Tecnología de PCB - Chips de semiconductores-placa de circuito integrado, (IC)

Chip, también conocido como placa de circuito integrado - IC, es una forma de componentes semiconductores, componentes no activos y otros a pequeña escala, puede ser un gran número de transistores de microunión integrados en un chip pequeño.

Así que el chip se compone de un transistor de unión, todo tipo de componentes semiconductores de estado sólido (diodo, transistor de unión), a mediados y finales de 2000 el progreso de la tecnología semiconductora para mejorar para el chip de circuito integrado se vuelve posible, desde el montaje manual utilizando el embrague de componentes electrónicos La placa de circuito integrado es más fiable, de alto rendimiento (pequeño tamaño corta manera de cambiar rápidamente componentes de baja potencia, bajo consumo de energía), bajo costo (tecnología de placa de fotos, alta tasa de producción).

En el pasado, las naciones y las comunidades humanas libraron guerras por los recursos alimentarios como la tierra, la población, el combustible y los mercados. Estos recursos requerían enlaces de transporte básicos, por lo que construimos muchas carreteras y puentes para transportarlos y ponerlos en uso. Desde la Segunda Guerra Mundial, no ha habido avances fundamentales en la ciencia básica, y muchos campos, como la energía, la materia y los materiales, se han estancado. Ahora está buscando mejores oportunidades de supervivencia, y la infraestructura digital se ha convertido en la nueva frontera.

Placa de circuito integrado - IC

Infraestructura digital:

En la era de la economía digital, nos hemos convertido en el factor central de producción y recurso estratégico. El software y el hardware básicos como la red, el almacenamiento, la computación y la aplicación en todo el ciclo de vida del digital se han convertido en una nueva infraestructura que es indispensable para la producción, la supervivencia y el progreso de la forma social. A través de estas nuevas infraestructuras, hemos logrado la gestión del "mundo invisible" detrás del espacio físico. Sobre la base del impulso internacional actual y del impacto de la epidemia, la infraestructura digital puede funcionar, estimular la inversión, participar constantemente en el trabajo y revitalizar la economía. A diferencia de la infraestructura tradicional en el pasado, la infraestructura digital es el campo económico más dinámico en la actualidad.

La infraestructura digital es la piedra angular y garantía del progreso de la economía digital y una nueva fuerza motriz del progreso económico de alta calidad. Por lo tanto, en el futuro previsible, el mundo iniciará una tendencia a invertir enérgicamente en infraestructura digital.

2.Comunicación y Computación:

La aplicación de la infraestructura digital gira en torno a la comunicación y la potencia informática, lo que se traduce en 5G y chip como sabemos claramente. La reputación de la comunicación 5G vincula y resume los valores reunidos, y la potencia de computación es la eliminación de la información resumida.

En la economía tradicional, las líneas de producción, las máquinas y varios vehículos se utilizan como herramientas de producción, mientras que la tierra, la productividad y los materiales de combustión fósil se convierten en los factores centrales de producción; En consonancia con la nueva infraestructura digital, la IA, el 5G, el Internet de las cosas y la computación en la nube se han convertido en nuevas herramientas de producción, mientras que la potencia y el valor de la computación se han convertido en los factores centrales de producción de las herramientas mencionadas anteriormente. El poder informático y el valor se han convertido en las alturas dominantes de la competencia mundial actual.

3.Comunicación:

En el campo de la comunicación, China es muy digna de ello. Hasta ahora, Huawei tiene el mayor número de patentes 5G en el mundo, y su tecnología integral está a nivel mundial. Sin embargo, no podemos dejar de ser optimistas en el campo de los chips, especialmente los chips de gama alta. Aunque tenemos un gran número de empresas de chips de semiconductores, como SMIC internacional y China microelectrónica, no se especializan en todos los campos, La industria de chips necesita el progreso coordinado de toda la cadena industrial, especialmente en una tecnología clave.

4.Cálculo:

En la era actual del Internet de las cosas, es extremadamente conveniente obtener información de confianza. Incluso en el futuro previsible, cuando la información sea lo suficientemente grande, la potencia de computación sea lo suficientemente fuerte y las decisiones del país puedan ser entregadas a la computadora, todo lo que tenemos que hacer es formular reglas de operación, es decir, algoritmos. La información multisectorial permite la computación colaborativa para generar nuevas necesidades, capacidad de producción y mercado, y ayudar al progreso económico del mundo. En ese momento, el juego entre países será muy grande, y es probable que se convierta en entre dos supercomputadoras. Quién puede obtener más datos, apoyar algoritmos científicos y finalmente destacarse y tomar decisiones precisas a través de una mayor potencia de computación.

