プロセッサはどのように作られていますか？インテルがプロセス全体を説明

あなたは今まで疑問に思っています プロセッサの作り方 それらは世界で最も複雑で完全なデバイスであり、それらを改善することの難しさが増しています。今 インテル 説明する投稿を公開しました プロセッサーの製造方法 簡単に理解できる方法で

実際、プロセッサはPCやサーバーだけに限定されていませんが、実際にはほとんどすべてのデバイスが、目覚まし時計からスマートフォンまで、なんらかの種類のプロセッサを採用しています。ただし、ビデオを公開したのはIntelであるため、ここではその製造方法やブランドプロセッサの構成について説明します。

インテルプロセッサーの作り方

指の爪ほど大きくないスペースで、プロセッサはその中に何十億もの微視的な「スイッチ」を収納します。 トランジスタ 、プロセッサを実行するものです。

それがわかったら、プロセッサーの設計から自宅に到着するまでのプロセスを見ていきます。

プロセッサーの設計

プロセッサーを購入したときに家で受け取る「正方形」になる前に、 すべては簡単なアイデアから始まります 会社の建築家の頭の中で。これらのアーキテクトはエンジニアやデザイナーと協力して、デバイスがどのように機能するかについての最初のスケッチを作成します。これらのスケッチは、すべてが同意すると、 最終的な青写真 、トランジスタ、回路、層で満たされています。

これらの層は重要であり、プロセッサはそれらの約30を持つことができます。一部の層にはトランジスタが含まれ、他の層には特定の構成での異なる層間の相互接続により、効率が最大化されます。

「スイッチ」のようなトランジスタは、オンとオフを切り替えて、5秒あたり最大XNUMX億回の計算に使用されるバイナリシステムのXNUMXとXNUMXを表すことができます。

テンプレートとモールドの作成

設計者、エンジニア、アーキテクトが計画に示した設計に満足したら、この設計は「マスクOps」に送られます。「マスクOps」は、設計をテンプレートに変換して、プロセッサの製造に使用できるようにするエンジニアです。。

これを行うには、電子パルスマシン（Electron Bean Machine）がこの設計を複製します。 6×6インチの水晶片 、1/4インチの厚さ。これらの部分はマスク（マスク）と呼ばれ、後でプロセッサの内部回路をキャプチャするために使用されるものです。 シリコンウェーハ 。一種の型であり、プロセッサーのすべてのレイヤーを作成するには50以上のマスクが必要です。

製造工程

プロセッサの作成に必要なすべてのマスクが作成されると、製造段階に進み、これらのマスクはファブと呼ばれる工場に出荷されます。これは、これらのモールドを使用して、これまで何度も目にしたことのある、ウェーハ内の回路をキャプチャする場所です。明らかに、これらのウェーハはその状態では存在せず、その前に化学プロセスを経て砂（シリコン）を私たちが知っているウェーハに変換する必要があります。

マスクをウェーハに「印刷」するには、フォトリソグラフィと呼ばれるプロセスを使用します。 電子銃 プロセスで必要なサイズに縮小するために異なるレンズを通過するこれらのマスクで光を反射し、ウェーハでプライミングされます。

これは、各チップのレイヤーを作成するために、すべてのマスクで実行する必要があります。したがって、数百、さらには数千の小さなチップがXNUMXつのウェーハに入る可能性があります。そして、完了したら、プロセッサを作成するプロセスの次のステップに進みます。

準備プロセス

ウェーハを入手したら、準備と選別のステップに進みます。基本的に、ウェーハには数百または数千のチップが含まれており、それらを正確に切断して、 これらすべてのチップを互いに分離する プロセッサで使用できるようにします。このため、非常に正確なレーザー切断機が使用されます。

このプロセスの結果は、私たち全員が知っているダイ、つまりプロセッサーの頭脳です。チップがカットされると、別のマシンがそれらを準備チェーンの次のフェーズに移送します。

この次のフェーズでは、チップをある種のロールテープに入れて、組み立てやテストのために他のIntel Fabに送る必要があるため、飛行機で移動できるようにします。

組み立てとテスト

このフェーズでは、エンジニアはすべてのチップを個別にテストし、適切に機能しないチップや製造元の品質基準を満たさないチップを除外します。テストに合格すると、チップは基板にマウントされ、 ヒートシンク（IHS） 上に配置されます それらの 、私たち全員がプロセッサとして知っているものを作成します。このプロセスはアセンブリと呼ばれます。