Віртуальна фабрика

Розділ 164. Віртуальна фабрика
 

20 вересня о 8:30 ранку група особливих «гостей» прибула на четвертий завод розробки Xing Hai Technologies в індустріальному парку Бао-Шань. У багатьох із цих «гостей» були серйозні вирази обличчя, їхні кроки були швидкі, а руки злегка тремтіли, видаючи неспокій у їхній душі.
Очолював групу попереду президент Zhong Xin International Чжан Вей Джин; позаду нього стояв виконавчий голова Khoo Ci Feng; генеральний директор Лян Мен Нан; та головний інспектор розвитку Ян Мін. Вище керівництво Zhong Xin International виступило колективно.
— Президент Чжан, ви прибули. Вибачте, що не зустрів вас біля дверей, — Чень Джин, який був на заводі розробки, думав, що персонал Zhong Xin International прибуде після 9 ранку. Він не очікував, що вони приїдуть на півгодини раніше, і довелося вибачатися за неготовість до їхнього приїзду.
Чжан Вей Джин байдуже розвів руками. Коли вони потиснули один одному руки, він нахилився ближче і з усією серйозністю запитав, — Президенте Чень, «та технологія», про яку ви говорили... Ваша компанія справді успішно її розробила? — недовіра була на його обличчі. Чи справді таку фантастичну технологію можна втілити в реальність?
— Скоро її можна буде використовувати, — усміхнувся Чень Джин і кивнув. — Швидкість обчислення другого TC9000, який Xing Hai придбала за 50 000 доларів, все ще недостатня. Але вона не має проблем з обробкою складнішого сценарію виробництва.
— Немає проблем? — Чжан Вей Джин розширив очі. — Виробництво чипів не просто «складніше», це надзвичайно складно! Чи справді ваша «віртуальна фабрика» може змоделювати такий складний сценарій? — він залишався скептичним. Було дві речі, які дійсно взяли пиріг у промисловому секторі. Одним з них були двигуни для літаків. А інше — чіпи! Процес виготовлення мікросхем був надзвичайно складним. Одна виробнича лінія включала б понад 50 підприємств і включала від 2000 до 5000 процесів.
Використовуючи як приклад фабрику OEM, пісок спочатку потрібно очистити, щоб витягти з нього кремній. Потім кремній різали б на пластини й обробляли. Всю обробку пластин можна розділити на дві половини. Перша половина процесів була розділена на кілька модулів: фотолітографічний друк, осадження, травлення, очищення та заливка. Друга половина процесів складалася в основному з герметизації та упаковки: з’єднання, підключення та герметизація. Фотолітографія була вирішальною ланкою між виробництвом і дизайном.
Багато процесів виконувалися на незалежних заводах, де навіть обладнання доводилося виготовляти на спеціалізованих заводах. Крім того, матеріали, використовувані у процесах, включали сотні різних типів газів, рідин та інших цільових матеріалів, які повинні були вироблятися на спеціалізованих підприємствах хімічної промисловості. Нарешті, виробництво інтегральних схем має здійснюватися у стерильному середовищі. Тому також були потрібні системи витяжки, очищення повітря та інші системи очищення.
На прикладі найновішого 14-нанометрового процесу виробництва чіпів, освоєного компанією Zhong Xin International, їм довелося інтегрувати мільярди транзисторів і блоків керування на пластини з поверхнею лише від двох до трьох квадратних сантиметрів. Після обробки ще потрібно було провести герметизацію, упаковку та тестування. Загальна кількість процесів перевищила 2000. Якщо розмір транзисторів буде зменшено, кількість виробничих процесів буде ще більшою.
Тепер цей технік із Xing Hai Technologies розповідав йому, що їм потрібно лише ввести дані про обладнання, необхідне для виробничої лінії, технічні параметри та робочий процес виробництва в суперкомп’ютер, який створить «віртуальну фабрику» на базі на цих даних. Ця віртуальна фабрика зможе зробити 100% реалістичну симуляцію процесу виготовлення мікросхем.
На цій віртуальній фабриці вони зможуть пройти понад 200 процесів, від розрізання пластин до пакування та тестування. Наприкінці обробки вона вироблятиме віртуальний «чіп». Чжан Вей Джин не знав, чи це віртуальна анімація, чи «віртуальна фабрика», яка справді зможе скоротити розрив між реальністю та симуляцією до нескінченно малої відмінності. Коли він почув про цю ідею, його очі розширилися на місці, і він одразу зрозумів величезне значення цієї технології. Це призвело б до великої промислової трансформації! І таку фантастичну технологію освоїла і контролює молода компанія, яка була створена менш як двох років тому?
