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.
Далі
Розділ 165 - Фантастичний пристрій для розвитку
Розділ 165. Фантастичний пристрій для розвитку Протягом наступних десяти або близько того годин Лян Мен Нань та інші зробили п’ять коригувань параметрів, перш ніж нарешті отримати п’ять значень успішності, які повністю відповідали реальній ситуації. Це також означало, що віртуальна фабрика, технологія Xing Hai Technologies була надійною, підтверджено корисною, і її можна було назвати «богоподібною технологією», яка була окремою лігою. Лян Мен Нань був настільки схвильований, що його слова стали незв’язними. — З цією віртуальною фабрикою наші майбутні витрати на коригування, удосконалення та оптимізацію процесу виробництва чіпів становитимуть десяту частину тих, що ми витрачали в минулому. Час, який ми витрачаємо на модифікацію процесу, також становитиме десяту частину того, що було витрачено в минулому. Витрати на спроби та помилки значно зменшуються! — Виробництво 14-нанометрових чіпів перестало зростати два роки тому. Ми не можемо задовольнятися 95% успішності продукції. Вихід OEM-заводів Mossy Electric Corporation і Samsin становить 98% і більше для їх 14-нанометрових мікросхем. Це лише різниця в 3-4%, але це означає, що вони могли б отримати більший прибуток у подібному відсотку. Або вони можуть встановити ціни на свою продукцію конкурентоспроможніші, ніж ми, на кілька відсотків, так що ми станемо неконкурентоспроможними з точки зору ціноутворення. Крім того, фабрики OEM Mossy Electric і Samsin мають не тільки більший вихід мікросхем, але й вищу ефективність виробництва. Їхні виробничі лінії можуть виробляти 300 000 мікросхем на день, тоді як ми можемо виробляти максимум 250 000. У нас ефективність виробництва гірша, ніж у них. Він продовжив, — Основна причина їх лідерства на ринку полягає в тому, що вони мають гроші. Вони можуть дозволити собі серію проб і помилок скільки завгодно та вносити всі необхідні коригування та вдосконалення процесів виробництва чіпів, щоб підвищити ефективність їх виробництва. Вони мають величезний капітал, щоб інвестувати в розробку наступного покоління процесів виробництва мікросхем. Під Ефектом Матвія [1] їхня лідируюча перевага продовжує скакати вперед. Але Zhong Xin не може цього зробити. У нас немає ні грошей, ні робочої сили. Нам потрібно влити наші прибутки назад у бізнес, щоб він продовжував функціонувати. 14-нанометрова виробнича лінія є найбільшим джерелом прибутку нашої компанії. Ми не можемо зупинитися ні на мить! Набагато менше зупинки виробництва для вдосконалення виробничого процесу. Тому наша дохідність застрягла на рівні 95%. Віртуальна фабрика, створена Xing Hai Technologies, є ідеальним рішенням для важких обставин, у яких ми опинилися! Ми можемо проводити тести для вдосконалення процесів, коригувати параметри, додавати нові процеси або зменшувати громіздкі. Завдяки комп’ютерному моделюванню ми можемо дослідити способи швидкого виробництва! Швидкість моделювання суперкомп’ютера дуже висока. Винагорода, яку ми отримуємо від того, що ми бачимо в реальності, перевершує те, що цей комп’ютер може досягти за три дні. Ефективність нашого дослідження для пошуку кращих процесів буде значно збільшена! Виробництво та ефективність наших чіпів обов'язково зросте вдвічі! [1] - феномен нерівномірного розподілу переваг, в якому сторона, яка вже ними володіє, продовжує їх накопичувати та примножувати, тоді як інша, спочатку обмежена, виявляється обділена ще сильніше і, отже, має менші шанси на подальший успіх. https://uk.wikipedia.org/wiki/Ефект_Матвія Головний інспектор розвитку Ян Мін з великим хвилюванням розповідав про значення віртуальної фабрики. Він голосно промовив. — З віртуальною фабрикою технологічна відстань між Zhong Xin International і світовими виробниками чіпів OEM скоротилася б у десять разів, ніж зараз. Ми точно зможемо наздогнати їх протягом двох років! — Правильно, ми їх наздоженемо, — Чжан Вей Джин та інші кивнули на знак згоди. Слова Ян Міна зовсім не були перебільшеними. Припустімо, що Zhong Xin International відстає від Mossy Electric Corporation і Samjin на 20 років, якщо вони зможуть наздогнати їх у 10 разів швидше, ніж зараз, цілком можливо, що вони зможуть досягти свого рівня протягом двох років. Витрати, необхідні для того, щоб наздогнати провідний технологічний стандарт, становили лише десяту частину того, що їм довелося б витратити в минулому. Віртуальна фабрика була такою жахливою! Говорячи про процеси виробництва мікросхем, чи справді робочі процеси були такими неймовірними? Чи нелегко було створити гарний чіп, якщо мати хорошу фотолітографічну машину? Ця думка була особливо помилковою! Машина для фотолітографії була лише одним з важливих процесів у виробництві мікросхем; це було не все у виробництві мікросхем. Усі понад 2000 процесів сформували основні технології