلچسپ ڳالهه اها آهي ته هي رجحان ڊگهي عرصي کان جاري آهي. سلڪون ويفر ڪمپنيون خوش قسمت آهن يا ڪجهه ڄاڻن ٿيون جيڪو ٻيا نٿا ڄاڻن. سيمي ڪنڊڪٽر سپلائي چين هڪ ٽائيم مشين آهي جيڪا مستقبل جي اڳڪٿي ڪري سگهي ٿي. توهان جو مستقبل ڪنهن ٻئي جو ماضي ٿي سگهي ٿو. جڏهن ته اسان کي هميشه جواب نه ملندا آهن، اسان کي تقريبن هميشه قابل قدر سوال ملندا آهن.