Jak se vyrábí procesory

Procesory jsou pravděpodobně nejsofistikovanější výrobky, které kdy člověk vytvořil. Překvapivá může být skutečnost, že materiál potřebný pro jejich výrobu je na Zemi velmi běžný. Řeč je o křemíku, který tvoří více než čtvrtinu hmoty zemské kůry. Vyskytuje se většinou ve formě oxidu křemičitého (SiO2), který je hlavní složkou písku. 

Aby to nebylo tak jednoduché, je na výrobu procesoru potřeba blok čistého křemíku. Čistého do té míry, že v miliardě atomů tohoto prvku může být přítomen pouze jeden atom jiného prvku. Takový materiál lze získat pouze pomocí časově náročného procesu o několika fázích. Roztavený křemík se používá k vytvoření jediného válcovitého krystalu o průměru několika desítek centimetrů a hmotnosti kolem 100 kilogramů. Tento válec se nařeže na tenké plátky o tloušťce maximálně 1 milimetr. Tyto plátky, kterým se říká substrátové disky, neboli „wafery“, se poté leští, aby byl povrch na obou stranách dokonale hladký. Výrobci procesorů kupují připravené wafery od firem, které se specializují na jejich výrobu. Jeden jediný wafer stačí na výrobu několika stovek procesorů.

Až 15 týdnů a 500 výrobních procesů

Cesta od křemíkového waferu k procesoru je velmi dlouhá. Výrobní proces trvá až 15 týdnů a vyžaduje minimálně 500 procesů. V této fázi se na povrch waferu nanáší miliardy tranzistorů. Po propojení pomocí několika vrstev kovových cest lze wafer rozřezat a vložit do ochranného pouzdra.

Absolutní čistota a práce v přetlakovém prostředí

Během celého procesu je velmi důležité zachovávat nejvyšší možnou úroveň čistoty. Vzduch v místnostech, kde se procesory vyrábějí, se neustále filtruje. Dělníci musí nosit speciální ochranné overaly, obličejové masky, brýle a speciální obuv. Když vstupují do místnosti, musí projít speciálními vzduchovými kapsami. Uvnitř místností je udržován přetlak, aby vzduch v případě narušení nepronikl dovnitř. Tyto procedury jsou naprosto nezbytné. I ta nejmenší prachová částečka na křemíkové struktuře procesoru totiž způsobí nevratnou škodu. Ve výsledku jsou výrobní linky, na kterých se procesory vyrábí 100 000x čistší než operační sály! Proces výroby procesorů si můžete prohlédnout i na přiloženém videu níže.

Křemíkový wafer s jádry procesorů Intel Core        

A pak přijde to nejtěžší

Po nesmírně dlouhém výrobním procesu přichází ta nejnáročnější část - testování. Procesory se totiž nevyrábějí jako specifické modely. Všechny vyrobené procesory vznikly totožným způsobem a teprve jejich testováním se určí kvalita a taktovací rychlost. Každý procesor musí projít náročnými testy, které podle kvality křemíku a tranzistorových spojů určí, jak může být procesor vlastně výkonný. Asi devadesát procent procesorů, které se takto vyrobí, je nekompromisně smeteno ze stolu, protože nesplňuje náročné normy. Zbylých 10% výrobce roztřídí podle maximálního bezpečného výkonu a z jedné várky tak vzniknou jak špičkové procesory, tak nejlevnější kousky. 

Vše si můžete prohlédnout v tomto videu  

Máte námět na článek? Napište Profesorovi OKAY!

Zdroj: Intel

Mohlo by vás zajímat

	10 tipů jak zrychlit počítač Ani nejlevnější počítač nemusí být pomalý! Těchto deset jednoduchých zásahů vám bezpečně zajistí rychlejší chod. Přečíst více >>
	Jak vybrat notebook Někdo chce s notebookem relaxovat, někdo hrát hry, někdo pracovat a jiný zase prezentovat. Ale co pro něj vybrat? Víme a povíme! Přečíst více >>
	Jak vybrat tablet Tablet je zřejmě nejpopulárnější zařízení současnosti. Pojďme si říci, jak ho správně vybrat. Přečíst více >>