Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ṣíṣe Ṣíìpù fún Àwọn Fóònù Alagbeka
Pendahuluan
Ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣíṣe ërún ni ipìlẹ̀ ìyípadà ìmọ̀ ẹ̀rọ tí a ń rí lọ́wọ́lọ́wọ́, pàápàá jùlọ ní ayé fóònù alágbéká. Gbogbo fóònù alágbéká òde òní gbẹ́kẹ̀lé àwọn ërún alágbéká láti pèsè onírúurú iṣẹ́, láti ìbánisọ̀rọ̀ sí ṣíṣe àwòrán. Àpilẹ̀kọ yìí yóò ṣe àwárí onírúurú ẹ̀ka ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣíṣe ërún, bí a ṣe ń ṣe àwọn ërún wọ̀nyí, àti bí wọ́n ṣe ń ṣe àfikún sí ìlọsíwájú fóònù alágbéká.
Ìtàn àti Ìdàgbàsókè Ìbẹ̀rẹ̀
Ṣíṣe ẹ̀rọ ìṣẹ́dá ërún, tí a tún mọ̀ sí ìṣelọ́pọ́ semiconductor, bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú ìhùmọ̀ transistor ní ọdún 1947 láti ọwọ́ John Bardeen, Walter Brattain, àti William Shockley ní Bell Labs. Àwárí yìí ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún ṣíṣe àwọn ẹ̀rọ itanna ní kékeré. Ní ọdún 1958, Jack Kilby ti Texas Instruments ṣẹ̀dá ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ àkọ́kọ́ tí a ti ṣe àtúnṣe, èyí tí ó di ìpìlẹ̀ ẹ̀rọ ìṣẹ́dá ërún òde òní.
Bí àkókò ti ń lọ, ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣíṣe ërún ti tẹ̀síwájú. Gordon Moore, ọ̀kan lára àwọn olùdásílẹ̀ Intel, sọ àsọtẹ́lẹ̀ ní ọdún 1965 pé iye transistors lórí ërún kan yóò ní ìlọ́po méjì ní gbogbo ọdún méjì, àsọtẹ́lẹ̀ kan tí a mọ̀ sí Moore's Law lẹ́yìn náà. Àsọtẹ́lẹ̀ yìí ti jẹ́ òótọ́ títí di òní, ó sì ń mú kí ìṣẹ̀dá tuntun tó yanilẹ́nu wáyé nínú ṣíṣe ërún.
Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ṣíṣe Ṣíìpù Òde-Òní
Ilana Litography
Lithography ni igbesẹ pataki julọ ninu iṣelọpọ chip. O kan lilo awọn ina tabi awọn itanna elekitironi lati kọ awọn ilana iyipo lori awọn wafer silicon. Ninu imọ-ẹrọ ode oni, a lo lithography ultraviolet (EUV) ti o ga julọ lati ṣaṣeyọri ipinnu giga pupọ, ti o mu ki iṣelọpọ awọn chip pẹlu awọn transistor kekere bi 5 nanometers (nm) tabi paapaa kere si. Eyi gba laaye fun isopọpọ awọn transistor diẹ sii lori chip kan, mu iṣẹ ṣiṣe pọ si ati idinku lilo agbara.
Ìfipamọ́ àti Ìfọ́mọ́lẹ̀
Lẹ́yìn ìlànà lithography, àwọn ìgbésẹ̀ tó tẹ̀lé ni ìfipamọ́, níbi tí a ti gbé ohun èlò tó ń ṣiṣẹ́ lé orí wafer, àti ìfọ́, níbi tí a ti yọ ohun èlò tí a kò fẹ́ kúrò, tí ó ń ṣẹ̀dá àpẹẹrẹ àyíká tí a fẹ́. A ń ṣe àwọn iṣẹ́ wọ̀nyí pẹ̀lú ìpéye tó ga jùlọ nípa lílo ẹ̀rọ tó gbajúmọ̀.
Ion Igbin
Ìfilọ́lẹ̀ ion jẹ́ ọ̀nà kan tí a fi ń mú kí àwọn ion yára sí i tí a sì ń fi sínú wafer silicon láti yí àwọn ohun ìní iná mànàmáná ti àwọn agbègbè pàtó padà. Ọ̀nà yìí ni a ń lò láti ṣàkóso irú àti ìṣọ̀kan àwọn ohun èlò ìgbóná agbára láàárín àwọn transistor, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún iṣẹ́ ìṣiṣẹ́ chip.
Ìsopọ̀mọ́ra àti Àkójọpọ̀
Nígbà tí a bá ti ṣẹ̀dá àwọn transistor àti àwọn èròjà míràn, ìgbésẹ̀ tó tẹ̀lé ni láti so wọ́n pọ̀ mọ́ ara wọn nípasẹ̀ ìlànà kan tí a ń pè ní interconnection. Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìpapọ̀ chip tuntun, bíi 3D stacking, gba ààyè láti so àwọn fẹlẹfẹlẹ pupọ ti circuitry pọ̀ sí àyè kékeré kan, èyí tí ó ń mú kí iṣẹ́ àti ìṣiṣẹ́ pọ̀ sí i.
