Hornikuntza-katearen sakonean, mago batzuek harea diamante-egituradun siliziozko kristalezko disko perfektu bihurtzen dute, eta hauek ezinbestekoak dira erdieroaleen hornikuntza-kate osoan. "Siliziozko harea"ren balioa ia mila aldiz handitzen duen erdieroaleen hornikuntza-katearen parte dira. Hondartzan ikusten den distira ahula silizioa da. Silizioa hauskorra den eta metal solidoaren antzekoa den kristal konplexua da (ezaugarri metalikoak eta ez-metalikoak). Silizioa nonahi dago.
Silizioa Lurrean bigarren material ohikoena da, oxigenoaren ondoren, eta unibertsoan zazpigarren material ohikoena. Silizioa erdieroalea da, hau da, propietate elektrikoak ditu eroaleen (kobrea bezalakoak) eta isolatzaileen (beira bezalakoak) artean. Silizio-egituran dauden atomo arrotz kopuru txiki batek funtsean alda dezake bere portaera, beraz, erdieroale-mailako silizioaren purutasuna harrigarriro altua izan behar da. Maila elektronikoko silizioaren gutxieneko purutasun onargarria % 99,999999 da.
Horrek esan nahi du hamar mila milioi atomo bakoitzeko silizioz kanpoko atomo bakarra onartzen dela. Edateko ur onak 40 milioi molekula ez-ura onartzen ditu, eta hori erdieroale mailako silizioa baino 50 milioi aldiz purutasun gutxiagokoa da.
Siliziozko oblea hutsen fabrikatzaileek silizio purua kristal bakarreko egitura perfektu bihurtu behar dute. Horretarako, kristal ama bakarra silizio urtuan sartu behar da tenperatura egokian. Kristal alaba berriak kristal ama-kristalaren inguruan hazten hasten diren heinean, silizio lingotea poliki-poliki sortzen da silizio urtutik. Prozesua motela da eta astebete iraun dezake. Amaitutako silizio lingoteak 100 kilogramo inguru pisatzen du eta 3.000 oblea baino gehiago egin daitezke.
Diamantezko alanbre oso fin bat erabiliz, obleak xerra finetan mozten dira. Siliziozko ebaketa-tresnen zehaztasuna oso handia da, eta operadoreak etengabe kontrolatu behar dira, bestela tresnak erabiltzen hasiko baitira ilearekin gauza ergela egiteko. Siliziozko obleak ekoizteko sarrera laburra sinplifikatuegia da eta ez ditu jenioen ekarpenak guztiz aitortzen; baina siliziozko obleten negozioa sakonago ulertzeko oinarri bat ematea espero da.
Siliziozko obleen eskaintzaren eta eskariaren arteko erlazioa
Siliziozko obleen merkatua lau enpresak menderatzen dute. Denbora luzez, merkatua eskaintzaren eta eskariaren arteko oreka delikatuan egon da.
2023an erdieroaleen salmenten beherakadak merkatua gehiegizko eskaintza egoeran egotea eragin du, txip fabrikatzaileen barne eta kanpo inbentarioak handiak izatea eraginez. Hala ere, egoera hau aldi baterakoa baino ez da. Merkatua suspertzen den heinean, industria laster itzuliko da gaitasun mugara eta IA iraultzak ekarritako eskaera gehigarriari erantzun beharko dio. CPUan oinarritutako arkitektura tradizionaletik konputazio azeleraturako trantsizioak eragina izango du industria osoan, hala ere, honek erdieroaleen industriaren balio baxuko segmentuetan eragina izan dezake.
Grafikoen Prozesatzeko Unitateen (GPU) arkitekturek silizio-eremu gehiago behar dute
Errendimenduaren eskaria handitzen den heinean, GPU fabrikatzaileek diseinu muga batzuk gainditu behar dituzte GPUetatik errendimendu handiagoa lortzeko. Jakina, txipa handiagoa egitea errendimendu handiagoa lortzeko modu bat da, elektroiek ez baitute gustuko distantzia luzeak txipa ezberdinen artean bidaiatzea, eta horrek errendimendua mugatzen du. Hala ere, txipa handiagoa egiteak muga praktiko bat du, "erretina muga" bezala ezagutzen dena.
Litografia mugak txiparen gehienezko tamaina adierazten du, erdieroaleen fabrikazioan erabiltzen den litografia-makina batean urrats bakarrean esposizioan jar daitekeena. Muga hau litografia-ekipoaren eremu magnetikoaren gehienezko tamainak zehazten du, batez ere litografia-prozesuan erabiltzen den urrats-makinaren edo eskanerrarenak. Azken teknologian, maskara-muga normalean 858 milimetro koadro ingurukoa da. Tamaina-muga hau oso garrantzitsua da, oblean esposizio bakarrean eredua har daitekeen gehienezko azalera zehazten duelako. Oblea muga hori baino handiagoa bada, esposizio anitz beharko dira oblea guztiz ereduatzeko, eta hori ez da praktikoa ekoizpen masiborako, konplexutasunagatik eta lerrokatze-erronkengatik. GB200 berriak muga hau gaindituko du bi txip-substratu, partikula-tamaina mugak dituztenak, siliziozko tarteko geruza batean konbinatuz, bi aldiz handiagoa den superpartikula mugatuko substratu bat osatuz. Beste errendimendu-muga batzuk memoria-kopurua eta memoria horretara dagoen distantzia (hau da, memoriaren banda-zabalera) dira. GPU arkitektura berriek arazo hau gainditzen dute bi GPU txipekin siliziozko tartekogailu berean instalatutako banda-zabalera handiko memoria pilatua (HBM) erabiliz. Silizioaren ikuspuntutik, HBMren arazoa da silizio-eremuaren bit bakoitza DRAM tradizionalarenaren bikoitza dela, banda-zabalera handia lortzeko behar den interfaze paralelo handia dela eta. HBMk logika-kontroleko txipa ere integratzen du pila bakoitzean, silizio-eremua handituz. Kalkulu gutxi gorabeherako batek erakusten du 2.5D GPU arkitekturan erabiltzen den silizio-eremua 2.0D arkitektura tradizionalarenaren 2,5-3 aldiz dela. Aurretik aipatu bezala, galdaketa-enpresak aldaketa honetarako prestatuta ez badaude, siliziozko obleen edukiera oso estua izan daiteke berriro ere.
Siliziozko oblea merkatuaren etorkizuneko edukiera
Erdieroaleen fabrikazioaren hiru legeetatik lehenengoa da diru gehien inbertitu behar dela diru gutxien dagoenean. Hori industriaren izaera ziklikoagatik da, eta erdieroaleen enpresek zailtasunak dituzte arau hau jarraitzeko. Irudian ikusten den bezala, siliziozko oblea fabrikatzaile gehienek aldaketa honen eragina aitortu dute eta ia hirukoiztu egin dituzte hiruhilekoko kapital gastu osoak azken hiruhilekoetan. Merkatuaren baldintza zailak izan arren, oraindik ere horrela da. Are interesgarriagoa da joera hau denbora luzez gertatzen ari dela. Siliziozko oblea enpresak zorte onekoa dira edo besteek ez dakiten zerbait dakite. Erdieroaleen hornikuntza katea etorkizuna iragar dezakeen denbora-makina bat da. Zure etorkizuna beste norbaiten iragana izan daiteke. Erantzunak beti lortzen ez ditugun arren, ia beti galdera mereziak jasotzen ditugu.
Argitaratze data: 2024ko ekainaren 17a