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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Warum wird von guter Ausbeute, bei z.B. GPU´s???


Radeonator
2002-12-13, 11:42:25
Hab da mal ne Frage zum Fertigungs Prozess von DIE´s /GPU´s etc.
Es wird immer von guter, schlechter ausbeute und Ausschuss gesprochen/schrieben. Doch durch welche Faktoren entstehen diese qualitativen Unterschiede(Artikel auf der Start Seite :" Nicht alle GF FX GPU´s werden auf Anhieb die 500MHz schaffen...", da die Fertigung doch perfektioniert und automatisiert ist???

x-dragon
2002-12-13, 12:07:47
Das Problem ist das die Bauteile inzwischen so klein geworden sind, und ja auch regelmäßig immer weiter verkleinert werden, das auch bei einer "Massenproduktion" erhebliche* Qualitätsunterschiede gibts.

Bei Prozessoren wie auch bei Speicher wird ,soviel ich weiß, nicht jeweils speziell ein Bauteil für eine betimmte Taktfrequenz poduziert, sondern die werden dann je nach Qualität den einzelnen Taktraten zugeordnet.

Also wenn die Produktion verbessert wird, kann man entweder den Ausschuss senken, oder alles noch weiter verkleinern. Wenn verkleinert wird muss dann natürlich zwangsläufig wieder ein gewisser Prozentsatz (zusätzlich) als Ausschuss einkalkuliert werden.

*ist natürlich relativ zu sehen, schliesslich geht es da um Nanometer und nicht um Zentimeter :)

Eusti
2002-12-13, 12:26:55
Originally posted by Radeonator
Hab da mal ne Frage zum Fertigungs Prozess von DIE´s /GPU´s etc.
Es wird immer von guter, schlechter ausbeute und Ausschuss gesprochen/schrieben. Doch durch welche Faktoren entstehen diese qualitativen Unterschiede(Artikel auf der Start Seite :" Nicht alle GF FX GPU´s werden auf Anhieb die 500MHz schaffen...", da die Fertigung doch perfektioniert und automatisiert ist??? Zum einen dadurch, das auf einem Wafer immer wieder einzelne defekte Stellen auftreten. Das sind mechanische Fehler, die Chips die dort liegen sin dann ganz einfach kaputt.

Zum anderen schwankt die Signalqualität der Transistoren üner den Wafer (normale Qualitätsschawankungen / mal besser bedampft, mal schlechter).

Zum dritten werden in den weiteren Revisionen die Stellen der Chips behoben, die für langsame Geschwindigkeit verantwotlich sind. Da baut man dann mehr Transistoren ein (kleiner Umbau), um die gewünschte Qualität zu erhalten, oder zieht eine neue Fertigungsschicht ein (großer Umbau).

Somit hast du 1) komplett brauchbare/unbrauchbare Chips 2) schwankende Geschwindigkeiten der einzelnenChips 3) tendenziell steigende Chipgeschwindigkeiten mit anzahl der Revisionen.

pussycat
2002-12-13, 15:14:37
Teilweise werden die abweichungen auch verursacht von Luftwirbel die durch die Wärme entstehen und fast nicht berechenbar sind.

Also leider keine prefekte Fertigung.

BlackBirdSR
2002-12-13, 16:26:04
Originally posted by pussycat
Teilweise werden die abweichungen auch verursacht von Luftwirbel die durch die Wärme entstehen und fast nicht berechenbar sind.

Also leider keine prefekte Fertigung.

wo treten luftwirbel auf?

HiddenGhost
2002-12-13, 18:15:16
Sowas nennt sich auch Thermik: Warme Luft steigt nach oben, während ein Unterdruck entsteht, der wiederum kalte Luft an den seiten dieses Druckgebiets anzieht. => Ein Hochdruckgebiet entsteht, d.h. Winde und somit Verwirbelungen !!!

x-dragon
2002-12-13, 18:27:40
Originally posted by HiddenGhost
Sowas nennt sich auch Thermik: Warme Luft steigt nach oben, während ein Unterdruck entsteht, der wiederum kalte Luft an den seiten dieses Druckgebiets anzieht. => Ein Hochdruckgebiet entsteht, d.h. Winde und somit Verwirbelungen !!! Auf einer Wetterkarte sieht sowas ja ganz schön aus, aber in einer Fabrikhalle kann man sich das etwas schwerer vorstellen :).

