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Como se produz um processador?


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Em um post quando eu menciono que o processador é algo tão inimaginável, impensável se comparado com tudo que existe em termos de eletrônica, elétrica e instrumentação que são áreas que tem como base a corrente elétrica, que só poderia ser obra Divina e um usuário mencionous ser fruto de estudo e capacidade humana.
Face ao expôsto, gostaria que ele ou qualquer outro tentasse dar sua versão para como isso é possível e se puder postar algum material aqui que ao menos tente ilustrar ou simular tal feito, considerando que o fenômeno da corrente elétrica, causada pelo movimento de elétrons, necessita de um  meio físico para circular como os condutores e outros elementos que agregados realizam as funções específicas.
Seja em qualquer segmento que tenha como base a corrente elétrica, como os citados indicialmente, seguem o mesmo princípio da física e como tal precisa ter partes em contato e outras isoladas para não haver curto circuito entre partes que não foi planejado.
Uma placa mãe tem muitos componentes complexos, que realizam funções em sintonia entre eles a fim de obter o  resultado planejado, entre esses componentes temos capacitores, transistores, resitores, etc., sendo que tudo isso está inserido em um circuito impresso que consiste em uma placa formada por camadas de materiais plásticos e fibrosos (como fenolite, fibra de vidro, fibra e filme de poliéster, entre outros polímeros) que conta com finas películas de substâncias metálicas (cobre, prata, ouro ou níquel). Essas películas formam as “trilhas” ou “pistas” que serão responsáveis pela condução da corrente elétrica pelos componentes eletrônicos.

Todos os componentes são devidamente soldados em suas posições e isolados onde necessita ser para dar orientação a corrente elétrica e produzir o trabalho a qual foi planejado.

Dizem que um processador contém muitos componentes ou tem funções realizadas de alguma forma idêntica aos mesmos, seja como for, invocando de novo a lei da física, a corrente elétrica precisa ser manipulada, circular apenas aonde for devido e isolada nos locais certos. Tendo o processador o tamanho que tem, como isso tudo é possível de se idealizar esquematicamente e posterior execução do projeto, com tantos pinos e xternos litgados a parte interna, em algo tão pequeno considerando que estamos falando de corrente elétrica?

Se um processador tem tantos componentes internos ou algo que faça a vez de, como explicar estar tudo dentro de um espaço tão reduzido e o maquinário que cria uma "pastilha" que substitua algo que a principio teria que ter o visual de qualquer placa eletrônica montada em um circuito impresso?

Hoje eu vejo que aquele mesmo componente eletrônico que tomei conhecimento no final dos anos 70, o circuito integrado (ou CI) como é mais conhecido, assim como o processador, chipset, etc, todos algo que foge da explicação da grande maioria das pessoas, até as que militam nesse ramo.

Tai, quem puder falar algo concreto, calçado em literatura séria e convincente que explique o fenômeno chamado processador, inclusive o que constestou sobre o assunto.

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Ola Menko seja bem vindo a essa postagem,se puder abrilhantar com alguma explanação melhor ainda, creio que leu atentamente o post e se tiver noção de eletrecidade, isolantes, etc,sabera o que estou falando, vou até aproveitar para citar que a questão da isolação é primordial para a utilização da corrente elétrica seja ela em que estagio e aplicação for, já que não se pode "encher um recepiente" de eletricidade como se faz com água por exemplo, ela tem que ser gerada através de uma força eletromotriz, que é o movimento de uma bobina sobre uma indutâcia e isolada para produzir efeitos necessários.

O isolador nada mais é do que um mal condutor, dai não propaga a corrente elétrica, mas pegue um fio comum usado em eletrodoméstico, tem a capa para isolar do outro que forma a alimentação e também da pessoa que irá operar tal equipamento.

Agora transporta esse conceito para o processador, na pequinês de suas dimensões, como foram isoladas as partes????????????

Isoladores aumentam os diâmetros dos cabos, como explicar essa isolação em algo com 3 mm quadrado ou um pouco mais?

