mendobrak “mil terakhir” industrialisasi chip
2024-09-15
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
china youth daily·china youth daily reporter zhang yi
bisakah kita membuat keripik yang bagus dan murah? ini adalah masalah yang telah lama dihadapi oleh yang guangming, chief technology officer di china electronics engineering design institute co., ltd. (selanjutnya disebut china electronics engineering institute).
chip disebut sebagai "jantung dunia digital". ada satu chip yang disembunyikan di dispenser air biasa, ada puluhan chip di ponsel, dan mobil energi baru membutuhkan 1.500-3.000 chip... revolusi energi, kecerdasan manufaktur dan inovasi teknologi lainnya tidak terlepas dari dukungan chip. tapi keripik juga merupakan komoditas impor nomor satu di negara saya.
yang guangming telah sangat terlibat dalam industri ini selama beberapa dekade. dalam pandangannya, "keterbatasan" chip terutama tercermin dalam kurangnya daya saing pasar di bidang konsumen produksi massal skala besar dan membuka jalan menuju industrialisasi "the last mile".
yang guangming, chief technology officer di china electronics institute, memperkenalkan cara mempromosikan "last mile" industrialisasi semikonduktor. foto disediakan oleh orang yang diwawancarai
mengapa “mil terakhir” begitu sulit?
"sebuah chip sebesar kuku mengintegrasikan 30 miliar transistor, dan panjang kabel di dalamnya melebihi 20 kilometer." yang guangming mengatakan bahwa kesulitan pemrosesan dengan presisi seperti ini dapat dibayangkan.
pabrik semikonduktor yang memproduksi chip adalah sistem manufaktur presisi yang kompleks dan besar. ini memiliki otomatisasi tingkat tinggi, peralatan industri yang mahal, investasi besar, dan persyaratan lingkungan yang sangat ketat. ini membutuhkan ruangan bersih dengan presisi sangat tinggi, air ultra-murni tanpa ion logam dan kotoran, kondisi produksi suhu dan kelembaban konstan, dan peralatan proses presisi tinggi. ia juga memiliki persyaratan yang sangat ketat pada pengendalian lingkungan getaran mikro.
yang guangming mencontohkan proyek lini produksi semikonduktor yang mereka ikuti. luas ruang bersih adalah 300.000 meter persegi, kira-kira seluas lebih dari 40 lapangan sepak bola. sekitar 1,8 miliar kilowatt-jam listrik dikonsumsi setiap tahun, hampir sama dengan konsumsi listrik tahunan penduduk di kota berpenduduk 2 juta jiwa. produksi semikonduktor memerlukan beberapa proses pembersihan dan mengonsumsi sekitar 15 juta meter kubik air setiap tahun, setara dengan jumlah air di danau barat pabrik."
"menghemat 10% atau menyia-nyiakan 10% terkait dengan daya saing pasar perusahaan, dan kemungkinan besar akan menentukan apakah perusahaan mendapat untung atau rugi." yang guangming memperkenalkan bahwa mereka melakukan perencanaan komprehensif dan optimalisasi berkelanjutan untuk produksi lini untuk terus mengurangi biaya produksi perusahaan.
jin chunfeng, kepala pusat penelitian teknologi getaran di china electronics institute, mengatakan bahwa proses inti pembuatan chip dalam industri semikonduktor adalah fotolitografi. jika fotolitografi terganggu oleh sedikit getaran dan menyebabkan penyimpangan, seluruh chip akan hancur.
karena persyaratan untuk kontrol getaran mikro pada peralatan presisi terus meningkat, mode anti-getaran mikro pasif tradisional tidak lagi dapat memenuhi persyaratan akurasi, dan kontrol aktif isolasi getaran telah menjadi sarana yang diperlukan.
jin chunfeng mengatakan bahwa teknologi ini telah dimonopoli oleh negara asing sebelumnya, dan kecepatan getaran terendah yang dapat dicapai secara internasional adalah sekitar 0,1um/s. setelah akumulasi teknologi selama bertahun-tahun, china electronics institute telah mengembangkan perangkat isolasi getaran kontrol aktif berskala besar pertama di tiongkok, yang dapat mencapai kecepatan getaran 0,05um/s pada pita frekuensi 1-100hz, mematahkan monopoli asing dalam satu gerakan. dan mencapai tingkat terdepan di dunia. pemecahan masalah "kemacetan" telah meletakkan landasan teknis.
