„Mes gyvename mikroschemų eroje, žadančioje pramonės revoliuciją, kuri įneš dirbtinį intelektą į beveik visą žmogaus veiklą.
Šios eros pavyzdys yra „Nvidia Corp.“. Jos rinkos kapitalizacija, siekianti apie 5 trilijonus dolerių, daro ją vertingiausia pasaulyje bendrove. Jensenas Huangas, „Nvidia“ įkūrėjas ir generalinis direktorius, praėjusią savaitę sužavėjo bendrovės dirbtinio intelekto konferencijos Vašingtone auditoriją. Savo pagrindiniame pranešime ponas Huangas išsamiai aprašė „Nvidia“ lustų pasiektą pažangą. Jis padėkojo prezidentui Trumpui už tai, kad jis sugrąžino lustų gamybą į JAV iš Azijos, taikydamas energetikos politiką, kuri leidžia gaminti dirbtinio intelekto mikroschemas šalies viduje.
Naujausi „Nvidia“ lustai, dažniausiai, yra plastikiniuose korpusuose ir primena skruzdėlę ar vabalą su variniais laidais vietoj kojų. Kiekviename luste yra net 208 milijardai tranzistorinių jungiklių ir jis kainuoja apie 30 000 USD. Revoliucinio proveržio metu šie duomenų centrų lustai nebeveikia savarankiškai, kaip centrinis procesorius jūsų nešiojamajame kompiuteryje. Vietoj to, įsipainioję į tūkstančius ir net milijonus duomenų centruose, jie veikia, kaip vienas „hiperskalės“ įrenginys, kompiuteris, kurio kolektyvinis mąstymas duoda DI. Aukščiausias pasaulyje duomenų centras yra „Colossus 2“ Memfyje, Tenesio valstijoje, Elono Musko „xAI“ variklis. Kaip „Grok“ ir savaeigių automobilių šaltinis, „Colossus 2“ viename didžiuliame kompiuteryje integruoja maždaug milijoną „Nvidia“ lustų.
Šis „lustas“ taip sužavėjo mūsų laikų protus, kad net naujų įrenginių gamintojai jį vadina „milžinišku lustu“ arba „superlustu“. Tačiau naujasis įrenginys iš tikrųjų yra mikroschemos priešingybė, neturinti atskirų apdorojimo įrenginių ar atminties plastikiniuose korpusuose su vielinėmis „kojelėmis“.
JAV vyriausybė lustus laiko gyvybiškai svarbiais ir strateginiais. 2022 m. Lustų įstatymas leido skirti daugiau, nei 200, milijardų dolerių lustų gamybai JAV paremti ir apsaugoti ją nuo Kinijos. Mikroschemos formuoja JAV užsienio politiką nuo Nyderlandų, ASML, pirmaujančios lustų gamybos įrankių gamintojos, iki Taivano ir jo milžiniškos „Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.“, kurios rinkos dalis sudaro daugiau, nei 95 %, lustų, kurie leidžia gaminti mobiliuosius telefonus ir kitą pažangią įrangą.
Atkirsdama Kinijos lustų rinką, kurioje dirba dauguma puslaidininkių inžinierių, JAV pramonės politika trukdė Amerikos plokštelių gamybos įrangos, kuri yra būtina lustų gamybai, gamintojams, nesulėtindama Kinijos kilimo. Po šios protekcionistinės politikos, pradėtos maždaug 2020 m., Kinijos puslaidininkių kapitalinės įrangos gamyba kasmet išaugo 30–40 %, palyginti su maždaug 10 % metiniu augimu JAV.
Šis pokytis atkartoja JAV 2019 m. gegužės mėn. ir vėliau įvesto draudimo Kinijos galingosios „Huawei“ pagamintai telekomunikacijų įrangai poveikį. Draudimas sumažino JAV bendrovių pardavimus „Huawei“ 33 mlrd. USD nuo 2021 iki 2024 m., o „Huawei“ pasaulinė rinkos dalis išaugo.