Vou pegar um Athlon sem uso que tenho, vou abrir e fotografar a pastilha que de fato faz o processamento já que alguns pode pensar que aquele "quadradão" todo é o processador, enquanto isso quem tiver fatos concretos que se manifeste.

Estou espondo meu ponto de vista que não espelha a realidade dos fatos, por isso que gostaria de saber a exatidão e poder entender e rever os conceitos que aprendi no Curso de Elétrica Geral, feito em 1974, talvez a lei da física foi revogada e estou desatualizado.

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Edgar, já hava visto esse vídeo da AMD, além de inglês, está com uma definição muito baixa para assistir em monitor de 32" como o meu, mas não explica muita coisa;

Evandro, li a explicação do link, mas na real não explica muito, é como eu mostrar como faz uma casa demostrando apenas quando estiver no telhado.

Fatiar o tal de wafer não acrescenta muito, na página 4 diz do nada, agora podemos criar os transistores e interligá-los, isso é muito vago, seria como eu querer explicar para um leigo que um dvd é formado de várias camadas de materias plásticos onde o filme fica entre eles; mas não falei de que forma o filme está no disco.

Pegue um esquema de televisão ou de outro aparelho eletrônico, veja como o diagrama é complexo, mas é viável de se entender porque os componentes estão todos ali, e o circuito demonstra as ligações entre eles, para "bolar" apenas o diagrama já é algo complexo, voce tem que ligar a ponta de um transistor em um resistor, que por sua vez é ligado em paralelo com um diodo e por ai vai, vai se desenhando e depois segue esse esquema para a montagem física, mas os componentes estão isolados, fixados no circuito impresso, com as respecitvas ligações, agora como isso é possível em uma superficie aparentemente sólida?

Como explicar ligar tantos pinos em tão pouco espaço? Veja na imagem do soquete abaixo, que além dos encaixes dos pinos, tem outros componentes que ficam no centro, como conciliar tudo isso, gerando instruções para que tudo funcione a contendo ou seja, como escrever como estou fazendo agora?

Em elétrica residencial, voce faz um esquema de acordo com o que voce quer cômodo a cômodo, coloca os pontos nos locais destinados a tomadas interruptores, lâmpadas e depois vai traçando o circuito multilar e o unifilar destinado a montagem. Na eletronica é o mesmo voce bola um projeto de uma tv traça um esquema, depois vai acrescentando os componentes para posterior soldagem no circuito impresso de uma placa, algo semelhante deve ocorrer dentro de um processador, o duro é saber como.

Outro detalhe, a placa mãe tem circuito impresso dos dois lados, e muitos componentes, observem que a posição física deles tem que ser tal de modo que posso haver uma interligação entre eles lembrando que os circuitos não podem se cruzar, então tudo isso tem que ser levado em conta.

Sobre cruzamento do circuito isso merece um capítulo especial, vou fazer aqui uma brincadeira que conheço desde pequeno e nunca vi ninguém decifrar, sendo uma coisa tão diminuta em relação ao que estamos falando, então tal teste consiste no seguinte:

-voce traça 3 circulos em uma linha reta, com uma certa distância entre eles e escreva: primeiro círculo Casa A, no segundo círculo Casa B e no terceiro circulos Casa C; logo abaixo aplicando o mesmo espaço que deu entre eles, crie mais tres circulos e dentro deles coloque em cada um a seguinte palavra: primeiro círculo Agua, segundo círculo Luz e terceiro círculo Gaz;

Deste modo teremos 3 circulos na parte de cima e 3 na de baixo, o que tem que ser feito?

-Forneça agua, luz e gas para cada casa, traçando uma linha da agua para casa 1, depois agua para casa 2 e a seguir agua para casa 3 (repetindo apenas uma linha partindo do circulo Agua para o circulo casa)

-Feito isso agora faça o mesmo com os outros dois serviços, mas lembrando que não pode cruzar as linhas e todas as casas recebam os serviços.

Não deixe de fazer esse teste e depois transporte isso para um processador, ou uma placa mãe, como ela consegue interligar tanta coisa sabendo-se que não pode em um circuito impresso uma trilha transpor sobre outra.

 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Asus_P7P55-M_LGA_1156.jpg

 

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Em um post quando eu menciono que o processador é algo tão inimaginável, impensável se comparado com tudo que existe em termos de eletrônica, elétrica e instrumentação que são áreas que tem como base a corrente elétrica, que só poderia ser obra Divina e um usuário mencionous ser fruto de estudo e capacidade humana.


Não querendo criar polemica, mas já criando: obra divina? Really? Certo que as vezes, na minha infinita ignorância, eu fico "wtf como um processador funciona?" "wtf como a Core Design conseguiu fazer Tomb Raider em 1996?" "wtf como pode um computador funcionar apenas com zeros e uns?"

http://www.tecmundo.com.br/processadores/59510-litografia-feito-processador-infografico.htm

rever os conceitos que aprendi no Curso de Elétrica Geral, feito em 1974, talvez a lei da física foi revogada e estou desatualizado.

Realmente, de lá pra cá muita coisa mudou. Descobertas foram feitas. Não é que a lei da física tenha sido revogada - apenas aprendemos coisas que não sabíamos antes. A ciência não é monolítica como as pessoas pensam. Ela se move aos trancos e barrancos, novas teorias são apresentadas, hipóteses caem, coisas que achávamos loucura talvez não sejam tão zoadas assim - Stephen Hawkings, considerado um dos maiores pesquisadores do mundo, recentemente revisou sua teoria sobre os buracos negros - e não há vergonha nenhuma nisso. Ele teve acesso a dados que não tinha antes, e pensou de um modo diferente.

Há muitos casos de bugs devastadores em processadores - o que mostra que a fabricação deles não é tão perfeita assim. E estamos muito perto de atingirmos o limite de evolução dos chips de silício. Logo teremos que arrumar novos materiais e tecnicas. Uma area que anda prometendo muito é a area da fisica quantica, que é uma das coisas mais wtf que eu já vi na vida.

Só pra tu ter uma ideia, o projeto de um processador novo custa bilhões de dolares e demora pelo menos uns 5 anos pra dar em algo. 

Algumas patentes de processos de fabricação de processadores:
https://www.google.com/patents/US20060161452
https://www.google.com/patents/US6134482

Depois comento mais, já está na minha hora.
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Na verdade é miniaturização que traz o crescimento dos processadores, com diversas funções.

 

Um fio de cabelo pode ter até 70 mil nm, atualmente os 14 nm já são utilizados nos processadores Intel por exemplo, por este motivo a capacidade escala mesmo tendo tamanho físico pequeno. Os componentes são muito pequenos e todos encapsulados em um bloco único. Os terminais são apenas para facilitar a conexão.

 

 

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Não é que eu quera saber como se projeta um processador apenas entender como principios da fisica é utilizado de forma tão contraditoria como tenho citado acima, considerando os fatores, condução, isolação e manipulação de corrente elétrica que beira a raia do absurdo se vocês caminharem na mesma linha de raciocinio que estou utilizando.

Claro que estou defazado de novas tecnologias mas não se trata de algo novo, e sim de algo que continua do mesmo jeito desde que foi descoberta, como a energia elétrica, tem que ser gerada, transmitida e distribuida para uso em geral. No vídeo postado pelo Edgar, os transistores estão em série como se fosse um banco de capacitores, só que estes trabalham desta forma, já os transistores em partes diferentes de um circuito.

Eu não estou duvidando porque a coisa aconece e está ocorrendo ha muito tempo, o que quero objetiva é que o que acontece dentro de um processador se comparado com as grandezas elétricas, como tensão, corrente, indutância, reatância, etc, demanda espaço e isolação entre si para coexistir simultaneamente e produzir efeito.

Como explicar que dentro de uma pequena pastilha tem tudo isso (transistore, diodos,etc) já que ela tem por volta de uns 3 mm² ou umpouco mais, além disso tem uma quantidade absurda de pinos que são ligados em cada parte dessa pastilha.

Uma vez eu li em algum lado que só depois de feito é que a empresa saberá de fato se é processador A ou B.

Entender o fenômeno dos componentes eletrônicos "normais" tem uma certa lógica, mas agora entender todos esses agrupados em um espaço menor do que um feijão é complicado, como fica os materiais isolantes, os materiais metálicos, porcelana ou plásticos que entram na composição dos componentes? as pontas metálicas usadas nas soldagens, como é realizado esse procedimento mesmo em algo que faz a mesma função? Como soldar os milhares de pinos que encaixam no soquete? Usam o que microscópico? Analisem bem as questões?

Alguem conseguiu fazer as ligações nas casas se cruzar nada, lembrando que são apenas 6 componentes???

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http://eletrohoo.paros.uni5.net/artigos/conteudo.asp?faq=3&fldAuto=99

O livro "Hardware II - o guia definivo" de Carlos E. Morimoto, explica o processo de litografia. [removido]

Se tu quiser entender como um processador é fabricado, ele é feito por litografia, é isso o que tu deve pesquisar.

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Isso nunca será mostrado tintin por tintin, e o que quero mesmo é enter como uma pequena pastilha pode substituir componentes eletrônicos considerando os fatores acima, gostaria de saber como algo como a imagem abaixo e até maior em termos de componentes e funções pode estar dentro de um quadradinho sólido de proporções milimétrica, olhe bem a imagem procure transferir tudo isso para dentro de um pequenino espaço, e os milhares de pinos conectado internamente em pontos dessa pastilha.

Po gente, não dá para dizer que é nova tecnologia, ou eu que não tenho conhecimento suficiente para tal porque estou me baseando na lógica das propriedades dos materiais, na questão da condução, isolação e interligação de elementos. Uma resistência de qualquer material, um capacitor, um diodo possuem revestimento que o protegem e isolam, bem como os pinos de ligação, como imaginar coisas que fazem a mesma função com os padrões totalmente diferente dos que conhecemos e fisicamente ou logicamente é fácil de se constatar.

Dentro de processador, mesmo que tivesse algo que fizesse a vez do capacitor eletrolítico por exemplo, ainda assim não explicaria como conectar este e outros em espaço tão reduzido.

Vou dar um exemplo exdrúxulo, todos sabemos que um carro de passeio comporta 5 pessoas, como imaginar alguém dizer que fabricou um carro muitas vezes menor do que o convencional e que comporta 50 pessoas???

Não estou questionando nada, apenas procurar uma explicação que tenha sentido.

A eletricidade produz trabalho seja com iluminação, ao circular por uma parte de um condutor de alta resistência (um circuito normal e uma lâmpada de tungstênio); também com a rotação mecânica produzida por motores elétricos que tem como principio de funcionamento o magnetismo, e o calor gerado pela passagem da corrente em um resistor, já a eletrônica se utiliza de principios mais sofisticados mas tudo com sentido e de fácil compreensão, agora dizer que um quadradinho tem muitos capacitores, muitas resistencias, muitos transistores, diodos, enfim tudo quanto é tipo de componente fica muito difícil.

No circuito eletrônico os componentes tem a função de liberar ou bloquear parte da corrente elétrica, com tensões específicas em cada ponto de acordo com a função do que esse componente aciona, como isso se desenvolve dentro de um processador??

Alguem conseguiu ligar agua, luz e gaz?????

 

 

Como pensar tudo isso aqui e muito mas dentro de uma pastilha infíma em dimensões:   http://ballke.com.br/media/images/ProductImage/productimage-picture-placa-circuito-eletr-2100.JPG

E mais fácil aparentemente do que entender o processador ou é difícil????

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Tu tá pensando numa placa ou processador como algo bidimensional, quando na realidade ela é tridimensional. Cima, baixo, esquerda, direita, eixo X, Y e Z... é tudo feito em camadas. Uma placa mãe não é apenas uma camada, na realidade, são pelo menos 4 placas fundidas uma na outra. Novamente isso está explicado no livro do Morimoto.

Num ambiente tridimensional, ligar a luz, a energia e o gás nas casinhas é muito fácil (Alguém sabe lidar com modelagem 3D? Seria legal ter um modelo disso).

Olha como são os transistores, numa foto da Intel:

http://canaltech.com.br/conteudo/Pedro/052012/O_que_e/Transistores_3D_Intel/Transistores_3D_-_Divulgacao_Intel_32_vs_22_nm.jpg

http://www.infohw.com/wp-content/uploads/2011/05/intel_transistor_innovations2011_01.jpg

http://www.hardware.com.br/dicas/fabricação-dos-processadores.html

Como tu pode notar, eles são microscópicos.

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Li atentamete a explicação do senhor Morimoto, e apenas me confundiou mais ainda quando ele fala em milhões de transistores e piora quando ele fala assim: "A única diferença é que o 6800 teve a "sorte" de sair mais perfeito e, graças a isso, ser capaz de operar a frequências mais altas."

isso reforça a minha teoria de que não se tem controle absoluto na criação de um processador a qual eu já havia ouvido falar, onde iria se saber a realidade exata de cada um apenas após a fabricação.

O melhor condutor é o que oferece a menor resistência para a passagem da corrente elétrica e o pior é o contrário, isso coloca o ouro como o melhor e a borracha como o pior, com exceção da borracha e de outros mal condutores usados para isolar, os demais são confeccionados em forma de cabo, para poder conduzir a eletricidade, seja cobre, aluminio, etc, e todos tem a mesma condição, são isolados entre si e individualmente.

Agora conhecendo um transitor tradicional não consigo conceber fisicamente, algo que faça o papel de um no espaço tão pequeno, que dirá milhares com afirma o Carlos Morinoto.

Não posso negar o funcionamento disso tudo porque seria ignorância uma vez que tudo funciona a contendo, mas desisto de entender como, mas deixo a pergunta para quem leu as postagens, isso não é algo muito cabuloso, de difícil compreensão se comparado com a eletrônica tradicional, as propriedades dos materias, bem como sua aplicação?

Criar um diagrama ultra, hyper, super complexo e depois colocar tudo isso dentro de uma pastilha pequenina, totalmente sólida como um único bloco e dizer que isso faz a função de milhares de transistores entre outros, é algo além da comprensão, pelo menos da minha, já argumentei de várias formas, não considero respondida nem sanada nenhuma dúvida,o senhor Morinoto explica como se faz um processador, mas não responde as questões que coloquei...assim eu desisto de entender esse assunto, imagine vocês que conhecem um computador tal como ele é hoje, amanhã te apresentam um pequeno quadradinho e te dizem: ai dentro está o processador, placa de vídeo, memória, enfim uma placa mãe completa, ai quero ver quem irá entender tão facilmente esses questionamentos.

Acabei esquecendo o anexo de um transistor e se alguém puder explicar a existencia de milhares deles ou de algo que faça a  vez de:

 

http://blog.vidadesilicio.com.br/wp-content/uploads/2014/07/m9rv6.png

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É por que eles são microscopicos. E sim, não há controle absoluto sobre a produção de processadores. No Hardware II, pagina 307, ele explica que, sempre que é introduzida uma técnica nova de produção, demora-se pelo menos 2 anos até que sejam fabricados os primeiros processadores utilizáveis:

yieldimprovement.jpg

Por que tu acha que só duas empresas, a Intel e a Global Foundries (que faz os processadores da AMD) possuem a tecnologia de fabricar chips com técnicas de produção da ordem de 22 nanômetros? Por que é extremamente caro. Foi por isso que a Apple desistiu de usar os chips PowerPC da IBM e passou a usar os chips Intel: a IBM não conseguiu se manter competitiva. Ela "travou" nos 65 nanômetros.

E tu viste a imagem que postei? A que mostra os diferentes tipos de condução e isolamento que os transistores usam?

intel_transistor_innovations2011_01.jpg

E é por isso mesmo, por possuir tantos transistores microscópicos, que os processadores esquentam tanto. Se tu ligar um processador sem cooler, ele simplesmente queimaria se não fosse o sistema de desligamento e proteção contra altas temperaturas (mas alguns em fato queimam mesmo)

https://www.youtube.com/watch?v=tjF1Y4WyWCw 0:58 é onde fica quente mesmo!

, imagine vocês que conhecem um computador tal como ele é hoje, amanhã te apresentam um pequeno quadradinho e te dizem: ai dentro está o processador, placa de vídeo, memória, enfim uma placa mãe completa

Isso é uma coisa que eu imagino que ainda vá demorar décadas para acontecer, visto que a integração CPU/GPU/controlador de memoria (não as memorias em si) aconteceram apenas na ultima década.

http://www.hardware.com.br/artigos/lei-moore/

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É por que eles são microscopicos. E sim, não há controle absoluto sobre a produção de processadores. No Hardware II, pagina 307, ele explica que, sempre que é introduzida uma técnica nova de produção, demora-se pelo menos 2 anos até que sejam fabricados os primeiros processadores utilizáveis:

yieldimprovement.jpg

Por que tu acha que só duas empresas, a Intel e a Global Foundries (que faz os processadores da AMD) possuem a tecnologia de fabricar chips com técnicas de produção da ordem de 22 nanômetros? Por que é extremamente caro. Foi por isso que a Apple desistiu de usar os chips PowerPC da IBM e passou a usar os chips Intel: a IBM não conseguiu se manter competitiva. Ela "travou" nos 65 nanômetros.

 

 

Só alguns adendos:

 

- A TSMC e a Samsung também produzem coisas em litografias bem apertadas, e vão chegar aos 14 nm pra processadores logo, se já não tiverem chegado.

 

- A IBM meio que se reformulou e deixou isso de lado parcialmente, mas eles são muito fortes no assunto, não subestime a big blue. ;)

 

- Processador esquenta porque tem componentes que consomem energia pra operar (e transformam a energia em calor, devido às leis da termodinâmica), não porque são pequenos. Os processadores de dispositivos móveis não precisam de cooler, por exemplo. Tudo depende também da proposta do sistema.

 

Ademais, é por aí, talvez estas imagens com escala ajudem:

 

120906_intel_22_1.jpg

IMECAS.jpg

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Valeu Evandro, eu realmente não sabia dessas coisas!

Realmente, agora pensando melhor, um Pentium D 805 2,66ghz tinha consumo em media de 95 watts, e um Pentium E5300 2,60ghz (que é um processador totalmente diferente) tem consumo em media de 65 watts (é isso? me corrija se eu estiver errada). Nem vou dizer quem esquenta mais. O PD do exemplo é de 90 nm, o PE é 45 nm.

Tem muito mais a ver com o projeto mesmo... ugh, falei besteiras no ultimo post. Well, como disse um sábio uma vez, "porcarias acontecem".

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Valeu Evandro, eu realmente não sabia dessas coisas!

Realmente, agora pensando melhor, um Pentium D 805 2,66ghz tinha consumo em media de 95 watts, e um Pentium E5300 2,60ghz (que é um processador totalmente diferente) tem consumo em media de 65 watts (é isso? me corrija se eu estiver errada). Nem vou dizer quem esquenta mais. O PD do exemplo é de 90 nm, o PE é 45 nm.

Tem muito mais a ver com o projeto mesmo... ugh, falei besteiras no ultimo post. Well, como disse um sábio uma vez, "porcarias acontecem".