IDC, una empresa numérica internacional, predice por adelantado que para 2023, el valor de producción de la economía digital representará el 67% del PIB de China. La potencia informática fuerte e independiente se convertirá en la piedra angular del progreso económico de China, y la inversión y el desarrollo de la potencia informática del factor central se convertirán en el plan a largo plazo de China. No hay duda de que los países que ocupan estos dos campos alcanzarán un poder importante y práctico en las próximas décadas, incluso el orden mundial después del día de la votación.

El semiconductor es un tipo de cosa cuya conductividad está entre el conductor y el aislante (que se discutirá en detalle a continuación). No fue ampliamente licenciado hasta que la tecnología de alta purificación de materiales se mejoró en la década de 1930. Los semiconductores se componen principalmente de circuitos integrados, componentes fotoeléctricos, componentes discretos y sensores. Debido a que los circuitos integrados representan más del 80% de los componentes, los semiconductores se denominan comúnmente circuitos integrados. El circuito integrado se divide en microprocesador, memoria, unidad de ley de pensamiento y componente de imitación. Así que también lo convertimos en un chip.

Chip

Con el aumento del tamaño del plano unitario o superficie del objeto, el tamaño general del chip ha cambiado de grande a pequeño, y la superficie del costo del monómero y la potencia de conmutación ha disminuido. Al mismo tiempo, todos los índices de rendimiento se han fortalecido, es decir, el número y el rendimiento de los tubos de cristal del chip se han duplicado cada 24 meses.

Se puede decir que el hardware de la industria de TI se basa en la industria de semiconductores, y el semiconductor está compuesto por tubos de cristal (incluyendo diodos, tubos con tres electrodos, tubos de efecto de campo, tiristores, etc., a veces especialmente componentes bipolares). Empecemos con los semiconductores y los tubos de cristal (otros principios son casi los mismos).

1.Semiconductor:

Cuando se trata de chips, hay que mencionar semiconductores. De hecho, el descubrimiento de los semiconductores también ha sido desarrollado por la mecánica cuántica. Mencionémoslo desde el nivel de los átomos físicos. Todos sabemos que otros elementos excepto h y él están en el estado estable de la capa externa 8 electrones. El conocimiento químico también nos dice que la fuerza electrostática (enlace químico) que permite conectar los dos elementos tiene un enlace iónico y un enlace covalente (el enlace metálico es aproximadamente similar al enlace covalente).

Los enlaces iónicos generalmente existen entre metales y no metales. Por ejemplo, el átomo de Na pierde un electrón y se convierte en partícula de Na +, el átomo de Cl obtiene un electrón y se convierte en partícula de CL, y los dos átomos se convierten en cargas heterosexuales. A través de la corriente, se atraen entre sí por la energía magnética y se convierten en NaCl, es decir, sal y cloruro de sodio; Los enlaces covalentes generalmente requieren la unión de elementos no metálicos. Diferentes átomos pueden formar pares de electrones lado a lado con electrones nucleares adicionales, de modo que la capa más externa forma un estado estable de 8 electrones, como el nitrógeno.

En la actualidad, hemos comprobado cuidadosamente que solo hay cuatro electrones en la capa más externa de elementos del grupo C en la tabla periódica, lo que no es fácil perder o obtener electrones. Este es el concepto de semiconductor. Sin embargo, con el aumento del número de capas de electrones, será cada vez más fácil perder electrones en este grupo de elementos (Si elementos posteriores Ge, Sn, Pb, etc.), se encuentra que el silicio Si se ha convertido en el mejor material semiconductor en nuestros ojos debido a su número apropiado de capas de electrones y el número de electrones en la capa más externa. Este es también el origen del "Silicon Valley" donde se reúnen las industrias de alta tecnología del mundo. El "Silicon Valley" es también el primer lugar en estudiar y producir chips semiconductores a base de silicio, porque se llama.

Tubos de cristal y IC

Tubos de cristal y circuitos integrados:

El diodo es uno de los tubos cristalinos. Es un componente electrónico que puede conducir electricidad en una dirección hecho de materiales semiconductores (silicio, selenio, germanio, etc.). Es decir, se enciende cuando se da al ánodo y al cátodo del diodo una tensión hacia adelante y termina cuando se da la tensión inversa, que es equivalente a la conexión y rotura de un interruptor. Ahora tenemos la diferencia de señal más básica. Por ejemplo, registramos la conducción de corriente como 1 y la fractura como 0. Este es el lenguaje informático 0 y 1 que conocemos muy bien. Ahora el lenguaje C, C ++, JS y H5 se han convertido en lenguajes, lo que también es una manera de traducir tales lenguajes 01 de una manera que podamos entender y editar convenientemente.