Pramonės politika ir protekcionizmas beveik visada palankūs esamoms pramonės šakoms, susiduriančioms su pasenimu. Šiuo atžvilgiu Lustų įstatymas ir susiję draudimai bei tarifai nesiskiria nuo subsidijų etanoliui benzine ar cukriniams runkeliams Luizianoje arba dabartinių subsidijų retųjų žemių kasybai tuo metu, kai retieji žemiai gali būti. galima pelningai, išgauti iš elektroninių atliekų, naudojant naują technologiją, sukurtą Rice universitete. Visos pastangos išsaugoti mikroschemų gamybą JAV dedamos tuo metu, kai neginčijamai skamba mikroschemų pabaigos ženklai.
Ženklai aiškūs išskirtinėje svarbiausios mašinos, kuri apibrėžia ir riboja lustų dydį ir tankį, fizikoje. Kai kurie iš mūsų ją vadina „Ekstremaliaja mašina“. Naujausia versija, pagaminta ASML, atlieka didelės skaitmeninės apertūros ekstremaliąją ultravioletinę litografiją. Jei nesate kinas, galite įsigyti „Ekstremią mašiną“ už maždaug 380 mln. dolerių. Iki šiol parduota maždaug 44. Ji tiekiama maždaug 250 dėžių ir jos įrengimas trunka apie šešis mėnesius šimtams specializuotų inžinierių. IBM tyrimų direktorius Dario Gil ją vadina „sudėtingiausia mašina pasaulyje“.
„Ekstremali mašina“ yra savotiška kamera. Ji projektuoja šviesos raštus ant to, kas galėtų būti vadinama „plėvelėmis“ arba „fotorezistais“ ant 12 colių silicio plokštelių paviršiaus per kvarco ir chromo fotokaukę, kurioje yra lustų dizainas.
Viską, kas vyksta „Ekstremalioje mašinoje“, valdo Fizinių dėsnių ir inžinerinių apribojimų suartėjimas, apibendrintas kaip tinklelio riba. Tinklelis apibrėžia lustų dydį, o lustų dydis savo ruožtu apibrėžia dirbtinio intelekto skaičiavimo detalumą. Taigi tinklelio riba lemia, kiek grafikos procesorių – daugiausia iš „Nvidia“ – turi būti prijungta, kad būtų atlikta tam tikra dirbtinio intelekto užduotis. Virš tam tikro taško – maždaug 800 kvadratinių milimetrų arba 1,25 kvadratinio colio – šviesos ir šviesos greičio dėsniai draudžia didesnius dizainus.
Tinklelio ribos poveikį galima pamatyti nuolat didėjančiame „Nvidia“ apibrėžtų didžiulių hiperskalės duomenų centrų sudėtingume. Rezultatas – mažesni, tankesni lustai ir „mikroschemos“, kurių kiekvienas turi savo sudėtingą pakuotę – reiškia didesnį poreikį galutinai reintegruoti procesus nuosekliems rezultatams gauti. Skaičiavimą pirmiausia reikia paskirstyti tarp daugelio lustų, o tada perkompiliuoti. Dėl to padidėja ryšio sąnaudos tarp lustų, todėl reikia vis sudėtingesnių paketų, vis daugiau laidų ir šviesolaidinių jungčių.
Neišvengiamo tinklelio ribos rezultatas – lustų pabaiga. Kas toliau? Plokštelės masto integracijos modelis, kuris visiškai apeina lustus. Ponas Muskas šią koncepciją sukūrė „Tesla“ su savo dabar jau išformuotu „Dojo“ kompiuterio projektu; pastangos buvo atkurtos, kaip „DensityAI“.
„Cerebras“ iš Palo Alto, Kalifornijos, panaudojo šią koncepciją savo WSE-3 plokštelės masto variklyje. WSE-3 gali pasigirti maždaug keturiais trilijonais tranzistorių – 14 kartų daugiau, nei „Nvidia“ „Blackwell“ luste – ir 7000 kartų didesniu atminties pralaidumu. „Cerebras“ įrašė atmintį tiesiai į plokštelę, o ne perkėlė ją į tolimus lustus ir lustus didelio pralaidumo atminties labirintuose. Bendrovė savo plokštelių dydžio variklius padidino 16 kartų, taip sumažindama duomenų centrą iki mažos dėžutės su 64 trilijonais tranzistorių.
