Полупроводники двигают технологический прогресс вперед и обеспечивают стабильную работу огромного количества устройств. В этой статье мы говорим со специалистами компании GlobalLogic о том, что такое полупроводники, как они влияют на мир, а также об уникальной технологии от украинских специалистов, которая ускорила и значительно облегчила разработку чипов, пишет 24 Канал.

Смотрите также Процессоры следующего поколения настолько дорогие, что мы вряд ли увидим их в своих смартфонах

Полупроводники и их значение

Полупроводники – это особые материалы (чаще всего кремний или германий), которые не проводят электрический ток так хорошо, как металлы, однако и не являются изоляторами. Благодаря возможности "настраивать" проводимость, они позволяют создавать транзисторы, диоды и другие базовые элементы микроэлектроники. Эти элементы объединяются в чипы, способные обрабатывать множество данных и выполнять сложные вычисления. Именно они превращают команды, которые мы отдаем смартфону или компьютеру, в реальные действия – от проигрывания музыки до управления промышленными роботами.

Чтобы осознать значимость полупроводников, стоит отметить, что без них невозможна работа компьютеров, медицинских аппаратов, центров обработки данных, "умных" приборов и транспорта с автоматизированными системами. Если бы полупроводники вдруг исчезли, мы потеряли бы большинство современных гаджетов и инфраструктуры. Электроника – это не только развлечения, но и инструмент реализации важных задач: от спасения жизней в больницах до безопасности на дорогах.

Вся сложность изготовления

Процесс изготовления полупроводников требует высокоточного оборудования, чистых комнат (с минимальной концентрацией пыли) и сложных химических процедур. Сначала выращивается кремниевый кристалл. Затем его разрезают на тонкие пластины, которые называются "вейферами" (от англ. wafer). На этих пластинах методом фотолитографии, травления и послойного нанесения материалов формируют электронные схемы. В результате получаем чипы, которые могут содержать миллионы или даже миллиарды транзисторов.

После этого происходит контроль качества, который имеет несколько этапов: проверка электрических характеристик, выявление отклонений, визуальные инспекции и глубинный анализ. Одним из методов является трехмерная томография – она позволяет послойно рассмотреть чип изнутри. Однако она только генерирует изображение, тогда как выводы делают специалисты на основе анализа данных: иногда с помощью специальных алгоритмов, но окончательное решение всегда остается за людьми.

Даже минимальная погрешность может привести к сбою или снижению производительности конечного продукта. Например:

  • Купили новую видеокарту – она перегревается во время незначительной нагрузки.
  • Новый телефон не включился после распаковки.
  • Записали файлы на флешку или SSD, а при попытке открыть – получили сбой.

Таким образом тестирование элементов является одним из важнейших этапов этого процесса. Но оно сталкивается с рядом вызовов, которые эволюционируют вместе с технологиями. Они формируют будущее микроэлектроники и определяют глобальные технологические тренды. Однако небольшая украинская команда совершила революцию в этом направлении. 20 инженеров GlobalLogic в Украине в сотрудничестве с международными партнерами создали одно из немногих в Европе программных решений, что позволяет проверять микросхемы непосредственно на производстве – автоматически, точно и в реальном времени.

"Здесь много специалистов, с которыми интересно обсуждать идеи. Особенно вдохновляет, когда приобщаются новые люди с собственным видением – это стимулирует учиться и развиваться. Сам проект сложный и уникальный для Украины. Когда работаешь с технологиями, которые не имеют прямых аналогов, часто сталкиваешься с неочевидными проблемами. Но именно это делает каждое достижение, каждую победу ярче. Это больше, чем просто технология - это о доверии к собственным решениям и о команде, которая не боится новых вызовов", – комментирует ведущий разработчик Владислав Михалько.

Проект и в дальнейшем продолжает стремительно развиваться.

Команда растет. Приходят новые специалисты и сразу становятся частью большой миссии. Здесь ценят любознательность, инициативу и желание сделать что-то действительно значимое. Потому что именно с этого мы и начинали: не с амбиций, а с честного вопроса "зачем?" и нежелание мириться с посредственностью,
– добавляет техлид команды Владислав Стовманенко.

Технология улучшается

Сегодня команда работает над новой версией решения. Она в 2-3 раза ускоряет процесс получения и анализа данных, точнее выявляет внутренние дефекты в микросхемах и обеспечивает еще лучшую визуализацию больших объемов информации.

Продукт украинских инженеров уже работает на международных производствах. Полупроводники сканируются с помощью трехмерной томографии еще до того, как попадают в устройства. Инженеры видят объемную картину внутренней структуры чипа и идентифицируют малейшие отклонения. Это спасает компании от потенциальных миллионных убытков из-за серийного брака.

"И это только начало. За ним – история веры в себя, профессионального упрямства и глубокого убеждения: Украина имеет не просто право на место в технологическом мире – она уже является его частью. И ее голос звучит все громче", – подытоживает менеджер проекта Александр Хорунжикевич.