Después del nacimiento del diodo, podemos predeterminar la ley de pensamiento original. Todo el mundo que ha estudiado el curso del principio de control semiautomático sabe que hay un circuito de puerta y o no (por ejemplo, la puerta y realiza con éxito la salida de 1 al mismo tiempo). Todo tipo de circuitos de puerta se reúnen en paralelo y en serie. Los circuitos de puerta de la ley de pensamiento aparentemente simple pueden realizar con éxito cálculos muy complejos después de que cientos de millones de disposición y combinación de circuitos de puerta se reúnan juntos (donde la disposición y combinación preestablecida de circuitos de puerta no es solo el preestablecido de la tecnología del chip, sino también el elemento central del rendimiento del chip de votación, necesita la acumulación de tecnología durante mucho tiempo), y el chip es la agregación de este tipo de circuito de computación, es decir, circuito integrado IC.

El proceso de fabricación del chip es relativamente complejo, pero generalmente se divide en tres etapas: Diseño, producción y ensayo de embalaje.

1.Preset:

Preestablecido de extremo frontal, simulación frontal, preestablecido de extremo trasero, verificación, simulación posterior, búsqueda de firma y luego envíe las estadísticas establecidas a la fábrica del agente.

Necesitamos conocer un principio sobre la configuración previa. Para realizar con éxito una determinada función, la configuración predeterminada del chip debe basarse en una arquitectura predeterminada. Hasta ahora, las arquitecturas de chip principales incluyen x86 (exclusiva de Intel y AMD, que domina el mercado de PC), arm (instalaciones de conveniencia móvil), risc-v (estrella emergente, ampliamente utilizada en instalaciones inteligentes Wearable), MIP (principalmente utilizada en pasarelas Set top box), porque la arquitectura de brazo tiene un lugar único de bajo consumo de energía y bajo costo, es especialmente popular con dispositivos móviles como teléfonos móviles (la arquitectura de brazo y x86 son las dos arquitecturas más grandes con la mayor cuota de mercado).

La arquitectura del chip mencionada anteriormente es solo un requisito previo. Se requiere software EDA para todo el proceso preestablecido del chip. En resumen, el software EDA puede entenderse como nuestro software CAD comúnmente utilizado, porque un circuito de chip es muy complejo y pequeño, que contiene decenas de miles de millones de componentes. La colocación incorrecta de un componente o circuito puede hacer que todo el chip no pueda funcionar. El software EDA puede predeterminar semiautomáticamente el proceso para garantizar el funcionamiento del chip. El partido preestablecido del chip solo necesita votar sobre el preestablecido de varias posiciones clave.

Línea de producción

2. Producción:

Oxigenación - deposición de película - litografía - grabado - perfusión iónica - limpieza.

En primer lugar, extraemos silicio simple de alta pureza a partir de dióxido de silicio, es decir, arena a alta temperatura. El silicio simple es una estructura cristalina con átomos limpios y enlaces covalentes para formar moléculas grandes. Los trabajadores de oficina cortan el silicio en rodajas redondas para producir chips.

Aplique la gelatina uniformemente en la oblea de silicio, controle el mapeo de la luz (máquina de litografía), cambie las propiedades de la gelatina en la posición especialmente designada (soluble en agua) y luego enjuague con agua para obtener la ranura de silicio.

Cuando se añaden impurezas tales como capa de polisilicio fotosensible al área especialmente designada, tales como escaneo y fósforo en el diodo, el circuito de la ley de pensamiento se forma continuamente en la ranura, comúnmente conocida como perfusión de partículas.

El resto de los lugares también pueden estar cubiertos por un recubrimiento fotosensible, y el silicio puede corroerse con solución corrosiva para formar tubos de cristal.

Por supuesto, también puede mezclar materiales metálicos para formar alambres, electricidad o resistencia.

Este proceso puede repetirse muchas veces (generalmente no menos de 20) para obtener el circuito integrado que esperamos, un gran disco de cristal que contiene muchos chips.

Prueba 3.Package:

Como se mencionó anteriormente, después de que se produzca el chip, no es un producto acabado, sino una oblea grande, que necesita ser probada, cortada y encapsulada por el probador de chips.

Las pruebas satisfactorias pueden hacer que los productos que no cumplen con los estándares de calidad sean obsoletos antes de llegar a los usuarios, lo que es crucial para aumentar la producción y la calidad y establecer un círculo virtuoso de producción y comercialización. La máquina de prueba es una prueba exitosa para verificar si el chip cumple con el propósito predeterminado, estudiar el impacto de los cambios de fondo en él y la vida útil desigual.

