Dit artikel behandelt de ingewikkelde processen die betrokken zijn bij de productie van chips, een fundamenteel aspect van moderne elektronica dat ten grondslag ligt aan verschillende technologieën. In dit artikel leren we je hoe chips worden gemaakt, wat de inhoud ervan is en welke bedrijven betrokken zijn bij de productie van chips voor kunstmatige intelligentie (AI). Hier bespreken we de details van de productie van geïntegreerde schakelingen en de doeleinden van verschillende soorten chips.
Hoe worden chips gemaakt?
De vervaardiging van chips, en met name van geïntegreerde schakelingen, omvat een complexe reeks stappen die bekend staan als de fabricage van halfgeleiders. Het algemene proces omvat:
- Ontwerpen: Ingenieurs ontwerpen de chiplay-out met behulp van gespecialiseerde software, waarbij wordt gedefinieerd hoe transistors en andere componenten zullen worden gerangschikt.
- Waferfabricage: het proces begint met een siliciumwafel, een dun plakje silicium. Deze wafel ondergaat meerdere stappen van fotolithografie, etsen en doteren om de gewenste circuitpatronen te creëren. Elke laag van de chip wordt laag voor laag opgebouwd, met nauwkeurige controle over de gebruikte materialen en processen.
- Tests: Na de fabricage ondergaan de chips strenge tests om er zeker van te zijn dat ze correct functioneren. Dit omvat het controleren op defecten en het verifiëren dat de elektrische kenmerken aan de specificaties voldoen.
- Verpakking: Eenmaal getest, worden chips verpakt in beschermende materialen waardoor ze verbinding kunnen maken met andere elektronische componenten en tegelijkertijd worden beschermd tegen omgevingsfactoren.
- Distributie: Ten slotte worden de verpakte chips gedistribueerd naar fabrikanten die ze in elektronische apparaten verwerken.
Wat bevatten de onderhuidse chips?
Onderhuidse chips, vaak RFID-implantaten (Radio Frequency Identification) genoemd, bevatten verschillende componenten waardoor ze in het lichaam kunnen functioneren. Meestal omvatten deze chips:
- Microchip: De kern van het apparaat waarin de gegevens zijn opgeslagen, waaronder persoonlijke identificatie-informatie, medische geschiedenis of betalingsinformatie.
- Antenne: Hierdoor kan de chip draadloos communiceren met RFID-lezers. De antenne kan passief zijn (gevoed door de lezer) of actief (met een eigen stroombron).
- Biocompatibele behuizing: de chip is ingekapseld in een materiaal dat veilig is voor het lichaam, zodat het geen nadelige reacties veroorzaakt wanneer het wordt geïmplanteerd.
Deze chips worden vaak gebruikt voor identificatie, medische monitoring en zelfs het volgen van huisdieren.
Wie maakt kunstmatige intelligentiechips?
Chips voor kunstmatige intelligentie worden geproduceerd door verschillende technologiebedrijven die gespecialiseerd zijn in het ontwerp en de productie van halfgeleiders. Enkele prominente fabrikanten zijn onder meer:
- NVIDIA: NVIDIA staat bekend om zijn krachtige GPU’s en heeft gespecialiseerde AI-chips ontwikkeld die zijn geoptimaliseerd voor machine learning en deep learning-toepassingen.
- Intel: Intel is een belangrijke speler in de halfgeleiderindustrie en produceert een reeks processors met AI-mogelijkheden.
- Google: Het bedrijf heeft zijn eigen AI-chips ontworpen, genaamd Tensor Processing Units (TPU’s), speciaal voor het versnellen van machine learning-taken.
- AMD: Advanced Micro Devices maakt ook AI-compatibele processors en grafische kaarten, met de nadruk op high-performance computing.
Deze bedrijven investeren zwaar in onderzoek en ontwikkeling om chips te maken die voldoen aan de toenemende eisen van AI-toepassingen.
Wat is een spanningsregelaar en waarvoor wordt deze gebruikt?
Hoe wordt een geïntegreerd circuit gemaakt?
De vervaardiging van een geïntegreerde schakeling (IC) volgt een specifiek proces dat verschillende belangrijke fasen omvat:
- Voorbereiding van siliciumwafels: Een pure siliciumwafel wordt voorbereid en gereinigd om een glad oppervlak voor de chipfabricage te garanderen.
- Fotolithografie: Er wordt een lichtgevoelige fotoresist op de wafer aangebracht en ultraviolet licht wordt gebruikt om specifieke gebieden bloot te leggen volgens het circuitontwerp.
- Etsen: De blootgestelde gebieden worden weggeëtst met behulp van chemicaliën, waardoor een patroon op de siliciumwafel ontstaat dat het circuitontwerp weergeeft.
- Doping: Dit proces omvat het toevoegen van onzuiverheden aan specifieke delen van het silicium om de elektrische eigenschappen ervan te veranderen, waardoor de creatie van p-type en n-type halfgeleiders mogelijk wordt.
- Gelaagdheid en verpakking: meerdere lagen worden opgebouwd om complexe circuits te vormen, gevolgd door verpakkingen om de geïntegreerde schakeling te beschermen voor gebruik in elektronische apparaten.
Waar is de chip voor?
Chips dienen in de moderne technologie verschillende doeleinden, afhankelijk van hun ontwerp en toepassing. Enkele veel voorkomende toepassingen zijn:
- Gegevens verwerken: Chips zijn de belangrijkste componenten in computers en smartphones, die berekeningen en gegevensverwerking verwerken.
- Informatie opslaan: Geheugenchips, zoals RAM en flash-geheugen, slaan gegevens tijdelijk of permanent op voor snelle toegang.
- Apparaten besturen: Chips worden gebruikt in huishoudelijke apparaten, autosystemen en industriële apparatuur om activiteiten te beheren en de automatisering te verbeteren.
- Communicatie: In netwerkapparaten vergemakkelijken chips de gegevensoverdracht en -verwerking, waardoor internetconnectiviteit en communicatie mogelijk worden.
Concluderend is het begrijpen van het productieproces en de toepassingen van chips essentieel in de huidige technologiegedreven omgeving. We hopen dat dit artikel je heeft geholpen meer te weten te komen over hoe chips worden gemaakt, de inhoud ervan en de verschillende bedrijven die betrokken zijn bij de productie van AI-chips. Wij geloven dat deze uitleg uw begrip vergroot van de cruciale rol die chips spelen in moderne elektronica en hun diverse functionaliteiten.