Чень Джин похитав головою. — Президенте Чжан, суперкомп’ютер може імітувати навіть ядерний вибух, чому він не може імітувати промислові виробничі процеси? Якщо ви все ще не вірите, ви можете подивитися на нашу «віртуальну фабрику» та перевірити її на собі. Спробуйте й перевірте, чи справді можливо імітувати виробництво чипів.
Чжан Вей Джин кивнув. — Добре! Повірю, коли побачу на власні очі!
Генеральний директор Лян Мен Нан і головний інспектор розвитку Ян Мін сиділи перед екраном комп’ютера та керували віртуальною фабрикою в комп’ютері. Лян Мен Нан і Ян Мін були гравцями у сфері чипів протягом багатьох років; вони були двома вищими генералами в Zhong Xin International. Без них протягом багатьох років компанія була б обмежена виробничим діапазоном 28 нанометрів. Без них компанії було неможливо так швидко увійти в еру виробництва 14-нанометрових мікросхем.
Коли він регулював кут огляду за допомогою миші, Лян Мен Нань раптом ахнув. Це було так реалістично. Віртуальна фабрика здавалася майже такою ж, як фабрика в реальному житті. Це було настільки реалістично, що людина не могла не ахнути від благоговіння. Після налаштування кута огляду та входу на фабрику вони могли з першого погляду побачити все обладнання на виробничій лінії. Фотолітографічна машина, плазмовий травитель, іонний імплантатор, машина для нарізання пластин... Все різне обладнання було реконструйовано у пропорції один до одного. Якщо вони збільшили внутрішню частину фотолітографічної машини, то могли навіть побачити промені світла в машині, що друкує складні схемні структури на фоточутливих матеріалах.
Чжан Вей Джин зітхнув зі свого місця за стільцем. — Ця симуляція надто реалістична, — хвилювання наростало в його серці. Можливо, президент Чень не брехав йому, і цей тип технології був справжнім.
Головний інспектор розвитку, Ян Мін, сказав, — Старий Мен, внесіть невеликі корективи в параметри іонного імплантатора та стежте за виходом продукту.
— Наскільки я повинен змінити?
— Відкоригуйте його на частку мільйона.
— Гаразд, — Лян Мен Нань увійшов до інтерфейсу налаштувань параметрів і трохи підкоригував цифри. Після очікування понад двох годин віртуальна фабрика відобразила новий рівень успішності виготовлення чіпів, який був зменшений до 0,1% з початкових 95%.
Ян Мін, який відповідав за роботу на виробничих лініях, глибоко вдихнув і сказав, — Це точно така ж ситуація, з якою ми зіткнулися в реальності.
Усі присутні були шоковані.
Чжан Вей Джин сказав, — Зроби ще кілька тестів! — власне, він уже верещав і кричав у душі, але втиснувся своєю вагою у спинку крісла і придушив своє хвилювання. Він хотів спочатку подвійно підтвердити цей шокуючий факт!
Чень Джин, який стояв осторонь і спостерігав, як вони обговорюють коригування параметрів, склав руки й усміхнувся. Віртуальна фабрика була першою «футуристичною» технологією Xing Hai Technologies після представлення робота Ва-Ва і навчальної машини. Ця розумніша та потужніша «інтелектуальна програма моделювання» була побудована на основі «програми інтелектуального навчання». Отже, вона безумовно мала певний ступінь здатності до автономного навчання.
Оскільки «віртуальна фабрика» була об’єднанням «інтелектуальної програми навчання» із суперкомп’ютером із продуктивністю 8 квадрильйонів Тфлопс, її симуляція на 99,99% збігалася з реальністю. Різниця між симуляцією та реальністю була менше ніж один на 10 000. Однак, оскільки Zhong Xin International надав велику кількість реальних параметрів і даних, які вони могли використовувати для виправлення відмінностей на різних етапах виробництва, відмінності на віртуальній фабриці для Zhong Xin International становили не більше одного на 100 мільйонів.
Крім того, чим більше даних з реальності буде надано, тим менше відмінностей буде на віртуальній фабриці. Існування цієї віртуальної фабрики чіпів мало б великий вплив на можливості Zhong Xin International з виробництва чіпів.
Це може навіть перевернути нинішню структуру глобальної індустрії виробництва мікросхем. Це означало передвісника у сфері виробництва мікросхем. Невелика рибка, яку легко не помітити, мала стати великою білою акулою.