Para 2019, China había gastado más de $ 300 mil millones en chips importados (solo más de $ 200 mil millones en combustible), y compró un total de un tercio de los chips del mundo, de los cuales más del 90% dependía de las importaciones. Se puede ver que nuestra dependencia de los chips todavía es bastante grande. Para estudiar la situación actual de los chips semiconductores en China, primero debemos mirar la división del trabajo en todo el proceso de la industria de los chips.

El flujo de proceso del propio chip, es decir, preestablecido, prueba de producción y envasado. Analicemos desde estas tres dimensiones.

Preajuste del chip:

El preajuste del chip generalmente se divide en: preajuste del front-end, simulación del front-end, preajuste del back-end, verificación, simulación posterior, investigación de firma y luego enviar las estadísticas establecidas al OEM.

Como se mencionó anteriormente, muchas grandes empresas, incluyendo Huawei Hisilicon, solo hacen chip preset, por lo que Hisilicon es básicamente una empresa de chip preset.

Arquitectura 1.Arm:

Como se mencionó anteriormente, hasta ahora, las arquitecturas de chip principales incluyen x86 (exclusiva de Intel y AMD, que domina el mercado de PC), arm (facilidad de comodidad móvil), risc-v (estrella emergente, ampliamente utilizada en instalaciones portátiles inteligentes), MIP (principalmente usadas en pasarelas y set-top boxes), porque la arquitectura de arm tiene bajo consumo de energía.

Nuestra empresa de precisión proviene de la investigación y desarrollo secundarios basados en la arquitectura de versión pública de la empresa de brazo. Aunque el brazo es una empresa británica y afirma no ser afectado por el departamento de asuntos comerciales del país a, el comportamiento del brazo ha sido inestable en el año pasado. Hasta ahora, se ha informado que será comprado por NVIDIA de todo el mundo, lo que también parece muy poco fiable. Si no permitimos a la empresa Precision predefinir de forma independiente el chip del conjunto de instrucciones de próxima generación, el grado de dificultad es muy alto.

2.EDA preestablecido:

La estructura del chip es la premisa de la suposición. Al elegir un sitio de construcción y cemento de espuma, también necesita un plan arquitectónico específico, es decir, la configuración previa del chip. En este proceso, hemos hablado de todo el viaje de la necesidad de software EDA (aproximadamente similar al software CAD en la industria de la construcción). Como se mencionó anteriormente, el software EDA puede preajustar semiautomáticamente el chip de todo el proceso para garantizar su funcionamiento exitoso. Los diseñadores solo necesitan cambiar varias posiciones clave, lo que reduce en gran medida el riesgo incontrolable.

Nuestra empresa de precisión utiliza principalmente el software de Mingdao internacional, ciencia y tecnología Xinsi y electrónica Kaideng. Sucede que estas tres son las empresas de software EDA más grandes del mundo, y todas son empresas estadounidenses.

Los proveedores de software EDA inteligentes también proporcionan software EDA gratuito a las fábricas de fundición como TSMC, lo que requiere que la fundición proporcione software EDA con paquetes numéricos de información básica de componentes y unidades de ley de pensamiento como tubos de cristal, tubos MOS, resistencias, condensadores, etc. Los paquetes numéricos se optimizan y actualizan continuamente muchas veces (a veces al mes) y la verificación y unión de formularios con el software, por lo tanto, básicamente solo soporta la última versión. A diferencia del software pirata, todavía podemos usar la versión antigua sin actualizarla después de la ley de prohibición. Si no necesitamos la última versión del software para verificar el chip, es probable que el chip preestablecido no pueda ejecutarse, lo que resulta en un fallo de transmisión, y un fallo de transmisión significa que cientos de millones de fondos se han perdido, y el riesgo de costo es muy alto.

Huada Jiutian es finalmente la empresa líder de software EDA en China. A través de años de progreso, ha sido capaz de asumir algunos campos. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, como los chips semiconductores, necesita la cooperación de todo el proceso para cubrir el proceso predeterminado de todo el chip de gama alta, y solo podemos cubrir algunos puntos.

3.Chip fabricación:

El proceso de fabricación de virutas se puede dividir aproximadamente en: oxigenación - deposición de película - litografía - grabado - perfusión iónica - limpieza;

En el campo de la fabricación de chips, TSMC es sin duda la empresa más fuerte del mundo. Su fuerte tecnología y capacidad de liderazgo aseguran su posición de liderazgo. Sin embargo, todo esto se basa en el uso de un gran número de instalaciones de semiconductores estadounidenses. Se puede decir que no habrá TSMC hoy en día sin el apoyo de la tecnología estadounidense. Por lo tanto, si se emite una prohibición en el país a, TSMC podrá elegir no procesar chips para nosotros después de sopesar el pedido y su tecnología de base.