produksi dan pemrosesan chip semikonduktor harus dilakukan di ruangan bersih, yang memerlukan penghilangan partikel debu dan penangkapan debu 100 kali lebih kecil dari diameter rambut manusia. china electronics institute telah mengumpulkan pengalaman puluhan tahun di bidang teknologi bersih. institut ini tidak hanya dapat mengontrol komponen dengan persyaratan tinggi untuk lingkungan bersih secara akurat, namun juga mengurangi investasi dalam konstruksi ruangan bersih filter dan unit filtrasi kimia, adalah peralatan filtrasi kimia komersial pertama di tiongkok, dengan efisiensi pemrosesan 98%, mengisi kesenjangan teknologi dalam negeri.
yan dong, pakar teknologi bersih di rumah sakit tersebut, mengatakan bahwa selain desain dan konstruksi yang tepat pada tahap awal proyek, jaminan layanan siklus penuh dari layanan diagnostik cerdas juga dapat diberikan selama pengoperasian proyek untuk lebih meningkatkan tingkat hasil.
foto disediakan oleh orang yang diwawancarai di dalam ruang bersih proyek
estafet pemuda untuk mengatasi kesulitan
bai fan, seorang karyawan di pusat teknologi digital institut elektronik china, mengenang suatu hari empat tahun lalu, telepon seluler domestik terbaru yang dapat diambil setelah melakukan pemesanan tiba-tiba menjadi tak ternilai harganya, tersedia, tetapi kehabisan stok karena sanksi yang semakin meningkat dari pemerintah as. situasinya adalah dia awalnya berencana memberikan hadiah ulang tahun kepada ayahnya untuk ulang tahunnya yang ketujuh puluh.
sebagai konsumen biasa, bai fan untuk pertama kalinya benar-benar merasakan dampak blokade teknologi barat terhadap kehidupan. sebagai peneliti ilmiah di bidang semikonduktor, ia merasa terdesak dengan situasi saat ini dimana chip kelas atas di negara tersebut terkendala.
chip yang tampak kecil ini sangat rumit untuk diproduksi. jika model dapat digunakan untuk menyajikan kondisi produksi sebenarnya setelah pabrik dibangun sebelum pabrik dibangun, jalan memutar yang tidak perlu dapat dihindari dan efisiensi produksi dapat ditingkatkan secara signifikan.
dia ingin melakukan bagiannya. pusat teknologi digital tempat bai fan bekerja bertanggung jawab atas tugas ini - mensimulasikan produksi pabrik nyata dalam bentuk digital untuk mempercepat pembangunan pabrik semikonduktor, mengoptimalkan tata letak lini produksi, dan menghemat investasi. saat itu, tim muda beranggotakan 40 orang yang rata-rata berusia kurang dari 34 tahun ini berpacu dengan waktu untuk mengatasi kendala teknis.
sekarang, hasil penelitian ilmiah mereka telah diterapkan pada proyek tertentu untuk memberikan solusi desain teknik yang lebih canggih kepada perusahaan semikonduktor.
solusi pabrik kembar digital terbaru memecahkan masalah titik henti sementara antara sumber proses dan sistem pabrik. xia liankun, manajer umum china electronics institute, mengatakan bahwa setelah latihan, efisiensi pengoperasian pabrik diperkirakan meningkat lebih dari 5%, sistem telah dioptimalkan lebih dari 8%, dan investasi berkurang lebih banyak. dari 12%. setelah optimalisasi tautan lokal, biaya operasional tahunan dapat dikurangi hampir 10 juta yuan.
“kami akan menyerang apa pun yang dibutuhkan negara ini.” para ilmuwan generasi tua di china electronics institute masih ingat bahwa pada saat itu, topik penelitian ilmiah mereka semua didasarkan pada kebutuhan utama negara tersebut. china electronics institute lahir pada periode "rencana lima tahun pertama" nasional. pada saat itu, basis industri tiongkok lemah, bahkan ada yang kosong. sebagai pionir teknologi rekayasa di industri elektronik tiongkok, ia telah bekerja keras dan memenangkan banyak penghargaan "yang pertama" di bidang industri elektronik, menjadikan industri elektronik kelas atas sebagai kepercayaan negara tersebut.
dari tim desain awal yang terdiri dari puluhan orang hingga kini lebih dari 6.000 orang, sebuah tim yang mengintegrasikan desain dan penelitian ilmiah, semangat para insinyur telah menginspirasi generasi pekerja muda ilmiah dan teknologi untuk terus mengabdi pada inovasi ilmu pengetahuan dan teknologi negara. saat ini, "mil terakhir" industri chip terus dioptimalkan dan lancar. yang guangming mengatakan bahwa jalan masih panjang untuk mencapai pengendalian chip yang independen, namun dia memiliki keyakinan yang kuat bahwa terobosan yang lebih besar akan dicapai dalam beberapa tahun ke depan.
sumber: klien china youth daily