виробництва чіпів. Це вимагало, щоб фабрика OEM мала необхідну потужну системну інтеграцію та точно скоординовану підтримку виробництва. Процес моделювання, який складався з тисяч процесів, має бути навіть складнішим для розробки, ніж основні технології. Не слід дивитися зверхньо на OEM-індустрію у виробництві чіпів просто тому, що вони не створили власного оригінального продукту. Без заводів OEM-чипів жоден із постачальників основного обладнання, наприклад виробник фотолітографічних машин, фабрика травильних машин або фабрика іонних імплантаторів, не зможе створити чіпи. Виробничі процеси на фабриках OEM-чипів складалися з найважливіших і найнеобхідніших технологічних процесів. Крім того, кілька років тому інші країни скасували ембарго щодо Китаю щодо галузі виробництва мікросхем і необхідного основного обладнання. Отже, попри те, що замовлення на постачання було дещо відсталим, якщо у них були гроші, підприємства з виробництва мікросхем у Китаї могли легко придбати найновіше основне обладнання, включаючи фотолітографічну машину. Інші країни насправді ніколи не запроваджували ембарго щодо Китаю. На це було дві причини. По-перше, було кілька дослідницьких організацій із Китаю, які завоювали багато ключових технологій у галузі літографії. Якби вони дотримувалися ембарго, вони б самі собі врізали носа на зло, оскільки підприємство Китаю за кілька років знову досягло б прориву. Інша причина полягала в тому, що наявність найдосконалішої фотолітографічної машини не означало, що ви повністю оволоділи технологіями виробництва мікросхем. Наприклад, фотолітографічна машина, яку використовують усі нинішні провідні гіганти світової індустрії чіпів, як правило, була 193-нанометровою імерсійною літографічною машиною виробництва Asmal Corporation з Голландії. Нинішні 65-нанометрові, 45-нанометрові, 32-нанометрові та 16- і 14-нанометрові чіпи були виготовлені за допомогою 193-нанометрової літографічною машиною. Як машина для літографії з величезною довжиною хвилі виготовила мікросхему, яка виникла в результаті навіть менших виробничих процесів? Це була потужність, яку демонструвала передова технологія обробки. Машина екстремальної ультрафіолетової літографії (EUV) була необхідна для виробництва 10- та 7-нанометрових чіпів, які вийшли з менших виробничих процесів. EUV був необхідний для того, щоб чіп мав стабільну продуктивність і вищу продуктивність. Китай не стикався з ембарго з-за кордону щодо EUV. Zhong Xin International замовила EUV два роки тому за 12 мільйонів! Вони отримали машину минулого року та використовували її для дослідження більш передових процесів у виробництві мікросхем. Однак істотних проривів до цього моменту вони не досягли. Завдяки бонусу за дослідження та розробки від Xing Hai Technologies у формі віртуальної фабрики вони просунуться на територію 10-нанометрового, 7-нанометрового та навіть меншого 5-нанометрового технологій після підвищення продуктивності та ефективності виробництва. 14-нанометровий чіп. Чжан Вей Джин та інші передбачали, що вони точно зможуть досягти великого прориву за короткий час! Ян Мін раптово осяяла дивна ідея. — Президенте Чень, брате Лян, чому б нам не пропустити 10-нанометровий і не перейти відразу до 7-нанометрового? На початку буде багато труднощів, але з цим фантастичним пристроєм у нас є незліченні можливості для проб і помилок. Наші витрати на спроби та помилки надзвичайно низькі! Ми пропустимо одне покоління й перейдемо безпосередньо до розробки 7-нанометрових мікросхем. Це дозволить нам досягти того ж провідного стандарту, що й Mossy Electric і Samjin. Ми станемо світовою сенсацією, коли досягнемо нашого прориву! В очах глядачів спалахнув інтерес. — Я думаю... Я думаю, що варто спробувати! — Ми майже закінчили розробку 10-нанометрового чіпа. Вихід жахливий, але ми принаймні виготовили кілька придатних для використання мікросхем, які відповідають стандартам. Ми будемо використовувати це як наш технологічний фундамент і відразу переходитимемо до розробки 7-нанометрових мікросхем. Це має бути відносно гладкий процес. — Це сміливо, але варто спробувати. Ми можемо прагнути до розвитку, який пропускає проміжні етапи! Якщо наш 7-нанометровий чіп буде успішно розроблений, не тільки світ буде шокований, але й підвищиться довіра акціонерів. Ціни наших акцій піднімуться до небес! Чжан Вей Джин був настільки схвильований, що його обличчя почервоніло. Це було нормально, навіть якщо їхня спроба провалилася, щонайбільше вони втратили б час і гроші на процес розробки. Порівняно з величезною винагородою, яку вони могли отримати, ризик був вартий! Можна собі уявити, яку велику довіру Чжан Вей Джин і його співробітники отримали завдяки потужності «Фантастичного Пристрою Для Розвитку» — віртуальної фабрики.
Читати
Відгуки
Наразі відгуки до цього розділу відсутні!
Зареєструйтеся або увійдіть, аби лишити Ваш коментар!