Costruzione di un processore Spiegazione mediante riassunto di che cos’è un CPU e di come si fa a far stare milioni di transitor in un oggetto piccolissimo

Dalla sabbia al cristallo La sabbia, composta da un 25% di silicio, è presente praticamente ovunque. La prima cosa da fare è separare il silicio dalla sabbia. Il silicio deve essere purificato tramite diversi passaggi. Il livello di purezza richiesto è altissimo. Dopo il processo di purificazione il silicio passa alla fusione.

100 chili di purezza Il cristallo è composto di silicio elettronico e ha un livello di purezza del 99.9999%. L'ingot successivamente viene "affettato" per ottenere i sottili dischi di silicio chiamati wafer. Le CPU moderne sono ottenute da wafer con un diametro di 300 mm.

Non usatelo come un Frisbee Una volta tagliati i wafer vengono ripuliti fino a che non sono del tutto privi di difetti. Quando Intel cominciò a produrre chip i wafer erano da 50 mm. Il liquido blu è fotoresistente e viene distribuito sul wafer in rotazione.

Giochi di luce A questo punto il wafer è pronto per l'esposizione ai raggi ultra violetti. La "stampa” è generalmente quattro volte più piccola del disegno originale.

Un nanometro, cioè un milionesimo di millimetro Dopo l'esposizione ai raggi UV le aree esposte vengono sciolte ed eliminate. Questa operazione é il primo passo verso la nascita di transistor, connessioni, e tutto quello che fa parte di una CPU. Il materiale fotoresistente protegge le parti del wafer.

Transistor, dal 1947 La pellicola fotoresistente è rimossa. Il passaggio seguente è chiamato "ion doping", e consiste nella creazione delle proprietà necessarie ad una CPU.

Ecco il cannone a Ioni Il processo chiamato "ion implantation" consiste nel bombardare di ioni le parti esposte del wafer.Gli ioni sono "sparati" a velocità elevatissime. Dopo il bombardamento di ioni si rimuove il materiale fotoresistente.

Uno strato sopra l'altro Si praticano tra fori sullo strato isolante sopra al transistor, che saranno ricoperti rame. Il metallo servirà a collegare ogni transistor con i suoi simili. I wafer vengono messi in una soluzione di solfato di rame.

Il caro e vecchio rame Gli ioni di rame formano un sottile strato sulla superficie del wafer. Il materiale in eccesso viene rimosso, e resta un sottile strato di rame.

Una rete stradale in miniatura Si creano diversi strati di metallo per dare vita ai collegamenti tra i transistor. I chip per computer hanno più di 20 strati di circuiti.

Una volta era sabbia Una volta che le prove hanno stabilito la buona qualità dei processori, il wafer viene tagliato in singole unità, chiamate die. I die passeranno all’ confezionamento.

È nata una CPU Il risultato delle fasi precedenti. È un processore Core i7. A questo punto il die deve essere inserito nel suo alloggio finale e unito al dissipatore.

Controlli maniacali Un microprocessore è l'oggetto più complesso che si produca al mondo. Ci vogliono centinaia di passaggi per ottenerlo.

In scatola e pronto a partire I processori vengono organizzati e divisi sui nastri trasportatori. Questo processo,che si chiama "binning“. I processori finiti e testati sono distribuiti ai costruttori di computer.