Visiškos plokštelių dydžio ateities klausimais taip pat dirba Davidas Lamas, trečios pagal dydį pasaulyje plokštelių gamybos įrangos bendrovės „Lam Research Corp.“ įkūrėjas. 2010 m. p. Lamas įkūrė „Multibeam Corp.“, kuri sukūrė mašiną, atliekančią daugiaskiltę elektroninių pluoštų litografiją [1]. Ši technologija leidžia gamintojams apeiti tinklelio ribą. „Multibeam“ jau pademonstravo gebėjimą įrašyti 8 colių plokšteles. Žiūrėk, mama, jokių lustų! Jokios Kinijos! (Ar net Taivano.) Jokių sudėtingų pakuočių Filipinuose ar Šendžene.
Artėja postmikrolustų era, kai duomenų centrai yra plokštelių dydžio procesorių dėžutėje. Amerika, o ne Kinija, turėtų rodyti kelią.
---
Ponas Gilderis yra knygos „Gyvenimas po kapitalizmo: ekonomikos informacijos teorija“ autorius. [2]
1. Elektronų pluošto (e-pluošto) rezistai yra medžiagos, paprastai polimerai, kurios chemiškai keičiamos fokusuotu elektronų pluoštu, siekiant sukurti raštus, skirtus tokioms reikmėms, kaip puslaidininkių gamyba. Elektronų pluošto ekspozicija keičia rezisto tirpumą, leisdama ryškalo tirpalui nuplauti arba apšviestas (teigiamas tonas), arba neapšviestas (neigiamas tonas) sritis, paliekant norimą raštą. Didelės skiriamosios gebos rezistai yra būtini elektronų pluošto litografijai, o dažnas pavyzdys yra poli(metilmetakrilatas) (PMMA), kuris yra teigiamo atspalvio rezistas.
Kaip tai veikia
Plonas rezisto sluoksnis užtepamas ant pagrindo, pavyzdžiui, silicio plokštelės.
Kompiuteriu valdomas elektronų pluoštas skenuoja paviršių, selektyviai apšviesdamas rezistą pagal iš anksto nustatytą raštą.
Spindulys gali sukelti polimerų grandinių skilimą (teigiamas rezistas) arba skersinį sujungimą (neigiamas rezistas), pakeisdamas rezisto cheminę struktūrą apšviestose vietose.
Tada pagrindas panardinamas į ryškalo tirpalą.
Teigiamų rezistų atveju apšviestos sritys ištirpsta ir nuplaunamos, paliekant neapšviestas sritis.
Neigiamų rezistų atveju apšviestos sritys polimerizuojasi ir tampa netirpios, o neapšviestos sritys nuplaunamos.
Pagrindinės elektronų spindulių rezistų charakteristikos
Didelė skiriamoji geba: elektronų spindulių litografija naudojama labai smulkiems dariniams, kartais mažesniems, nei 10 nm, kurti.
Jautrumas: Kadangi elektronų spindulių litografija yra nuoseklus procesas (kiekvienas taškas apšviestas atskirai), norint padidinti našumą, reikalingi didelio jautrumo rezistai.
Plonos plėvelės: didelės skiriamosios gebos potencialas geriausiai realizuojamas, naudojant plonus rezisto sluoksnius, nors tai gali riboti tokios problemos, kaip rezisto kolapsas ryškinimo metu.
Atsparumas ėsdinimui: ploniems rezistams reikalingas geras patvarumas, kad jie atlaikytų vėlesnius ėsdinimo procesus.
Tipai: rezistai skirstomi į teigiamo atspalvio (apšviestos sritys pašalinamos) arba neigiamo atspalvio (apšviestos sritys lieka).
Dažniausi pavyzdžiai
Poli(metilmetakrilatas) (PMMA): plačiai naudojamas teigiamo atspalvio rezistas, žinomas dėl didelės skiriamosios gebos ir lengvo naudojimo.
Poliimidiniai rezistai: teigiamo rezisto tipas, pasižymintis geru terminiu stabilumu.
Neorganiniai rezistai: Kai kurios neorganinės medžiagos, tokios, kaip metalų halogenidai ir oksidai, taip pat gali būti naudojamos, kaip rezistai.
Ledo rezistai: Naujas rezisto metodas, naudojamas 3D nanospausdinimui, kuris veikia kontroliuojant ledo sluoksnių storį vakuume.
2. The Microchip Era Is About to End. Gilder, George. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 04 Nov 2025: A17.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą