Como é fabricado um processador

O principal componente de um computador de certo é o processador, e veremos à seguir como o mesmo é produzido.

Todo o processador é construído utilizando a técnica de litografia, que consiste na emissão de luzes ultra-violeta que são capazes de deformar elementos como o wafer de silício através da emissão da luz.

Um processador não é fabricado havendo sequer um toque na superfície do silício, ou seja, apenas a emissão da luz que faz os componentes serem gerados.

Aqui está uma placa de 30cm de silício que é utilizada no processo de litografia, que é o processo de fabricação dos processadores:

Cada placa de silício desta contém vários processadores um ao lado do outro, pois isto facilita a fabricação de inúmeros processadores de uma vez só, inclusive o seu transporte.

Existem 2 fabricantes de processadores mais comuns atualmente: Intel e AMD. Estas fotos são de processadores fabricados por fábricas da Intel.

Repare que os processadores estão um colados um ao outro. Este é o ponto antes do wafer ser cortado. Após o corte, o chip é testado e encapsulado. Conforme os testes, cada processador apresenta níveis de desempenho diferentes, inclusive de velocidades, então a Intel nomina estes processadores com outros nomes.

Repare no tamanho do wafer de silício:

Dentro da fábrica, os funcionários sempre estão protegidos para que a respiração não danifique os wafers.

Isto porque qualquer poeira pode danificar completamente algum chip no wafer, como vemos à seguir:

O processo de litografia parece complicado à primeira vista, mas consiste no seguinte esquema:

1. A luz emitida em uma determinada radiação é emitida.

2. Utiliza-se uma máscara para formar a área desejada, permitindo que determinadas áreas permitam a passagem de luz, outras não.

3. Utiliza-se uma lente para condensar a informação da máscara.
4. Chega-se ao wafer de silício uma minúscula partícula de luz com a máscara condensada, formando assim as trilhas e transistores.

Repare na imagem:

Após de todo este processo, os processadores são cortados e testados, e caso haja algum defeito no silício em algum componente interno (haja visto que são vários componentes internos, falhas podem ocorrer na litografia ou em algum outro processo) então este processador tem determinada área desativada e é comercializado como uma versão de baixo custo, ou seja, somente se o processador não funciona de fato que ele é descartado.

Este é a parte interna do processador internamente denominado Dunnington, com 6 núcleos, utilizando a tecnologia de 45 nm de litografia, 1,9 bilhões de transistores e 16 Mb de Cache L3.

Após isto, obviamente, os processadores são encapsulados e comercializados para que sejam usados nas placas-mãe, dando vida ao computador.