¿Podrías decir que todavía tenemos SMIC? Después de años de duro trabajo, SMIC internacional, que fue listado en 2004, finalmente conquistó el nodo del proceso de 14nm en 19 años, lo que finalmente fue un gran avance. Sin embargo, en primer lugar, tenemos que darnos cuenta de que TSMC ha suministrado chips de 7 nm a las frutas en 18 años, lo que se retrasa por al menos dos generaciones en términos de tecnología de proceso. En segundo lugar, incluso si podemos aceptar productos que no son tan buenos en tamaño, rendimiento y navegación continua, SMIC no puede hacerlo por nosotros. En el proceso de fabricación de chips mencionado anteriormente, en el enlace de grabado, nuestra microelectrónica ha sido capaz de aplicar tecnología más avanzada a las líneas de producción de 7Nm y 5nm. Sin embargo, además, se queda por detrás del nivel promedio mundial. En el enlace de producción, hay un gran número de tecnologías de los Estados Unidos. Por ejemplo, SMIC ha aplicado el esquema de las empresas de materiales aplicados estadounidenses. Por lo tanto, si el país realmente tiene una prohibición, SMIC no puede hacer chips para Huawei.

Litografía:

En segundo lugar, solo se puede mencionar una tecnología clave: la litografía en la fabricación de chips. Una máquina de litografía proyecta un diagrama de circuito sobre una oblea de silicio cubierta con fotoresistencia; La máquina de grabado corroe el diagrama de circuito de rama paralela en la oblea de silicio que acaba de dibujar el diagrama de circuito. Las dos instalaciones se complementan y no puede faltar una.

La tecnología de litografía EUV tiene un alto grado de dificultad (la versión mejorada de DUV ha cambiado con éxito de longitud de onda grande a pequeña después de suprimir el estaño metálico líquido, que no se describirá en detalle aquí). El desarrollo comenzó hace más de 20 años, con la participación de casi 40 países, incluidos todos los países europeos. Sin embargo, sólo los Estados Unidos sostuvieron firmemente que, al final, el grado de dificultad técnica es más que hacer bombas atómicas. En el chip actual, tenemos que realizar al menos 20 veces la litografía (una capa a la vez), y cuando ampliamos el dibujo de una sola capa de grabado muchas veces, es más complejo que el mapa topográfico de toda la ciudad de Nueva York y sus suburbios. Imagine grabar todo el mapa topográfico de Nueva York y suburbios en un chip con un tamaño de superficie plano o objeto de solo 100 mm cuadrados (el tamaño de un tubo de cristal es menor que uno de los extremos de un diámetro de pelo). Se puede imaginar cuán compleja es la estructura.

Por lo tanto, la fotolitografía es una tecnología muy compleja y clave. Su precisión y nitidez votan directamente en la experiencia informática y la calidad del chip. Sólo la capacidad de grabado más precisa puede realizar con éxito la idea del diseñador de circuitos a microescala. No hay duda de que la tecnología de litografía es la vanguardia de la competencia entre los países en el período de la litografía de chips.

El campo de vanguardia de la tecnología de litografía está monopolizado por la empresa holandesa ASML (ASML), y su máquina de litografía de 5 nm ha sido puesta en uso. Este año, el procesador A14 de TSMC, la serie Qualcomm Xiaolong 875 y el procesador mascota 9000 fueron todos producidos por esta instalación. Hasta ahora, la máquina de litografía de China es el proceso de 28nm de microelectrónica. Hay una era de diferencia de experiencia en el desarrollo y dos veces la diferencia de experiencia en la producción en masa. En cuanto a muchos otros enlaces, incluso acaban de empezar a ir.

Prueba del paquete:

Como se mencionó anteriormente, después de que se produzca el chip, no es un producto acabado, sino una oblea grande, que necesita ser probada, cortada y encapsulada por el probador de chips.

Las pruebas satisfactorias pueden hacer que los productos que no cumplen con los estándares de calidad sean obsoletos antes de llegar a los usuarios, lo que es crucial para aumentar la producción y la calidad y establecer un círculo virtuoso de producción y comercialización. La máquina de prueba es una prueba exitosa para verificar si el chip cumple con el propósito predeterminado, estudiar el impacto de los cambios de fondo en él y la vida útil desigual.

Para 2019, China había gastado más de $ 300 mil millones en chips importados (solo más de $ 200 mil millones en combustible), y compró un total de un tercio de los chips del mundo, de los cuales más del 90% dependía de las importaciones. Se puede ver que nuestra dependencia de los chips todavía es bastante grande. Para estudiar la situación actual de los chips semiconductores en China, primero debemos mirar la división del trabajo en todo el proceso de la industria de los chips.

