Méthode de fabrication du processeur d’Intel

Intel explique comment un processeur d’ordinateur personnel est fabriqué en utilisant certaines des technologies les plus avancées du monde, mais simplifiées pour l’utilisateur.
Intel vous guide à travers le processus
Vous êtes-vous déjà demandé à quoi ressemble un processeur ? Ces appareils comptent parmi les plus complexes et les plus sophistiqués au monde, et il est de plus en plus difficile de les améliorer. Intel vient de publier un article qui explique la fabrication de ses processeurs d’une manière compréhensible.

En fait, les processeurs ne se limitent pas aux ordinateurs personnels ou aux serveurs, presque tous les appareils utilisent un type de processeur : des réveils aux smartphones. Cependant, puisque la vidéo a été publiée par Intel, nous allons expliquer ici comment le processeur Intel est fabriqué, ou plutôt, en quoi il consiste, depuis sa construction jusqu’au produit final que nous, consommateurs, installons et utilisons dans nos ordinateurs personnels.

Comment est fabriqué le processeur Intel

À l’intérieur du processeur se trouvent des milliards de “commutateurs” microscopiques, appelés transistors, qui font fonctionner le processeur dans une région de la taille d’un ongle.

Maintenant que nous le savons, examinons comment les processeurs sont fabriqués : de la conception à la livraison dans nos foyers.

Conception du processeur

Avant de devenir la “case” lorsque nous achetons un processeur, tout commence par une simple idée dans l’esprit des architectes de l’entreprise. Ces architectes travaillent avec des ingénieurs et des designers pour créer des croquis préliminaires de l’appareil. Lorsque tout le monde est d’accord, ces croquis deviennent les conceptions finales avec les transistors, les circuits et les couches.

Ces couches sont importantes, et un processeur peut en compter une trentaine. Certaines couches contiennent des transistors, et d’autres des interconnexions entre les couches dans des configurations spécifiques pour maximiser l’efficacité.

Les transistors, qui sont des “interrupteurs”, peuvent être activés et désactivés pour représenter les uns et les zéros du système binaire utilisé dans les ordinateurs jusqu’à 5 milliards de fois par seconde.

Création d’un modèle et d’une matrice

Lorsque les concepteurs, ingénieurs et architectes sont satisfaits de la conception qu’ils ont produite, ils l’envoient à “Mask Ops” : les ingénieurs chargés de transformer la conception en un modèle qui sera utilisé pour la fabrication du processeur.

Pour ce faire, une machine à grains électroniques peut reproduire ce dessin sur des morceaux de quartz de 6 × 6 1/4 pouces d’épaisseur. Ces pièces, appelées gabarits, sont ensuite utilisées pour former le circuit interne du processeur sur la plaquette de silicium. Ce type de filière nécessite plus de 50 gabarits pour créer toutes les couches du processeur.

Processus de fabrication

Une fois que tous les masques nécessaires à la construction d’un processeur ont été créés, l’étape suivante est la fabrication, où les masques sont envoyés dans des usines, appelées “mills”. Ici, ces moulins sont utilisés pour façonner les circuits en plaquettes, ce que vous avez probablement déjà vu de nombreuses fois. Bien entendu, ces plaquettes n’existent pas à l’état brut, mais doivent d’abord subir des processus chimiques pour transformer le sable (silicium) en plaquettes que nous connaissons.

Pour “imprimer” les masques sur les plaquettes, on utilise un procédé appelé photolithographie. Un canon à électrons réfléchit la lumière sur ces masques, qui sont ensuite imprimés sur les plaquettes après être passés à travers plusieurs lentilles pour réduire le procédé à la taille souhaitée.

Cela doit être fait avec tous les masques pour créer des couches pour chaque puce. Cela permet de faire tenir des centaines, voire des milliers de petites puces sur une seule plaquette. Il passe ensuite à l’étape suivante du processus de fabrication du processeur.

Le processus de fabrication

Une fois les plaquettes reçues, le processus de fabrication et de sélection se poursuit. En fait, une plaquette contient des centaines ou des milliers de puces et doit être découpée avec suffisamment de précision pour séparer toutes ces puces en vue de leur utilisation dans le processeur. Des machines de découpe laser de haute précision sont utilisées à cet effet.

Le résultat de ce processus est la fameuse matrice qui est le cerveau des processeurs. Une fois les copeaux coupés, une autre machine les achemine vers l’étape suivante de la chaîne de production.

À ce stade, les puces sont placées sur une sorte de tapis roulant, qui est acheminé par avion car elles doivent être envoyées dans d’autres usines Intel pour y être assemblées et testées.

Montage et essais

À ce stade, les techniciens testent toutes les puces une par une et éliminent celles qui ne fonctionnent pas correctement ou qui ne répondent pas aux exigences de qualité du fabricant. Si elles réussissent le test, les puces sont montées sur un substrat et un dissipateur thermique (IHS) est placé au-dessus d’elles, créant ainsi un dispositif connu sous le nom de processeur. Ce processus est appelé assemblage.

Cette coque extérieure protège la puce de presque tous les dommages, tels que les chocs, les projections d’eau ou la chaleur. La face inférieure de ce châssis contient toutes les connexions nécessaires pour permettre au processeur de travailler en harmonie avec la carte mère sur laquelle il est monté.

Une fois le processus d’assemblage terminé, le processeur passe à la dernière étape avant de nous parvenir : le stockage.

Stockage et entreposage

Au cours de cette dernière étape, les processeurs, ainsi que les dissipateurs thermiques, les manuels et les autres composants sont emballés et conditionnés ensemble. Nous finirons par acheter ce produit.

À partir de là, Intel expédie le processeur aux OEM, aux distributeurs et à tous les réseaux de revendeurs du monde entier qui vendent des ordinateurs avec le processeur déjà assemblé, ou expédie le matériel aux magasins où nous pouvons acheter le processeur.

Vous l’avez vu. Entre le moment où un processeur est conçu et celui où il arrive dans nos foyers, il passe par un processus complexe qui prend beaucoup de temps, se déroule presque partout dans le monde et implique des centaines de personnes.