Ini Adalah Ilustrasi Cara Pembuatan Prosesor Dalam Komputer Anda

**Dont** · 11-12-11, 19:35

Ini adalah ilustrasi bagaimana chip dibuat. Artikel dan gambar-gambar di bawah ini mendemonstrasikan tahap-tahap proses bagaimana memproduksi sebuah CPU (central processing unit), yang digunakan di setiap PC di dunia saat ini. Anda akan melihat sekilas beberapa pekerjaan yang luar biasa ini dilakukan tiap hari di pabriknya di Intel.

1. Sand (Pasir)

Pasir - terutama Quartz - memiliki persentase tinggi dari Silicon dalam pembentukan Silicon dioksida (SiO2) dan nerupakan bahan dasar untuk produksi semikonduktor.
Pasir - sekitar 25% masa Silicon yang merupakan senyawa kedua terbanyak - setelah oksigen - di muka bumi.

2. Silikon Cair

Silikon dimurnikan dalam tahap berlapis untuk akhirnya nencapai kualitas produksi yang disebut Electronic Grade Silicon (EGS). EGS mungkin hanya mengandung sebuah atom asing setiap satu triliun atom Silikonnya. Pada gambar di bawah ini Anda bisa lihat bagaimana sebuah kristal besar tumbuh dari silikon cair yang dimurnikan. Hasilnya adalah kristal tunggal yang disebut Ingot.

3. Kristal Silikon Tunggal - Ingot

Sebuah ingot dibuat dari Electronic Grade Silicon. Sebuah ingot memiliki berat sekitar 100 kilogram (220 pound) dan memiliki kemurnian Silicon 99.9999%.

4. Pengirisan Ingot

Ingot kemudian diiris menjadi disc-disc silikon individual yang disebut wafer.

5. Wafer

Wafer-wafer ini dipoles sedemikian rupa hingga tanpa cacat, dengan permukaan selembut kaca cermin. Intel membeli wafer-wafer siap produksi itu dari perusahaan pihak ketiga. Process rumit 45nm High-K/Metal Gate oleh Intel menggunakan wafer dengan diameter 200 milimeter. Saat Intel mulai membuat chip-chip, perusahaan ini mencetak sirkuit-sirkuit di atas wafer 50 milimeter. Dan untuk saat ini menggunakan wafer 300mm, yang menghasilkan penghematan biaya per-chip.

6. Mengaplikasikan Photo Resist

Cairan (warna biru) yang di tuangkan di atas wafer saat diputar adalah sebuah proses dari photo resist yang sama seperti yang kita kenal di film untuk fotografi. Wafer diputar selama tahap ini untuk membuatnya sangat tipis dan bahkan mengaplikasikan layer photo resist.

7. Exposure

Hasil dari photo resist diekspos ke sinar ultraviolet (UV. Reaksi kimianya ditrigger oleh tahap pada proses tersebut, sama dengan apa yang terjadi pada material film pada sebuah kamera saat Anda menekan tombol shutter. Hasil dari photo resist yang diekspos ke sinar UV akan bersifat dapat larut. Exposure diselesaikan menggunakan mask yang berfungsi seperti stensil dalam tahap proses ini. Saat digunakan dengan cahaya UV, mask membentuk pola-pola sirkuit yang bervariasi di atas tiap layer dari mikroprosesor. Sebuah lensa (di tengah) mengurangi image dari mask. Sehingga yang dicetak di atas wafer biasanya adalah empat kali lebih kecil secara linier daripada pola-pola dari mask.

8. Exposure

Meskipun biasanya ratusan mikroprosesor bisa dihasilkan dari sebuah wafer tunggal, cerita bergambar ini hanya akan fokus pada sebuah bagian kecil dari sebuah mikroprosesor, yaitu pada sebuah transistor atau bagian-bagiannya. Sebuah transistor berfungsi seperti sebuah switch, mengendalikan aliran arus listrik dalam sebuah chip komputer. Peneliti-peneliti di Intel telah mengembangkan transistor-transistor yang sangat kecil sehingga sekitar 30 juta transistor dapat diletakkan pas di kepala sebuah peniti.

9. Membersihkan Photo Resist

Photo resist yang lengket dilarutkan sempurna oleh suatu pelarut. Proses ini meninggalkan sebuah pola dari photo resist yang dibuat oleh mask.

10. Etching (Menggores)

Photo resist melindungi material yang seharusnya tidak boleh tergores. Material yang ditinggalkan akan digores (disketch) dengan bahan kimia.

11. Menghapus Photo Resist

Setelah proses Etching, photo resist dihilangkan dan bentuk yang diharapkan menjadi terlihat.

12. Mengaplikasikan Photo Resist

Terdapat photo resist (warna biru) diaplikasikan di sini, diekspos dan photo resist yang terekspos dibersihkan sebelum tahap berikutnya. Photo resist akan melindungi material yang seharusnya tidak tertanam ion-ion.