Cadena mundial de la industria de chips:

La empresa de precisión de China, fruta en el extranjero, AMD, Qualcomm y otros fabricantes famosos a menudo solo hacen preset, que llamamos preset de chip fabless; Después de la configuración previa, entregue los dibujos a una fundición de fabricación de chips de terceros como TSMC o Samsung; Después de la producción, no es un producto acabado, sino un gran cristal redondo de unión de silicio. Tiene que ser entregado al día color y seguridad. Estas empresas usan software EDA para probar, cortar y empaquetar, y finalmente formar los chips que normalmente vemos.

La mayoría de los procesos de producción de chips se describen anteriormente, pero hay raras excepciones. Por ejemplo, todo el proceso de las súper grandes empresas como Intel y Samsung se equilibra por sí mismas, es decir, el preajuste, la producción, las pruebas y el empaquetado se hacen todos por sí mismos. Por lo general llamamos a este estilo estándar estilo estándar IDM. De hecho, al principio, todos producimos chips en estilo estándar IDM, pero más tarde, pensamos en el costo y la velocidad. Después de todo, establecer una línea de producción por nosotros mismos es demasiado caro, y la actualización es rápida. Después de que las instalaciones se ponen allí para la depreciación.

Luego, la necesidad llevó a la aparición de una empresa como TSMC, que aumentó en gran medida su capacidad de producción sobre la premisa del control de costos. Sin embargo, esto también ha traído otro cambio, es decir, el grupo umbral de la industria de chips se ha reducido. Una vez no había cientos de miles de millones de personas que no podían tocar el umbral de la industria de chips. Ahora solo necesita invertir más de una docena a miles de millones de desarrollo de chips preestablecidos para encontrar a alguien para hacer chips.

Comparación entre el preajuste de chips, la producción y el embalaje de prueba de China y el estándar mundial:

Después de terminar la cadena mundial de la industria de chips, volvamos al flujo de proceso del propio chip, es decir, preestablecido, prueba de producción y envasado. Analicemos desde estas tres dimensiones.

1.Chip preestablecido:

El preajuste del chip generalmente se divide en: preajuste del front-end, simulación del front-end, preajuste del back-end, verificación, simulación posterior, investigación de firma y luego enviar las estadísticas establecidas al OEM.

Como se mencionó anteriormente, muchas grandes empresas, incluyendo H-Hisilicon, solo hacen chip preset, por lo que Hisilicon es básicamente una empresa de chip preset.

Arquitectura 2.Arm:

Como se mencionó anteriormente, hasta ahora, las arquitecturas de chip principales incluyen x86 (exclusiva de Intel y AMD, que domina el mercado de PC), arm (facilidad de comodidad móvil), risc-v (estrella emergente, ampliamente utilizada en instalaciones portátiles inteligentes), MIP (principalmente usadas en pasarelas y set-top boxes), porque la arquitectura de arm tiene bajo consumo de energía.

Nuestra empresa de alta precisión proviene de la investigación y desarrollo secundarios basados en la arquitectura de versión pública de la empresa de brazo. Aunque el brazo es una empresa británica y afirma no ser afectado por el departamento de asuntos comerciales del país a, el comportamiento del brazo ha sido inestable en el año pasado. Hasta ahora, se ha informado que será comprado por NVIDIA de todo el mundo, lo que también parece muy poco fiable. Si no permitimos a Huawei predefinir de forma independiente el chip del conjunto de instrucciones de próxima generación, el grado de dificultad es muy alto.

3.EDA preestablecido:

La estructura del chip es la premisa de la suposición. Al elegir un sitio de construcción y cemento de espuma, también necesita un plan arquitectónico específico, es decir, la configuración previa del chip. En este proceso, hemos hablado de todo el viaje de la necesidad de software EDA (aproximadamente similar al software CAD en la industria de la construcción). Como se mencionó anteriormente, el software EDA puede preajustar semiautomáticamente el chip de todo el proceso para garantizar su funcionamiento exitoso. Los diseñadores solo necesitan cambiar varias posiciones clave, lo que reduce en gran medida el riesgo incontrolable.

Nuestra empresa de alta precisión utiliza principalmente el software de Mingdao internacional, ciencia y tecnología Xinsi y electrónica Kaideng. Sucede que estas tres son las empresas de software EDA más grandes del mundo, y todas son empresas estadounidenses.

Los proveedores de software EDA inteligentes también proporcionan software EDA gratuito a las fábricas de fundición como TSMC, lo que requiere que la fundición proporcione software EDA con paquetes numéricos de información básica de componentes y unidades de ley de pensamiento como tubos de cristal, tubos MOS, resistencias, condensadores, etc. Los paquetes numéricos se optimizan y actualizan continuamente muchas veces (a veces al mes) y la verificación y unión de formularios con el software, por lo tanto, básicamente solo soporta la última versión. A diferencia del software pirata, todavía podemos usar la versión antigua sin actualizarla después de la ley de prohibición. Si no necesitamos la última versión del software para verificar el chip, es probable que el chip preestablecido no pueda ejecutarse, lo que resulta en un fallo de transmisión, y un fallo de transmisión significa que cientos de millones de fondos se han perdido, y el riesgo de costo es muy alto.

