Arkadaşlar bu konuda birkaç kelam etmek isterim, başka bir mecrada yazdıklarımı mümkün olduğu kadar basitçe tekrarlamak istedim, biraz karışık oldu sanırım ama kusurumuz olduysa affola.
Öncelikle konuya uzak arkadaşlar için mikroçip üretimi nasıl yapılır basitçe temel birkaç bileşenden bahsedeyim.
İngot; Silisyum kumu yuvarlak tank içerisinde, içerisinde hava kabarcıkları kalmaması için döndürülerek yüksek sıcaklıklarda yavaşca eritilir.
Wafer; Bu ingot kütle, elmas teller ile 1-2 mm kalınlığında ince ince kesilir, elimizde ingot tankının çapına göre mesela 10-20 veya 30 cm boyutlarında üretilmiş yuvarlak diskler elde edilmiş olur.
işte bu yuvarlak diskler, lazer ve litografi makineleri ile bir dizi işlemlerden geçirilerek çip haline gelir ve paketlenir.
ingot ve wafer terimini gözünüzde canlandırmak gerekirse bildiğin güneş enerjisi paneli ile aynı şeydir ve şuanda ülkemizde Kalyon enerji, Güneş enerjisi paneli fabrikası için, İngot üretimine başladı ve bu firma ile anlaşmaya varılırsa çip üretimi yatırımının yarısı halledilmiş sayılır yani yeni bir fabrika kurulumuna veya yurtdışından wafer almaya gerek yok, halihazırda altyapımız var diyebiliriz.
Aslında bakarsak günümüzde çip üretimi ele ayağa düşmüş bir teknolojidir. Halihazırda 30-40 yıl öncesi mimarisine sahip işlemciler halen üretilmektedir, başka bir deyişle 5 nanometre teknolojisi bir gereklilik değildir.
Dışarıdan duyduğumuz 5 nanometre teknolojisi, ticari karlılığı yakalamak için bir Wafer disk plakasının içerisine sığdırabileceğiniz kadar küçük boyutlarda işlemcileri sığdırabilmek meselesidir yani bundan 50 yıl önce 30 cm çapında bir wafer diskine 100 adet işlemci sığdırılabiliyorsa bu 20 yıl önce 500 adet şimdi ise 1000 adet gibi bir miktardır. (adet sayısını örnek olarak verdim) ne kadar çok sığdırılabilirse üretim miktarı yüksek olur ve birim başına maliyet düşer.
Biraz daha açıklamak gerekirse bu yukarıda bahsettiğimiz Nanometre ölçüsü, ticari olarak birim miktara sığdırabileceğiniz transistör sayısının ölçüsüdür, yani iki transistör arasındaki mesafeyi belirler, birbirine çok yakın transistör demek mesela 1x1 cm2 boyutunda işlemci yongasına daha fazla sayıda transistör sığdırabilmek demektir, ne kadar ufak boyutlarda yapabiliyorsanız mimariye göre hem daha fazla işlemci hem de boyut başına daha hızlı işlemciler elde edeblirsiniz ve dolayısıyla Wafer başına daha fazla işlemci üretilerek ticari olarak karlılık arttırılabilir.(bazı dezavantajı da mimariye göre ısınma ve enerji ihtiyacıdır)
Şimdi 5 nm hatta 3 nanometre boyutları kadar minik ölçüler seviyesine gelindi ve teknoloji artık doyum noktasına ulaştı yani daha fazla minik boyutlar transistörler arasında elektrik atlamaları yapacak ve dolayısıyla çalışamayacak seviyeye geldi, artık transistörler 2 boyut üzerine kazınırken şimdi yavaş yavaş üst üste katman şeklinde yapılmaya başlandı ve sektör bu üretim yöntemine doğru gidecek.
Yukarıda yazdıklarımdan anlaşıldığı üzere aslında Nanometre seviyesi ticari karlılıkla alakalıdır. Daha geniş boyutlarda, daha düşük üretim teknolojisiyle yine aynı hızla çalışan işlemciler yapılabilir ama bir işlemci boyutu 1 cm2 değil de mesela 2 veya 3 cm2 boyutunda olabilir yani bir Wafer plakasından günümüzde Intel ve Amd bilgisayar işlemcisi hızlarında ama daha büyük boyutlarda işlemci yapılabilir veya mimarisi değiştirilerek daha küçük boyutlarda daha hızlı işlemciler de üretilebilir.
Tüm dünya üzerinde bilgisayar işlemcilerinden yüzlerce kat daha fazla sayıda işlemciler üretiliyor, mesela bir çamaşır makinesinin işlemcisi için 65 Nanometre veya 32-64 bit üretime gerek yoktur, çünki transistörler birbirine yakın olduğu için daha çok ısınma olur ayrıca bir çamaşır makinesi için 4 bit'lik işlemci bile fazla sayılır yani demek istediğim günümüzde günlük hayatımızda kullandığımız arabamızdan tutun da Buzdolabımıza kadar hemen hemen her eşya içerisinde mikro işlemciler, mikro denetleyiciler ve ram bellekleri vardır. Bu çiplerin üretimi için ülkemiz altyapısı çok müsaittir, her yıl sadece 10 milyon adet beyaz eşya satıyoruz yani düşük teknolojik üretim ile başlayabiliriz.
Son olarak savunma sanayisinde mesela bir uçakta veya radarda kullanılabilecek işlemci teknolojisi bizim ev bilgisayarımızda kullanılan işlemci üretim teknolojisinden daha düşüktür, çünki yukarıda açıklamaya çalıştığım gibi, Nanometre ölçeği ticari kaygılardan ötürü yüksek adetli sayılarda üretim için gereklidir, yılda bin adet uçak için koca bir fabrikaya gerek yok ayrıca bu kadar yüksek teknolojiye de gerek yok. Kafanızda canlandırmak gerekirse 65 nm teknolojisi ortalama Pentium4 işlemcilerinin yani 15-20 yıllık bir teknoloji ama bu yüzmilyonlarca transistörü olan dolayısıyla mimarisine göre yüksek teraflop güçlere ulaşabilen işlemciler yapmak mümkündür ama tabiiki en ideal olanı mümkün olduğu kadar güncel teknolojiden geri kalmamaktır.
Ayrıca ortada şöyle bir acı gerçek var, günümüzde -10 Nanometre seviyesinde üretimi destekleyecek teknoloji, kritik teknolojidir, Bu ölçekte üretim yapabilecek Litografi makineleri bazı Avrupalı ülkelerin tekelinde şuan Çin bile ambargolar nedeniyle şimdilik bu ölçekte bir üretim yapamıyor ve teknolojik olarak Tayvan'ın gerisinde bu nedenle kendi litografi makinelerini geliştiriyor yani başka bir deyişle böyle bir üretim için bize bu teknolojiyi vereceklerini pek zannetmiyorum zaten Katar aracılığıyla ancak 65 nm seviyesinde ve butik üretim yapabilecek makineleri elde edebildik diyebilirim şimdilik bu ölçek tüm ihtiyaçlarımızı karşılar hatta ileride sivil pazara bile açabiliriz.
özet; Çip fabrikası kurabilmek için altyapımız, insan gücümüz yeterli, siyasi irade veya idealist bir girişimci babayiğitler (TOGG örneği gibi değil) gerek, Dünya üzerindeki gelişmelere baktığımızda, içerisinde bulunduğumuz şu zaman dilimi piyasada güçlü bir yer edinmek için ideal bir konjonktür. Bir şekilde bu litografi makinelerini elde edebilirsek, günümüz döviz kurları sayesinde Tayvan'dan bile daha ucuza üretim yapabiliriz.