13. Penanaman Ion

Melalui seuatu proses yang dinamakan "ion implantation" (satu bentuk proses yang disebut doping), area-area wafer silikon yang diekspos dibombardir dengan "kotoran" kimia bervariasi yang disebut Ion-ion. Ion-ion ini ditanam dalam wafer silikon untuk mengubah silikon pada area ini dalam memperlakukan listrik. Ion-ion ditembakkan di atas permukaan wafer pada kecepatan tinggi. Suatu bidang listrik mempercepat ion-ion ini hingga kecepatan 300.000 km/jam.

14. Menghilangkan Photo Resist

Setelah penanaman ion, photo resist dihilangkan dan material yang seharusnya di-doped (warna hijau) memiliki atom-atom asing yang sudah tertanam (perhatikan sekilas variasi warnanya).

15. Transistor yang Sudah Siap.

Transistor ini sudah dekat pada proses akhirnya. Tiga lubang telah dibentuk (etching) di dalam layer insulasi (warna magenta) di atas transistor. Tiga lubang ini akan terisi dengan tembaga yang akan menghubungkannya ke transistor-transistor lainnya.

16. Electroplating

Wafer-wafer diletakkan ke suatu larutan sulfat tembaga di tahap ini. Ion-ion tembaga ditanamkan di atas transistor melalui proses yang disebut electroplating. Ion-ion tembaga bergerak dari terminal positif (anoda) menuju terminal negatif (katoda) yang dipresentasikan oleh wafer.

17. Tahap Setelah Electroplating

Pada permukaan wafer, ion-ion tembaga membentuk menjadi suatu lapisan tipis tembaga.

18. Pemolesan

Material ekses dari proses sebelumnya di hilangkan

19. Lapisan Logam

Lapisan-lapisan metal dibentuk untuk interkoneksi (seperti kabel-kabel) di antara transistor-transistor. Bagaimana koneksi-koneksi itu tersambungkan ditentukan oleh tim desain dan arsitektur yang mengembangkan fungsionalitas prosesor tertentu (misal Intel® Core™ i7 Processor). Sementara chip-chip komputer terlihat sangat flat, sesungguhnya didalamnya memiliki lebih dari 20 lapisan yang membentuk sirkuit yang kompleks. Jika Anda melihat pada pembesaran suatu chip, Anda akan menemukan jaringan yang ruwet dari baris-baris sirkuit dan transistor-transistor yang mirip sistem jalan raya berlapis di masa depan.

20. Testing Wafer

Bagian dari sebuah wafer yang sudah jadi ini diambil untuk dilakukan test fungsionalitasnya. Pada tahap test ini, pola-pola di masukkan ke dalam tiap chip dan respon dari chip tersebut dimonitor dan dibandingkan dengan daftar yang sudah ditetapkan.

21. Pengirisan Wafer

Wafer di iris-iris menjadi bagian-bagian yang disebut Die.

22. Memisahkan Die yang Gagal Befungsi

Die-die yang saat test pola merespon dengan benar akan diambil untuk tahap berikutnya.

23. Individual Die

Ini adalah die tunggal yang telah jadi pada tahap sebelumnya (pengirisan). Die yang terlihat di sini adalah die dari sebuah prosesor Intel® Core™ i7.

24. Packaging

Bagian dasar, die, dan heatspreader digabungkan menjadi sebuah prosesor yang lengkap. Bagian dasar berwarna hijau membentuk interface elektris dan mekanis bagi prosesor untuk berinteraksi dengan sistem komputer (PC). Heatspreader berwarna silver berfungsi sebagai pendingin (cooler) untuk menjaga suhu optimal bagi prosesor.

25. Prosessor

Inilah prosesor yang sudah jadi (Intel® Core™ i7 Processor). Sebuah mikroprosesor adalah suatu produk paling kompleks yang pernah dibuat di muka bumi. Faktanya, dibutuhkan ratusan langkah - hanya bagian-bagian paling penting saja yang ditampilkan pada artikel ini - yang dikerjakan di suatu lingkungan kerja terbersih di dunia, sebuah lab mikroprosesor.

26. Class Testing

Selama test terakhir ini, prosesor-prosesor akan ditest untuk key karakteristik mereka (diantaranya test pemakaian daya dan frekuensi maksimumnya).

27. Binning

Berdasarkan hasil test dari class testing, prosesor dengan kapabilitas yang sama di kumpulkan pada transporting trays yang sama pula.

28. Retail Package

Prosesor-prosesor yang telah siap dan lolos test akhirnya masuk jalur pemasaran dalam satu kemasan box.

sumber

**LunarCrusade** · 11-12-11, 19:45

ea ini ada di matkul Electronic Device sama VLSI di kampus gw

FYI, semua IC dan chip dibuatnya kayak begini, beda di desain blueprint rangkaian yg dicetak di silikonnya

**beck~** · 11-12-11, 21:00

nanya donk
kan dah ada tu DNA based processor, nah itu bagian mananya yg brupa DNA?

gw kebetulan dapet tugas tentang itu

**LunarCrusade** · 11-12-11, 21:28

Originally Posted by beck~

nanya donk
kan dah ada tu DNA based processor, nah itu bagian mananya yg brupa DNA?

gw kebetulan dapet tugas tentang itu

nah ini gw malah baru denger

tapi kalo gw boleh sedikit tebak"an sok tau...mungkin basis DNA yang 4 biji itu dibikin jadi logic gate (AND, OR, NAND, NOR, XOR, dkk)

baru disusun susun susun jadi 1 die processor (dan mungkin bisa jadi lebih kecil), ga MOSFET-based kek processor skrg

ada bahan bacaannya gak?

