Avez-vous déjà demandé comment un processeur est fait ? Ce sont les appareils les plus compliqués et les plus complets au monde, et la difficulté de les améliorer augmente. Maintenant Intel a publié un article expliquant comment ils fabriquent leurs processeurs d'une manière que nous pouvons facilement comprendre.
En réalité, les processeurs ne sont pas limités aux seuls PC ou serveurs, mais en fait, presque tous les appareils utilisent des processeurs d'une sorte ou d'une autre - de votre réveil à votre smartphone. Cependant, et comme la personne qui a publié la vidéo est Intel, dans ce cas, nous expliquerons comment elle est fabriquée ou en quoi consiste un processeur de marque.
Dans un espace pas beaucoup plus grand qu'un ongle, un processeur abrite à l'intérieur des milliards de «commutateurs» microscopiques appelés transistors , qui exécutent un processeur.
Une fois que nous le savons, nous examinerons le processus de fabrication des processeurs, de leur conception jusqu'à leur arrivée dans nos maisons.
La conception des processeurs
Avant de devenir le «carré» que nous recevons dans notre maison lorsque nous achetons un processeur, il tout commence par une idée simple à la tête des architectes de l'entreprise. Ces architectes travaillent en collaboration avec des ingénieurs et des concepteurs pour créer des esquisses initiales du fonctionnement de l'appareil. Ces croquis, quand ils sont tous d'accord, deviennent le plans finaux , rempli de transistors, de circuits et de couches.
Ces couches sont importantes et un processeur peut en avoir environ 30. Certaines couches contiennent les transistors, d'autres les interconnexions entre les différentes couches dans des configurations spécifiques pour maximiser leur efficacité.
Les transistors, comme les «commutateurs», peuvent être activés et désactivés pour représenter les uns et les zéros du système binaire utilisé dans le calcul jusqu'à 5 milliards de fois par seconde.
Création du gabarit et du moule
Une fois que les concepteurs, ingénieurs et architectes sont satisfaits de la conception qu'ils ont montrée dans le plan, cette conception est envoyée aux «Mask Ops», ingénieurs qui sont chargés de traduire la conception en un modèle qui peut ensuite être utilisé pour fabriquer le processeur. .
Pour ce faire, une machine à impulsions d'électrons (Electron Bean Machine) reproduit cette conception dans Morceaux de quartz 6 × 6 pouces , 1/4 pouce d'épaisseur. Ces pièces sont appelées masques (Mask) et sont celles qui seront utilisées plus tard pour capturer les circuits internes du processeur dans un plaquette de silicium . Une sorte de moule, et il faut plus de 50 masques pour réaliser toutes les couches du processeur.
Le processus de fabrication
Une fois que tous les masques nécessaires à la fabrication d'un processeur ont été créés, il passe à la phase de fabrication et ces masques sont expédiés aux usines, appelées Fabs. C'est là que ces moules seront utilisés pour capturer les circuits dans les plaquettes, que vous avez sûrement déjà vus plusieurs fois auparavant. De toute évidence, ces plaquettes n'existent pas dans cet état, et avant de devoir passer par des processus chimiques pour convertir le sable (silicium) en plaquettes que nous connaissons.
Pour «imprimer» les masques sur les tranches, un processus appelé photolithographie est utilisé, grâce auquel un canon à électrons réfléchit la lumière sur ces masques, qui passant à travers différentes lentilles pour réduire le processus à la taille nécessaire, sont amorcés dans les plaquettes.
Cela doit être fait avec tous les masques pour créer les couches de chaque puce. Ainsi, des centaines voire des milliers de petites puces peuvent pénétrer dans une seule plaquette. Et, une fois cela fait, nous passons à l'étape suivante du processus de création d'un processeur.
Le processus de préparation
Une fois que nous avons les plaquettes, nous passons à l'étape de préparation et de tri. Fondamentalement, une plaquette contient des centaines ou des milliers de puces, et vous devez les couper précisément pour pouvoir séparer toutes ces puces les unes des autres afin que nous puissions ensuite les utiliser dans les processeurs. Pour cela, des machines de découpe laser extrêmement précises sont utilisées.
Le résultat de ce processus est le dé que nous connaissons tous, qui est le cerveau des processeurs. Une fois les copeaux coupés, une autre machine les transporte vers la phase suivante de la chaîne de préparation.
Dans cette phase suivante, les puces sont placées sur une sorte de bande roulée pour pouvoir voyager en avion, car elles doivent être envoyées à d'autres Intel Fabs: celles pour l'assemblage et les tests.
Assemblage et test
Dans cette phase, les ingénieurs testent toutes les puces individuellement et excluent les puces qui ne fonctionnent pas correctement ou celles qui ne répondent pas aux normes de qualité du fabricant. S'ils réussissent le test, les puces sont montées sur un substrat et dissipateur de chaleur (IHS) est placé sur le dessus d'entre eux , créant ce que nous connaissons tous en tant que processeur. Ce processus est appelé assemblage.
Cet emballage extérieur protège la puce de presque tous les dommages, y compris les chocs, les éclaboussures ou la chaleur. Ce substrat a dans sa zone inférieure tous les contacts nécessaires pour que le processeur fonctionne en conjonction avec le carte mère où nous l'installons, bien sûr.
Une fois le processus d'assemblage terminé, le processeur passe à la dernière étape avant qu'il ne nous atteigne, celle stockée.
Inventaire et entrepôt
Dans cette dernière étape, les processeurs sont mis dans leurs boîtes, avec les dissipateurs thermiques, le manuel d'instructions et plus encore, et ils sont tous emballés ensemble. C'est le produit que nous achèterons finalement.
À partir de là, Intel envoie ses processeurs aux fabricants OEM, aux distributeurs et à tout le réseau de vente dont il dispose dans le monde entier, qui vendront les PC avec un processeur déjà installé, ou ils serviront le matériel dans les magasins où nous peut acheter un processeur.
Vous l'avez déjà vu. À partir du moment où le processeur est conçu jusqu'à ce qu'il atteigne nos maisons, il passe par un processus complexe qui se déroule autour de presque tout le monde et impliquant des centaines de personnes.