HD JT es finalmente la empresa líder de software EDA en China. A través de años de progreso, ha sido capaz de asumir algunos campos. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, como los chips semiconductores, necesita la cooperación de todo el proceso para cubrir el proceso predeterminado de todo el chip de gama alta, y solo podemos cubrir algunos puntos.

Fabricación de chips:

El proceso de fabricación de virutas se puede dividir aproximadamente en: oxigenación - deposición de película - litografía - grabado - perfusión iónica - limpieza;

En el campo de la fabricación de chips, TSMC es sin duda la empresa más fuerte del mundo. Su fuerte tecnología y capacidad de liderazgo aseguran su posición de liderazgo. Sin embargo, todo esto se basa en el uso de un gran número de instalaciones de semiconductores estadounidenses. Se puede decir que no habrá TSMC hoy en día sin el apoyo de la tecnología estadounidense. Por lo tanto, si se emite una prohibición en el país a, TSMC podrá elegir no procesar chips para nosotros después de sopesar el pedido y su tecnología de base.

El campo de vanguardia de la tecnología de litografía está monopolizado por la empresa holandesa ASML (ASML), y su máquina de litografía de 5 nm ha sido puesta en uso. Este año, el procesador A14 de TSMC, la serie Qualcomm Xiaolong 875 y el procesador mascota 9000 fueron todos producidos por esta instalación. Hasta ahora, la máquina de litografía de China es el proceso de 28nm de microelectrónica. Hay una era de diferencia de experiencia en el desarrollo y dos veces la diferencia de experiencia en la producción en masa. En cuanto a muchos otros enlaces, incluso acaban de empezar a ir.

Prueba del paquete:

Los amigos que entienden el chip pueden pensar que China está en la primera columna del mundo en el enlace de envasado y prueba. Sin embargo, la situación real del asunto es que la máquina de prueba de pulido está monopolizada por empresas japonesas y estadounidenses, donde tereda y Kexiu semiconductor de los Estados Unidos ocupan más de la mitad de las instalaciones nacionales de sellado y prueba, y la tasa de localización de las instalaciones de prueba de semiconductores no es suficiente en un 10%.

Prueba de embalaje

Después de la brecha entre los chips semiconductores de China y los estándares mundiales en términos de preset, producción y pruebas de envasado, no debemos ser demasiado optimistas. De hecho, no estamos sin experiencia en EDA, producción, litografía y OEM. Huada Jiutian, Zhongwei electrónica, Hisilicon y otras empresas han sentado muchas bases en varios campos, en algunos puntos y campos, incluso podemos comparar con la línea de frente. Lo que necesitamos hacer ahora es dejar que surjan cada vez más puntos, y finalmente formar una cadena industrial de semiconductores madura y completa a través del progreso coordinado de punto a área, que ya no está controlada por otros.

Después de entender la situación actual y la brecha de la tecnología de chips semiconductores de China, tenemos que pensar profundamente en cómo perseguir y superar con éxito.

Situación actual de los chips semiconductores en China

En una industria donde la física básica está estancada (como se mencionará a continuación), aunque Intel todavía tiene grandes ventajas (EDA preset, proceso, etc.), la brecha entre las estrellas emergentes y ésta disminuirá gradualmente. China ha perdido el período de ventana de progreso en la industria de semiconductores en la historia, junto con ciertos errores de toma de decisiones, lo que resulta en la situación inactiva de la industria de chips de semiconductores. Sin embargo, el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica de China en los últimos años también ha roto los materiales de silicio de alto cristal requeridos por un pequeño número de semiconductores.

Sin embargo, los problemas que se enfrentan siguen siendo muy difíciles y arduos. El software de ingeniería EDA de chips preestablecidos están básicamente monopolizados por los Estados Unidos y Europa; La máquina de litografía de las instalaciones de procesamiento de chips todavía está monopolizada por las empresas asmel en los Países Bajos, y su conjunto de instalaciones compuestas por una serie de tecnologías altas y nuevas están monopolizadas por la empresa americana de materiales aplicados (Amat) y la empresa de desarrollo Colin (LAM); Además, la producción de chips también necesita ácido fluorhídrico, fotoresistente y otras materias primas químicas, y estas materias primas químicas de alta precisión son suministradas por Toyo (Corea del Sur fue cortada por Toyo, casi resultando en el cierre de chips). Incluso si las condiciones de hardware están satisfechas con el proceso de fabricación, la experiencia preestablecida industrial acumulada (disposición de circuito de puerta y combinación y forma de realización de función exitosa) del chip Intel no puede alcanzarse de la noche a la mañana. Necesitamos estudiar durante más de diez o incluso veinte años.

En general, al igual que agregar una tarjeta gráfica independiente cuando juegas un juego, siempre puedes agregar rtx3090 si tienes dinero. Solo tienes que intentar predefinir la arquitectura que permite a muchas tarjetas gráficas realizar operaciones paralelas para ejercer más potencia de computación, y siempre puedes agregar dinero (el dinero de otra manera tiene experiencia, pero desafortunadamente no se puede agregar indefinidamente).

¿Cuál es el indicador central de la supercomputación?

Todos sabemos que la supercomputación busca obtener rendimiento. Sin embargo, si agregas 1000 fichas, el pico de cálculo real es de solo 100 fichas, lo que es demasiado caro. Por lo tanto, a nivel internacional, generalmente se cree que el indicador más significativo de la supercomputación es la velocidad. Es decir, el porcentaje del pico calculado al pico teórico, es decir, el rendimiento que puede realizar.

(Nota: el valor pico calculado se obtiene a través del procedimiento Linpack, que es un estándar aceptado internacionalmente. Es un procedimiento paralelo de código abierto para ecuaciones de primer orden a gran escala)

Se inserta aquí que debido a que la supercomputación en China generalmente considera apropiado usar el estilo estándar heterogéneo de enlace de bus PCI-E entre GPU y CPU, el algoritmo es complejo, la demanda está optimizada, el costo de I + D de software es alto, la universalidad de la aplicación es baja y la velocidad de avance no es alta.

Tasa de supercomputación 2.

La velocidad aquí se refiere a la velocidad de procesamiento paralelo. Antes de hablar de velocidad, primero entendamos un concepto. La característica única de los procedimientos paralelos es dividir un problema grande en cuántos problemas pequeños deben calcularse por múltiples procesadores. Al mismo tiempo, también vota sobre su necesidad de intercambiar valores entre múltiples procesadores, es decir, comunicación. En general, el procedimiento serial es principalmente negligente en el tiempo de comunicación en memoria (necesita ser optimizado en el contexto de requisitos de rendimiento duros como grandes bibliotecas numéricas). Para la supercomputación de procedimientos paralelos, de hecho, múltiples ordenadores independientes están conectados entre sí a través de la red, que es una especie de comunicación entre nodos. El rendimiento de la red vota directamente sobre el tiempo de comunicación y afecta a la tasa final. La supercomputación ordinaria considerará apropiado utilizar una red privada, de al menos 10 gigabits de ancho de banda.

Después de entender los conceptos anteriores, veamos la siguiente fórmula:

Tiempo de ejecución del procedimiento paralelo = tiempo de ejecución del procesador + tiempo de comunicación

Velocidad de procesamiento paralelo = tiempo de procesamiento en serie / tiempo de procesamiento paralelo * número de procesadores X100%

Se puede ver a partir de la fórmula anterior que cuando pensamos que es apropiado usar paralelización (incluyendo heterogeneidad) para reducir el tiempo de ejecución de los procedimientos, es probable que aumente el tiempo de comunicación. Bajo la condición de que el rendimiento de una única eliminación se fije permanentemente, es crucial cómo optimizar la reducción de la red. El índice de tasa pesa directamente si vale la pena hacerlo, Después de todo, usted ganó un carro cisterna con 100 caballos, lo que no es una cuestión de complacencia.

Perspectivas:

La fabricación de chips de semiconductores es una industria que otorga importancia a la acumulación de ciencia y tecnología básicas, y necesita la apropiada de toda la cadena industrial en muchos campos. No hay acceso directo al progreso del chip. Tenemos que salir paso a paso. En el contexto de la actual guerra de actividad empresarial, nos hemos dado cuenta de la seriedad de las tecnologías clave controladas por otros, y creemos que miraremos hacia arriba para aumentar la inversión y finalmente hacer buenos progresos en el campo de los semiconductores.

Para eliminar aún más la competencia a nivel nacional, debemos darnos cuenta de que el avance tecnológico involucrado en el campo de los chips semiconductores no solo traerá beneficios a un país, sino que también traerá buenas noticias al progreso general y el progreso de todo el pueblo. Una vez que la tecnología se realiza con éxito, no es nada para romper la trampa maltusiana, lo que podemos hacer es construir un buen fondo de investigación, respetar, cultivar y prestar atención a los talentos, romper la ciencia básica, y finalmente realizar con éxito el progreso y la mejora de la forma social general de las personas.