O`rta maxsus ta’lim vazirligi

Zamonaviy kompyuter protsessorlarini ishlab chiqishdagi kamchilik va muammolar

Texnik jihatdan zamonaviy mikroprotsessor bir necha milliard elementlardan tashkil topgan yagona o'ta katta miqyosli integral mikrosxema shaklida ishlab chiqarilgan - bu inson tomonidan yaratilgan eng murakkab tuzilmalardan biridir. Har qanday mikroprotsessorning asosiy elementlari diskret kalitlar - tranzistorlardir. Elektr tokini blokirovka qilish va uzatish (yoqish) orqali ular kompyuterning mantiqiy zanjirlarini ikki holatda, ya'ni ikkilik tizimda ishlashiga imkon beradi. Transistorlar nanometrlarda o'lchanadi. Bir nanometr (nm) metrning milliarddan bir qismiga (10-9) teng.
Protsessorlarni yaratishda ishning asosiy qismi odamlar tomonidan emas, balki robotlashtirilgan mexanizmlar tomonidan amalga oshiriladi - aynan ular kremniy plitalarini oldinga va orqaga olib yurishadi. Har bir plastinka uchun ishlab chiqarish tsikli 2-3 oygacha bo'lishi mumkin.

Protsessorlar uchun ishlab chiqarish jarayoni ikkita katta "qism" dan iborat. Birinchisi uchun siz ishlab chiqarish texnologiyasiga ega bo'lishingiz kerak, ikkinchisi uchun NIMA ishlab chiqarish kerakligini va me'morchilikni (tranzistorlar qanday bog'langanligini) tushunishingiz kerak. Agar bir vaqtning o'zida yangi arxitektura ham, yangi texnologiya ham ishlab chiqarilgan bo'lsa, unda muvaffaqiyatsizlikka uchragan taqdirda "aybdor" ni topish qiyin bo'ladi - kimdir "me'morlar" aybdor, boshqalari texnologlar aybdor deb aytishadi ayb. Umuman olganda, ushbu strategiyaga amal qilish juda uzoqni o'ylaydi.

Intelda yangi texnologiya va arxitekturani joriy etish vaqti bilan bir-biridan ajralib turadi - bir yil ichida texnologiya joriy etiladi (va allaqachon rivojlangan arxitektura yangi texnologiyalar yordamida ishlab chiqariladi - agar biror narsa "noto'g'ri" bo'lsa, unda texnologlar ayb); va yangi texnologiya ishlab chiqilgach, me'morlar unga yangi arxitekturani yaratadilar va agar ishlab chiqilgan texnologiyada biror narsa ishlamasa, unda me'morlar aybdor bo'lishadi. Ushbu strategiya "Tick-tock" deb nomlangan.
Plitalar aslida qumdan yasalgan - kremniy er qobig'ida ko'pligi bo'yicha kisloroddan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Kimyoviy reaktsiyalar bo'yicha kremniy oksidi (SiO 2)) "iflos" ni toza qilib, yaxshilab tozalanadi. Mikroelektronika uchun monokristalli kremniy kerak - u eritmadan olinadi. Hammasi mayda kristalldan boshlanadi (u eritmaga tushiriladi) - keyinchalik u odam kabi baland bo'yli maxsus monokristalli "boul" ga aylanadi. Bundan tashqari, asosiy nuqsonlar olib tashlanadi va boul disklarga maxsus iplar bilan (olmos kukuni bilan) kesiladi - har bir disk mutlaqo bir tekis va tekis (atom darajasida) yuzaga ehtiyotkorlik bilan ishlov beriladi. Har bir plastinkaning qalinligi taxminan 1 mm ni tashkil qiladi - faqat u buzilmasligi yoki egilmasligi uchun, ya'ni siz u bilan qulay ishlashingiz uchun.
Har bir plastinkaning diametri aniq 300 mm - birozdan keyin bu sohada yuzlab yoki hatto minglab protsessorlar "o'sadi". Aytgancha, Intel, Samsung, Toshiba va TSMC 450 mm lik plitalar bilan ishlashga qodir bo'lgan uskunalarni ishlab chiqarayotganligini e'lon qilishdi (ko'proq protsessorlar katta maydonga mos keladi, demak ularning har biri narxi past bo'ladi) - o'tish ular 2012 yilga qadar rejalashtirilgan.

4.