**beck~** · 11-12-11, 21:38

Originally Posted by LunarCrusade

nah ini gw malah baru denger

tapi kalo gw boleh sedikit tebak"an sok tau...mungkin basis DNA yang 4 biji itu dibikin jadi logic gate (AND, OR, NAND, NOR, XOR, dkk)

baru disusun susun susun jadi 1 die processor (dan mungkin bisa jadi lebih kecil), ga MOSFET-based kek processor skrg

ada bahan bacaannya gak?

gw aja lagi nyari buat tugas

klo gt ntar gw share dah makalah gw, rabu dikumpulin padahal... hha..
bantu2 ya bro klo punya sumbernya teorinya..

**LunarCrusade** · 11-12-11, 21:43

jiah malah minta tolong

bentar...gw bantuin (tapi gw ga baca detail loh ya)

jurnal ilmiah sih:

http://www.springerlink.com/content/...section=483224 (ini donlot pdf nya gimana ya? gw cuman bisa ngebaca di webnya doang)
http://www.cs.duke.edu/~harish/papers/ICANNGA07.pdf

**beck~** · 11-12-11, 21:49

wah, thx banget bro..

itu springerlink cuma bisa dibuka bagi yg berlangganan, soalnya itu web penyedia jurnal ilmiah
cuma bisa didownload pake koneksi di kampus hha...

thx bro... ntar gw share dimari makalah gw..

sama buku itu, gw upload ulang (klo bisa di download)

**thewildmen** · 11-12-11, 21:53

meski gw ga ngerti, cuma kok keren ya gambarnya bgus gitu bro..

**chad~** · 11-12-11, 22:27

berarti bentuk pertama prosessor pasir ya...
baru tau gw

thanks gan , ilmu lagi nih...

**Anbu-LoCk~rBN** · 12-12-11, 09:40

harus diberi thanks loh,

menurut gw dia mayan capek nampilin gambar yg cukup banyak

dan urutan yg cukup rapih

**maura_001** · 12-12-11, 10:23

seeep uis tak kasih thankss,,
menambah pengetahuan dan displaynya rapi jadi lebih mudah dimengerti untuk orang awam macam saya.

**KingB00ker** · 12-12-11, 22:26

Repost, dulu pernah ada tapi udah lupa di mana. Anyway thx buat sharingnya

.

**beck~** · 13-12-11, 21:44

berhubung gw dapet tugas yg nyerempet2 thread ini dan punya beberapa bahan bacaan
jadi gw share aja, sapa tau bisa nambah ilmu...

Spoiler untuk Bahan Bacaan :

itu semua tentang DNA Computing, yaitu komputer berbasis DNA, komputer yg proses kerjanya sangat cepat...
semoga berguna...

**LunarCrusade** · 13-12-11, 22:09

Originally Posted by beck~

berhubung gw dapet tugas yg nyerempet2 thread ini dan punya beberapa bahan bacaan
jadi gw share aja, sapa tau bisa nambah ilmu...

Spoiler untuk Bahan Bacaan :

itu semua tentang DNA Computing, yaitu komputer berbasis DNA, komputer yg proses kerjanya sangat cepat...
semoga berguna...

wuanjer klo kek gini mah namanya Moore's Law jadi sampah

(yg jumlah transistor dlm satu prosesor bakal berlipat 2 setiap 2 tahun)

bisa berlipet berkali kali malah

teknologi memang luar ~~binasa~~ biasa

(lom baca semua sih, ntar klo memungkinkan bakal gw baca semua

)

eniwei kalo dibandingin sama Quantum computing bakal lebih imba mana ya?

**beck~** · 13-12-11, 22:40

klo gak salah ada di salah satu jurnal tersebut
coba buka yg DNAC_Tutorial

disitu sih disebutin kalo kecepatan DNA Computing diatas Quantum komputer
tapi jujur aja gw kgk tau sistem kerja quantum komputer.. hha

Thread: Ini Adalah Ilustrasi Cara Pembuatan Prosesor Dalam Komputer Anda

Thread Tools

Ini Adalah Ilustrasi Cara Pembuatan Prosesor Dalam Komputer Anda

Share This Thread

Share This Thread

Posting Permissions

The Following 7 Users Say Thank You to Dont For This Useful Post:
Anbu-LoCk~rBN, beck~, Kaixa, maura_001, MJC, Titus_Alonerz, [Fdn]-1996

The Following User Says Thank You to LunarCrusade For This Useful Post:
beck~

The Following User Says Thank You to beck~ For This Useful Post:
LunarCrusade