Àwọn ohun èlò nínú fóònù alágbèéká
isise
Ẹ̀rọ isise náà ni ọpọlọ fóònù alágbéka. Àwọn ẹ̀rọ isise ìgbàlódé bíi Qualcomm Snapdragon, Apple A-series, àti Samsung Exynos ni a fi ìmọ̀-ẹ̀rọ ìṣelọ́pọ́ chip tuntun ṣe. Àwọn ẹ̀rọ isise wọ̀nyí sábà máa ń ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ CPU cores, GPU, àti àwọn ẹ̀rọ isise pàtàkì mìíràn bíi NPU (Neural Processing Unit) fún ìmọ̀ atọwọ́dá.
Iranti
Ìrántí, yálà RAM (Random Access Memory) tàbí NAND flash-based inner storage, ni a tún ń ṣe nípa lílo àwọn ọ̀nà ìṣe ërún. Ìyára àti agbára ìrántí ní ipa pàtàkì lórí iṣẹ́ gbogbo fóònù alágbèéká kan.
Àwọn Modẹmu àti Àwọn Ohun Èlò RF
Ibaraẹnisọrọ jẹ ẹya pataki ti awọn fonutologbolori, o nilo imọ-ẹrọ iṣelọpọ chip ti ilọsiwaju lati ṣẹda awọn modem ati awọn paati igbohunsafẹfẹ redio (RF) miiran. Awọn imọ-ẹrọ bii 5G tun n pese awọn ipenija iṣelọpọ ti o tobi julọ, ti o nilo deede ati ṣiṣe daradara diẹ sii.
sensọ
Àwọn fóònù alágbéka òde òní ní onírúurú sensor, bíi kámẹ́rà, gyroscopes, accelerometers, àti sensor ìka. Gbogbo sensor wọ̀nyí ni a ṣe nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà ìṣẹ̀dá chip tó ti pẹ́.
Àwọn Ìpèníjà Nínú Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ṣíṣe Ẹ̀rọ Chip
Iwọn Nanometer
Bí ìwọ̀n transistor ṣe ń dínkù sí ìwọ̀n nanometer, àwọn ìpèníjà ṣíṣe nǹkan pọ̀ sí i. Pípéye ní ìpele atomiki ni a nílò láti rí i dájú pé iṣẹ́ ërún náà dára jùlọ. Àìpé díẹ̀ lè fa àìṣiṣẹ́.
Awọn Iye owo Giga
Àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá ërún, tí a mọ̀ sí fabs, jẹ́ owó púpọ̀ láti kọ́ àti láti ṣiṣẹ́. Àwọn ilé-iṣẹ́ díẹ̀, bíi TSMC, Samsung, àti Intel, ni wọ́n ní agbára àti ohun èlò láti ṣe àwọn ërún tó ti pẹ́ jùlọ.
Ohun èlò tuntun
Àwọn ohun èlò tuntun bíi graphene àti molybdenum disulfide ni wọ́n ń ṣe àwárí láti borí àwọn ìdíwọ́ ti silicon ìbílẹ̀. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ohun èlò tuntun wọ̀nyí ní àwọn ìpèníjà ìṣẹ̀dá àrà ọ̀tọ̀, tí ó nílò àwọn ọ̀nà àti ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun fún ìṣẹ̀dá.
Ọjọ́ iwájú ti Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ṣíṣe Ẹ̀rọ Chip
Iṣiro Isanwo
Ọ̀nà kan tí a lè gbà ṣe àgbékalẹ̀ àwọn kọ̀ǹpútà quantum, tí wọ́n ń lo qubits dípò àwọn bits ìbílẹ̀. Èyí nílò ọ̀nà ìṣẹ̀dá tuntun pátápátá.
Ìmọ̀-ẹ̀rọ Lithography Tó Tẹ̀síwájú
A nireti pe awọn idagbasoke siwaju sii ninu imọ-ẹrọ lithography yoo jẹ ki iṣelọpọ awọn eerun pẹlu awọn iwọn transistor ti o kere julọ, boya paapaa ni isalẹ 1 nm.
Àwọn ìṣùpọ̀ pẹ̀lú àwọn iṣẹ́ pàtàkì
Ní ọjọ́ iwájú, a ó rí àwọn ëpù míràn tí a ṣe fún àwọn iṣẹ́ pàtàkì bíi ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ àtọwọ́dá, ìwádìí data ńlá, àti ìmọ̀ ẹ̀rọ IoT. Èyí yóò nílò iṣẹ́ ṣíṣe ëpù míràn tí ó túbọ̀ ní ìmọ̀ àti àkànṣe.
Ipari
Ìlọsíwájú nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣíṣe ërún ti jẹ́ ohun pàtàkì nínú ìdàgbàsókè àwọn fóònù alágbéka tí a ń gbádùn lónìí. Láti àwọn ìlànà lithography tí ó péye sí lílo àwọn ohun èlò tuntun àti àwọn ìpèníjà ọjọ́ iwájú, ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣíṣe ërún yóò máa tẹ̀síwájú láti bá àwọn àìní tí ń pọ̀ sí i mu. Nítorí náà, ṣíṣe ërún kìí ṣe ìpìlẹ̀ ìmọ̀ ẹ̀rọ alágbéka nìkan ṣùgbọ́n ọjọ́ iwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun tí ó gbòòrò sí i tún jẹ́ ohun tí ó gbòòrò sí i.
