Fazendo uma analogia ao corpo humano este componente de silício seria o cérebro. Descubra sobre o processo de fabricação do processador.
Fonte: www.youtube.com
- Diagrama de Circuitos
Inicio da fabricação do processador feito pelos projetistas e engenheiros para determinar que peça ficará em determinada posição dentro de uma CPU. Tal tarefa exige conhecimento avançado, tanto sobre os componentes existentes para a fabricação quanto sobre as tecnologias que poderão ser utilizadas.
Esse processo define a arquitetura do processador.
Através de muita análise, os engenheiros decidem a quantidade de memória cache, os níveis de memória, a frequência, os padrões da CPU e detalhes específicos quanto ao modo como o chip principal vai utilizar a memória cache. Claro que, a diagramação vai muito além e em geral é um processo longo. Os engenheiros precisam planejar com muita antecedência a CPU, pois ela será comercializada alguns meses (ou até um ano) depois.
- Uso de Areia e Silicio na fabricação do processador
O die é o núcleo principal do processador, onde serão realizados os cálculos e deve ser alojado sobre uma base metálica, também conhecida como substrate. O substrate é a parte de baixo do processador e será a responsável por interligar os circuitos internos da CPU com os componentes da placa-mãe. Esta ligação é realizadas através de pinos metálicos – os quais serão encaixados no socket.
A areia é o fundamento de uma CPU e, evidentemente, após muitas transformações ela passa a ser um elemento inteligente no seu computador.
Ela tem em sua constituição 25% de silício, que por sinal é o segundo elemento mais abundante em nosso planeta. E aí é que está o segredo dos processadores. A areia, propriamente dita, não serve para a construção, no entanto o silício é um cristal excelente.
Segundo informação da Intel, a matéria-prima de onde retiram o silício é o quartzo. Este mineral é rico em dióxido de silício (SiO2), material que realmente é a base de tudo.
Encontra-se no Wikipédia que o silício (latim: silex, sílex ou "pedra dura") é um elemento químico de símbolo Si de número atômico 14 (14 prótons e 14 elétrons) commassa atómica igual a 28 u. À temperatura ambiente, o silício encontra-se no estado sólido. Foi descoberto por Jöns Jacob Berzelius, em1823. O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, perfazendo mais de 28% de sua massa.1 Aparece na argila,feldspato, granito, quartzo e areia, normalmente na forma de dióxido de silício (também conhecido como sílica) e silicatos (compostos contendo silício, oxigênio e metais). O silício é o principal componente do vidro, cimento, cerâmica, da maioria dos componentes semicondutores e dos silicones, que são substâncias plásticas muitas vezes confundidas com o silício.
Encontra-se no Wikipédia que o silício (latim: silex, sílex ou "pedra dura") é um elemento químico de símbolo Si de número atômico 14 (14 prótons e 14 elétrons) commassa atómica igual a 28 u. À temperatura ambiente, o silício encontra-se no estado sólido. Foi descoberto por Jöns Jacob Berzelius, em1823. O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, perfazendo mais de 28% de sua massa.1 Aparece na argila,feldspato, granito, quartzo e areia, normalmente na forma de dióxido de silício (também conhecido como sílica) e silicatos (compostos contendo silício, oxigênio e metais). O silício é o principal componente do vidro, cimento, cerâmica, da maioria dos componentes semicondutores e dos silicones, que são substâncias plásticas muitas vezes confundidas com o silício.
Pertence ao grupo 14 ( IVA ) da Classificação Periódica dos Elementos. Se apresenta na forma amorfa e cristalina; o primeiro na forma de um pó pardo mais reativo que a variante cristalina, que se apresenta na forma octaédrica de coloração azul grisáceo e brilho metálico.
A fabricação de uma CPU exige um nível de pureza perfeito, por isso o silício passa por múltiplas etapas de purificação, para garantir qualidade máxima.
O silício é derretido e apos atingir uma temperatura superior ao nível de fusão, as impurezas deixam o silício isolado de modo que o material esteja em sua forma mais natural. Ao realizar esta etapa, as fabricantes costumam criar um grande lingote (uma espécie de cilindro).
- Wafers
Um lingote costuma pesar em média 100 kg e é preciso cortar o lingote em fatias, de modo que se obtenham pequenos discos de espessura reduzida (algo em torno de 1 mm) e o tamanho varia conforme o fabricante.Esse discos são chamados de wafers.
Possuem uma estrutura química perfeita e os transistores serão encaixados posteriormente.
Segundo a Intel, a estratégia de utilizar discos maiores é útil para reduzir os custos de produção. Até porque, as duas maiores fabricantes de processadores (AMD e Intel) compram os wafers prontos. Após o corte dos wafers é necessário polir a superfície para obter faces tão brilhosas quanto um espelho.
A próxima etapa é aplicar o processo foto-litográfico que vai determinar o “desenho” do processador que é realizado com a aplicação de um material foto-resistente ao wafer.
Segundo o Wikipédia Fotolitografia (Foto-litográfico) é uma técnica utilizada na confecção de circuitos integrados.
Através dessa técnica o circuito é desenhado, fotografado e reduzido a um negativo com o tamanho final requerido. Esse negativo é conhecido por fotomáscara. Em seguida, a luz atravessa a fotomáscara sobre uma lâmina de material semicondutor revestida com um material foto-resistente.
Ao atingir esse material, sua composição se modifica. Depois ao final, o material semicondutor é exposto a uma solução de gravação química que marca a superfície não protegida pelo material foto-resistente, criando o molde do circuito desejado da lâmina como mostra a imagem abaixo.
Agora as propriedades elétricas básicas dos transistores serão inseridas. Aproveitando a característica de semicondutor do silício, as fabricantes alteram a condutividade do elemento através da dopagem. Assim que os átomos estão dopados, eles podem ser inseridos na estrutura do wafer.
De acordo com Wikipédia Dopagem eletrônica ou simplesmente dopagem, quando não houver possibilidade de confusão ou pelo uso no domínio específico ou restrito da eletrônica de semicondutores, é a adição de impurezas químicas elementares (usualmente índio ou fósforo) em elemento químico semicondutor puro (ou o germânio ou o silício, notadamente este último, na era atual), com a finalidade de dotá-los de propriedades de semicondução controlada específica (presença majoritária de portadores de carga ou tipo P, as lacunas, ou tipo N, oselétrons, respectivamente para as adições de índio e de fósforo), para aplicação em dispositivos eletrônicos elementares de circuitos.
Apos este processo uma fina camada de cobre é adicionada a estrutura do wafer. Ele servirá para ligar bilhões de transistores e depois que tudo está devidamente ligado, temos circuitos integrados que vão agir em conjunto.
- Finalizando o processo
Uma grande quantidade de contatos são adicionados ao lado contrário do wafer que será cortado em diversas partes que são chamadas de die – nome dado ao circuito principal.
O die é o núcleo principal do processador, onde serão realizados os cálculos e deve ser alojado sobre uma base metálica, também conhecida como substrate. O substrate é a parte de baixo do processador e será a responsável por interligar os circuitos internos da CPU com os componentes da placa-mãe. Esta ligação é realizadas através de pinos metálicos – os quais serão encaixados no socket.
A chapa de metal que vai sobre o die e chamada de heatspreader e serve para dissipar o calor alem da proteção.
Fontes: www.intel.com.br
Sem duvida o trabalho desenvolvido foi fantástico...
ResponderEliminarMuito bom