 

Se fosse simples a explicação, beleza, mas não é. Os Athlon 64 X2 eram em 90 nm também e não davam o trabalho que os Pentium D davam, e os 386 eram em o que, 300, 450 nm ? Não esquentavam tanto, mas nem dá pra comparar o desempenho deles com um simples Pentium DC de hoje.

Tem uns i7 de consumo menor ainda, pra desktops, e outros de 35W pra notebooks, e poderia ter até com menos se o processo de fabricação fosse voltado pro baixo consumo, como é alguns que a TSMC e GF possuem pra fabricar chips ARM (que de quebra são pequenos, simples e projetados para terem baixo consumo).

 

Resumindo, "vareia muito". :D

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Sim, não tem nada a ver com quantos nanômetros são, tem a ver com o projeto... na época do P4 a Intel tava nem aí pra caso o processador gastasse 130 watts, ou que a taxa de cálculos por clock fosse baixa. Naquela época a frequência era a maior ferramenta de marketing dos processadores e era isso o que eles queriam, mais frequência.

Não é a toa que foi a época mais negra da Intel, ainda bem que concorrência existe! Thanks AMD!

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Não é que eu quera saber como se projeta um processador apenas entender como principios da fisica é utilizado de forma tão contraditoria como tenho citado acima, considerando os fatores, condução, isolação e manipulação de corrente elétrica que beira a raia do absurdo se vocês caminharem na mesma linha de raciocinio que estou utilizando.

 

Aqui você já ignorou algo que é fundamental para existência dos processadores... O Silício é um semi condutor, sendo o silício mono cristalino, usado na fabricação de C.I um isolante, mas basta submete-lo a processos fotoquímico (exposição a ultravioleta atraves de mascaras) para altera suas propriedades e poder torna-lo condutor ou isolante. desse modo a isolação entre componentes já é natural...

 

Há também formas de fazer "crescer" sobre o wafer de silício, uma camada de oxido de silício, simplesmente expondo ele em um forno em uma atmosfera controlada com oxigênio de alta pureza, isso ja é a base da tecnologia MOS (Metal Oxide Semiconductor), lembrando que o oxido de silício, é um isolante tão bom quanto o vidro.

 

Ha ainda a possibilidade de implantar íons de determinadas impurezas profundamente dentro de um C.I, que e feita com um inplantador de íons, permite formar junções PN "verticais" ou criar áreas de silício polycristalino que são condutoras

 

E detalhe, essas tecnologias citadas são antiquíssimas, da década de 60 e 70... certamente já devem existir varias outras formas e tecnologias guardadas a "sete chaves" por empresas do ramo, com os componentes cada vez menores, projetar um chip ja requer uma mescla de profissionais de diversas competências, como física quântica, mecânica quântica, além das área tradicionalmente dedicada a seu estudo a microeletronica...

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Aos que responderam a este post, demonstram ter um nível de conhecimento da materia, confesso que desconheço tudo que foi dito até então, sempre falei aqui e em todos locais, não sou pesquisador nem conhecedor a esse nível, me limito a usar e aprender as coisas que vou necessitando, cito por exemplo o Microsoft Oficce, só instalao o Word, PPS e Excell em virtude de utilizar apenas esses aplicativos da suite da Microsoft, se amanhã surgir a necessidade de utilizar o Publisher por exemplo, instalo e vou procurar aprender; isso com todos, foco meu interesse apenas naquilo que vou utilizar.

No caso em questão, parece que não estou atingindo o meu objetivo, apesar da brilhantes respostas, minha dúvida não é centrada ao tamanho da pastilha do processador apenas, é uma explicação para que vocês transportem as condições físicas de uma placa eletrônica, onde tem os componentes soldados e isolados, circuito impresso com espaço isolante entre as trilhas, onde os componentes mencionados são soldados na placa, e depois ainda os milhares de pinos que se conecta ao soquete.

