¿Cómo se fabrica un procesador? Intel nos explica todo el proceso

by

¿Alguna vez te has preguntado cómo se fabrica un procesador? Son los dispositivos más complicados a la vez que completos del mundo, y la dificultad para mejorarlos es cada vez mayor. Ahora, Intel ha realizado una publicación en la que nos explican cómo fabrican sus procesadores de una manera que podamos entenderlo fácilmente.

Realmente, los procesadores no se limitan solo a los PC o servidores, sino que en realidad casi todos los dispositivos emplean procesadores de algún tipo: desde tu reloj despertador hasta tu cell phone. No obstante, y como quien ha publicado el vídeo es Intel, en este caso vamos an explicar cómo se fabrica, o en qué consiste un procesador de la marca.

LEER MAS:
¿Qué es la arquitectura big.LITTLE y por qué no se usa en CPUs de PC?

Cómo se fabrica un procesador de Intel

En un espacio no mucho más grande que una uña, un procesador alberga en su inside miles de millones de «interruptores» microscópicos llamados transistores, que child lo que hace funcionar an un procesador.

transistores del procesador intel

Una vez que sabemos eso, vamos a ver el proceso de fabricación de los procesadores, desde su diseño hasta que llegan a nuestros hogares.

El diseño de los procesadores

El diseño de los procesadores

Antes de convertirse en el «cuadrado» que recibimos en nuestra casa cuando compramos un procesador, todo comienza con una simple idea en la cabeza de los arquitectos de la compañía. Estos arquitectos trabajan en conjunto con ingenieros y diseñadores para crear los bocetos iniciales de cómo tiene que funcionar el dispositivo. Estos bocetos, cuando se ponen todos de acuerdo, se convierten en los planos finales, llenos de transistores, circuitos y capas.

Estas capas son importantes, y un procesador puede tener más o menos 30 de ellas. Unas capas contienen los transistores, y otras las interconexiones entre las distintas capas en configuraciones específicas para maximizar su eficiencia.

capas del procesador Intel

Los transistores, como «interruptores» que son, pueden encenderse y apagarse para representar los unos y los ceros del sistema binario que se utiliza en la informática hasta 5.000 millones de veces por segundo.

La creación de la plantilla y el molde

Una vez que diseñadores, ingenieros y arquitectos están contentos con el diseño que han plasmado en el plano, éste diseño se envía a los «Mask Ops», ingenieros que se encargan de plasmar el diseño en una plantilla que luego se pueda utilizar para fabricar el procesador.

Para ello, una máquina de pulso de electrones (Electron Bean Machine) replica este diseño en piezas de 6×6 pulgadas de cuarzo, con 1/4 de pulgada de grosor. Estas piezas se llaman máscaras (Mask), y son las que se utilizan posteriormente para plasmar la circuitería interna del procesador en una oblea de silicio. Una especie de molde, y hacen falta más de 50 Mask para poder hacer todas las capas del procesador.

la creación de la plantilla y el molde de procesador

El proceso de fabricación

Una vez que se han creado todas las máscaras necesarias para fabricar un procesador, se pasa a la fase de fabricación y estas Mask se envían a las fábricas, conocidas como Fabs. Aquí es donde se utilizarán estos moldes para plasmar los circuitos en las obleas, que seguro que ya has visto muchas veces antes. Obviamente, estas obleas no existen en ese estado, y antes tienen que pasar por procesos químicos para convertir la arena (silicio) en las obleas que conocemos.

el proceso del fabricación de procesador

Para «imprimir» las máscaras en las obleas, se utiliza un proceso llamado fotolitografía, mediante el que un cañón de electrones refleja la luz en estas máscaras, lo cual pasando a través de diferentes lentes para reducir al tamaño necesario el proceso, quedan imprimadas en las obleas.

caño de electrones

Esto hay que hacerlo con todas las máscaras para crear las capas de cada chip. Así, en una sola oblea pueden entrar cientos e incluso miles de pequeños chips. Y, una vez hecho, se pasa al siguiente paso del proceso de cómo se fabrica un procesador.

El proceso de preparación

Una vez que tenemos las obleas, pasamos al paso de preparación y ordenación. Básicamente, una oblea contiene cientos o miles de chips, y hay que cortarlas con complete precisión para poder separar todos estos chips unos de otros para que luego podamos utilizarlos en los procesadores. Para ello, se utilizan máquinas de corte láser extremadamente precisas.

El proceso de preparación

El resultado de este proceso es el die que todos conocemos, que es el cerebro de los procesadores. Una vez se cortan los chips, otra máquina los transporta a la siguiente fase de la cadena de preparación.

proceso de fabricación de procesador de intel

En esta siguiente fase, los chips se meten en una especie de cinta enrollada para que puedan viajar en avión, ya que hay que enviarlos a otras Fabricas de Intel: las de ensamblaje y pruebas.

Ensamblaje y pruebas

En esta fase, los ingenieros realizan pruebas a todos los chips individualmente y descartan los que no funcionen adecuadamente o los que no pasen los estándares de calidad del fabricante. Si pasan la prueba, los chips se montan en un substrato y se les pone encima el disipador de calor (IHS), creando lo que ya conocemos todos como procesador. Este proceso se llama ensamblaje.

Ensamblajes y pruebas de procesador del intel

Este empaquetado exterior protege al chip de casi todos los daños, incluyendo golpes, salpicaduras o calor. Este substrato tiene en su zona inferior todos los contactos necesarios para que el procesador funcione en conjunto con la placa base donde lo instalemos, por supuesto.

chip de del intel

Una vez finalizado el proceso de ensamblado, el procesador ya pasa al último paso previo a que llegue a nosotros, el almacenado.

Inventario y almacén

En este último paso, los procesadores se meten en sus cajas, junto con los disipadores, manual de instrucciones y demás, y se empaquetan todos juntos. Este es el producto que nosotros compraremos al final.

Inventario y almacén de procesador intel

Desde aquí, Intel envía sus procesadores a los fabricantes OEM, distribuidores y toda la red de venta que tiene alrededor del mundo, que serán quienes o bien vendan los PCs con procesador ya montado, o bien servirán el material a las tiendas que es donde nosotros podemos comprar un procesador nuevo.

fabricantes OEM, distribuidores

Ya lo habrás visto. Desde que se diseña el procesador hasta que llega a nuestros hogares, pasa por un complejo proceso que tiene lugar alrededor de casi todo el mundo, y en el que intervienen cientos de personas profesionales.

Entradas relacionadas

Leave a Comment