HiddenGhost
2002-12-13, 18:53:20
Natürlich in viel kleineren Rahmen als das was du auf der Wetterkarte siehst. Du kannst halt nicht garantieren, dass sich während der Chipproduktion an manchen Stellen keine Temp. Unterschiede entwickeln, die schon ausreichend wären für "Minithermik".

BlackBirdSR
2002-12-13, 19:24:22
Originally posted by HiddenGhost
Natürlich in viel kleineren Rahmen als das was du auf der Wetterkarte siehst. Du kannst halt nicht garantieren, dass sich während der Chipproduktion an manchen Stellen keine Temp. Unterschiede entwickeln, die schon ausreichend wären für "Minithermik".

und was bewirken diese Luftwirbel dann?
und wie gesagt, wo treten diese denn auf?

HiddenGhost
2002-12-13, 19:48:52
AFAIK hat das starken einfluss auf die Bedampfung des Wavers. Die zunächst belichteten Bereiche des Wavers nehmen durch mehrmaliges (?) Bedampfen mit Silizium die Funktion auf. Wird aber dieser Dampf verwirbelt, verteilt er sich nicht mehr gleichmäßig auf dem Waver.
--> der Die an dieser Stelle könnte fehlerhaft sein, wenn so wenig Silizium an manchen stellen ist, dass die Transistoren nur Fehler produzieren, sofern sie überhaupt funktionieren...

ow
2002-12-13, 21:26:22
Nee, bedampft wird bei solchen Chips nix mehr. Dazu taugt die sog. Diffusionstechnik nix.
Bei komplexen Chips werden die Dotieratome direkt mit hoher Geschwindigkeit in den Siliziumkristall eingeschossen.
Dabei werden Kristallstruktur teils zerstört uns man muss den Wafer später nochmal im Ofen aufbacken, damit sich das Gitter wieder richtet.
Dies gelingt nur teilweise und daher ist dies zB. eine Ursache für Fehler im Kristall.


Verwirbelungen durch Winde gibt es übrigens keine bei der Chipherstellung. Die Dotierungsprozesse müssen im Vakuum stattfinden, weil sonst zuviel 'Dreck' in den Kristall diffundiert.:D

HiddenGhost
2002-12-13, 22:11:49
Wieda was gelernt.... ;D :asshole: ;D

Pussycat
2002-12-13, 22:36:56
Das einbrennen wird aber doch nicht im Vakuum gemacht, oder? Da waren IIRC die Turbolenzen nämlich.

TK
2002-12-15, 21:21:40
Originally posted by ow
Nee, bedampft wird bei solchen Chips nix mehr. Dazu taugt die sog. Diffusionstechnik nix.
Bei komplexen Chips werden die Dotieratome direkt mit hoher Geschwindigkeit in den Siliziumkristall eingeschossen.
Dabei werden Kristallstruktur teils zerstört uns man muss den Wafer später nochmal im Ofen aufbacken, damit sich das Gitter wieder richtet.
Dies gelingt nur teilweise und daher ist dies zB. eine Ursache für Fehler im Kristall.


Verwirbelungen durch Winde gibt es übrigens keine bei der Chipherstellung. Die Dotierungsprozesse müssen im Vakuum stattfinden, weil sonst zuviel 'Dreck' in den Kristall diffundiert.:D
Das Aluminium (oder Kupfer) für die Leiterbahnen dürfte schon noch aufgedampft werden. Das passiert allerdings auch unter Vakuum, also kanns da wirklich keine Einflüsse durch Verwirbelung von Luft geben.

BlackBirdSR
2002-12-16, 16:39:21
es gibt noch genügend Situationen in denen an der SiliziumOberfläche in Chlor, Sauerstoff Atmospähre reaktionen stattfinden und anschließend eine Diffunsion stattfindet.

Die Diffusion kann man übrigens gar nicht verhindern, da man beim aufhitzen der Wafer zum auskurieren der Starhlungsschäden gleichzeitig eine Diffusion forciert.

Aber das kann man sich alles gleich wieder zu nutzen machen ;)

ow
2002-12-16, 16:47:39
Diffusion laesst sich nie verhindern, das Diffusionsgesetz ist allgemeingueltig.

Es ging hier aber um die Art des Dotierens.
Bei einfachen Chips wird immer noch Diffusion genutzt. Dabei liegt das Dotiermaterial gasfoermig vor.
Bei Diffusionsdotierung gibt es sehr unscharfe pn-Uebergaenge, unguenstig fuer komplexe und schnelle Chips. Fuer CPUs unbrauchbar.


@TK: ja, die Leiterbahnen werden aufgedampft.