Os antigos refiticadores de selenium foram substituidos pelos diodos, houve uma redução de tamanho e também uma melhor condição de instalação e consequentemente um aspecto final melhor, até aqui dá para entender, agora dizer que um pequeno quadradinho sólido tem tudo isso que já foi citado, ou seja um diagrama completo para uma função, no caso um processador, onde se fosse montado pelos meios tradicionais, sobre uma placa de fenolite ou de fibra, teria que ter um traçado no circuito impresso, inserido os componetes um a um, soldados todos os pontos, ficaria gigantesca como o senhor Morinoto afirma ter milhares de transistores.

Essa que é a questão crucial, espero que eu tenha conseguido agora demonstrar a minha dúvida que não está centrada na fabricação de um processador do ponto de vista industrial, esse lance dos waffer, fatiar, tratar, etc e tal, a unica questão é responder o que está acima em destaque.

Saber como se fabrica um processador, não que seja fácil, mas está cheio de explicações como vocês já demonstraram mas estou me referindo não a criação em si, e sim "implantar" o diagrama de um processador, creio que deve ter um como qualquer projeto eletrônico, considerando que cada componte tem um diagrama diferente, alem da concepção em si, ainda tem a parte de confecção física já falada, como explicar isso em uma "pastilha" sólida?

 

http://www.tecmundo.com.br/processadores/59510-litografia-feito-processador-infografico.htm

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Sobre o desenho da mascara para o UV, ela não precisa ser necessariamente pequena, do tamanho do chip... se você já usou um "binoculo" ou luneta deve entender que é realmente simples modificar a trajetória da luz e projetar uma imagem grande de uma imagem pequena e vice versa...

 

Nos processos de produção de processadores eles são feitos juntos e depois separados, facilitando o manuseio do waffer, a mascara pode ser feita para gravar um wafer inteiro, que tradicionalmente tinha entre 10 e 12,5 cm e após desmembrado dará origem a dezenas de chips individuais que serão testados e encapsulados...

 

No corte da pastilha certamente pode haver danos a partes dos chips, por isso, em desenhos de chips o cache é posto meio que nos lados do processador, se alguma parte dele for danificado, basta desabilitar a porção "ruim" e remarcar o chip como um modelo inferior...

 

Imaginar as organizações dos componentes como em uma simples placa e querer passar isso para um chip é meio sem propósito, as placas de circuito impresso comuns geralmente só tem trilhas em 2 lados,  enquanto em uma pastilha, é um espaço 3D com componentes podendo ser colocados entre camadas intermediarias montados de forma "vertical ou horizontal"

 

Um circuito integrado pode também ter varias pastilhas finas de silício empilhadas, pois essas pastilhas são muito finas, Basta fazer crescer sobre as pastilhas uma finíssima camada isolante de oxido de silício; a técnica conhecida como die stacking, é a responsável por um simples cartão miniSD minúsculo ter ate 128GiB, considerando células TLC, de 8 bits, seriam necessários 128 bilhões de transistores...

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Pessoal,

 

Apenas para acrescentar à esta excelente discussão, deixo aqui links de dois artigos sobre o assunto que eu já publiquei:

 

Como chips são fabricados: https://www.clubedohardware.com.br/artigos/como-chips-sao-fabricados/1131

 

Visita à fábrica da Intel que eu fiz em Israel: https://www.clubedohardware.com.br/artigos/visita-a-fab18-da-intel-em-kiryat-gat-israel/1141

 

Abraços!

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Vejam o post aqui: http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/1112953-tv-lg-55ld650-sa-led-piscando-devagar/como outros tantos similares, alguém está tendo problemas com seu eletrônico porque algo está errado e precisa ser restaurado.

Baseado em que um processador é composto por milhares de componentes, então porque não se aplicar essa técnica totalmente ao invés de continuar utilizando os cicuitos e componentes padrão?

Eu disso aplicar a mesma técnica que concentra tudo em uma pastilha de 3 mm² e não o processsador em si, pelo pouco que seii, as TVs também tem seus processadores, mas porque não padroniza na forma e tamanho tudo que é eletrônico?

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