Entenda as mudanças na produção de processadores

Achei essa noticia muitoo interessante...para quem GOSTA de informatica mesmo!

http://www.cpuplanet.com/features/article.php/1499981

Aqui uma tradução porca do Google, mas quebra um galho pros que nao sabem nada de ingles.

Resuminho:

Muito bom artigo...explica o o por que das fabricas de processaores quererem usar waffers de 300mm ao inves dos tradicionais de 200mm....(alias a diferença de preço entre cada tipo de fabrica é absurda: as de 300mm $2.5 bilhões a $3.5 bilhões e as de 200mm $1.5 bilhões)
Alem de mais chips por waffer o custo dos processadores baixa até 30% com estes waffers;
Explica tambem por que tanta ansia da nano-tecnologia querer fazer processadores cada vez menores...até o ponto onde nao se podera usar mais o silicio por se tornar "grande" demais. Processadores menores dispensam menos energia e tem mais transistores em espaços menores e trazem um grande "boost" na velocidade (vide os XP. Os Palomino que usavam 0.18micron mal chegavam a 2100mhz e esquentavam muito...os Tbred "b" com seus 0.13 micron fazem os estragos que até hoje vemos em overs animais...com um aquecimento muito menos prejudicial. Mostra que a tendencia é a migração para os 0.9 micron logo logo.
Interessante o comentario sobre o por que de interconexões de cobre e como a IBM e depois a AMD junto com a Motorola conseguiram aplicar o material nos atuais processadores, e a tecnologia SOI(tecnica de separar os transitores da base de silicio, pois este "puxa" ,no texto esta Drag em ingles,
eletricidade, fazendo perder de 20 a 25%, o que causa aquecimento...com esta tecnica ganha-se esses 20~25% no desempenho e de quebra o processador fica mais frio) que esta sendo usada nos novos Atlhons64.
A previsão para o fim do uso do silicio é de 10 a 20 anos onde as apostas para seu substituto são o carbon nanotubes, cilindros de atomos de carbono -- 500 vezes menores que os atuais processadores baseados em transistores baseados em silicio.



Matéria completa, traduzida pelo Google:

Absolutamente Fab-ulous: Mudanças no manufacturing do processador central
Por John P. Mello Jr.
Wafers Mais grandes, Dados Menores, Tecnologias Novas
Alguns usuários do PC vêem um desktop ou um notbook como uma caixa preta misteriosa. Alguns sabem bastante sobre o processador que esta dentro do pc, ou escolhem de algum tipo e de um modelo particulares de processador antes de comprar ou de construir PC. Mas não muitos prestam atenção a como o processador central foi construído -- podem vagamente recordar os comerciais velhos de Intel que algums trabalhadores de laboratório dançando no laboratorio de "roupas engraçadas" mas "se perde" quando os tecnicos falam sobre os fabricantes' que se movem para wafers de 300mm ou tecnologia de SOI (silicone-em-isolador).
Os compradores do PC não necessitam saber cada detalhe da engenharia do silicone, mas porque gostam de começar mais rapidamente, CPUs mais affordable. E o desempenho melhor e uns custos mais baixos são os motores gêmeos atrás das mudanças de hoje e tomorrow's no manufacturing do semicondutor. Vamos fazer exame de um olhar rápido em algumas tendências principais.
Dos Círculos Mais grandes...
Talvez os chipmakers os mais fundamentais dos revestimentos da transição são o movimento de carving microplaquetas fora dos wafers de silicone de 200mm (aproximadamente 8 polegadas no diâmetro) a usar os wafers de 300mm (aproximadamente 12 polegadas no diâmetro, rendendo a 2,25 vezes mais área de superfície por o wafer). A lógica atrás deste movimento é simples: Mais grande o wafer, mais microplaquetas pode ser feito dele, e mais baixo o custo de produzir uma única microplaqueta -- aproximadamente 30 por cento mais baixo, de acordo com Intel.
Assim se os wafers de 300mm forem uma idéia tão boa, por que a indústria do processador central apenas está começando agora ao redor a usá-los? Intel abriu uma facilidade do desenvolvimento em Oregon em 2001 e as plantas para ter três 300mm high-volume "fabs" -- plantas de fabricação ou fábricas da microplaqueta -- por 2004, quando AMD tiver partnered com Microeletrônica unida Corp. (UMC) para construir um fab de Singapore programado para abrir em 2005.
A resposta é que, aparte das barreiras technological, há econômico enorme: De acordo com Dick Deininger, o diretor da tecnologia do manufacturing em AMD em Austin, Tex., um fab 300mm-wafer custa $2,5 bilhão a $3,5 bilhões à configuração, comparada a $1,5 bilhões para uma planta de 200mm.
Se você fosse invest que muito para produzir duas vezes tantas como microplaquetas de um wafer, você seria mais melhor certo lá fosse um mercado para fora lá para elas -- a razão Intel começou a construir um fab de 300mm em Ireland em junho 2000, construção parada quando a economia slumped, e reiniciado em abril 2002. os "povos têm esperado bastante volume para suportar acima o investimento muito grande no edifício, da terra, um destes fabs grandes," explicam o vice-presidente de AMD para o sander de Craig da tecnologia process. a "economia é o que atrasou 300mm mais do que qualquer outra coisa."
Estas facilidades novas oferecem vantagens além dos wafers fazendo justos do whopper. São provável ter mais baixo "defect densidades," significando o número das imperfeições por a polegada quadrada do wafer, adicionam Peter Glaskowsky, editor no chefe do boletim de notícias do relatório do microprocessador publicado por In-Stat/MDR em Scottsdale, Ariz.
Quando os wafers de 300mm forem a onda do futuro, seus benefícios estão iludindo consumidores hoje porque não há bastante fabs de 300mm produzindo bastante microplaquetas para ter um impacto sério no mercado. Fará exame de "alguns anos" antes que ocorrerá, Glaskowsky diz.
Não obstante, o movimento ao manufacturing de 300mm é um negócio muito grande. Quando a lei de Moore governar aquela o poder processando dobra aproximadamente cada 18 meses, mudanças incrementais no tamanho do wafer pode fazer exame tão por muito tempo quanto uma década.
... Vêm Os Quadrados Menores
Você pode pensar do deslocamento aos wafers de 300mm como analogous a alimentar mais povos em um partido da pizza fazendo uma pizza mais grande (que usa uma bandeja maior). Uma outra maneira alimentar mais partygoers deve servir a fatias menores. E dentro do ano passado, AMD e Intel fizeram assim que movendo seu Athlon respectivo XP e Pentium 4 CPUs de 0,18- para o manufacturing 0.13-micron process -- consultando ao tamanho médio dos circuitos ou os elementos gravados em microplaquetas.
Além de deixar fabricantes fazer mais CPUs de cada wafer, makes process mais densos do manufacturing o CPUs ele mesmo mais eficiente. Os transistor da microplaqueta podem comutar mais rapidamente; requerem menos energia; a microplaqueta funciona o refrigerador; e os desenhadores podem embalar mais transistor no mesmo dado do tamanho. Todas estas coisas impulsionam o desempenho.
Ao segundo meio de 2003, o redesign do Pentium 4 de "Prescott" de Intel fará exame da etapa seguinte -- de 0.13-micron à tecnologia 0.09-micron process, embora não seja chamado isso. Abaixo de um décimo de um mícron (o tamanho, Intel indica, de um vírus típico), é justo dizer que você incorporou o reino do nanotechnology. Assim quando os técnicos adquiriram o hábito de dizer "0.13-micron" em vez de "130-nanometer," o platô process seguinte é consultado como à tecnologia 90-nanometer.
Depois que Prescott quebra o gelo, AMD diz que as versões 90-nanometer de seu Opteron server/workstation e Athlon ClawHammer desktop/notebook CPUs enviará ao primeiro meio de 2004. Finalmente, a tecnologia nova promete as microplaquetas que funcionarão duas vezes tão rapidamente e serão metade do tamanho de seus predecessors 0.13-micron.

Condutores Mais super
Além de fazer interconecta entre os transistor mais curtos, chipmakers estão trabalhando para fazê-los mais lisos. Sobre o último poucos anos, por exemplo, um material que está sendo migrado em CPUs foram o cobre, que impulsiona o desempenho porque -- enquanto cada eletricista home sabe -- ele são um condutor elétrico excelente.

Usar o cobre em CPUs pareceria ser um nenhum-brainer. Mas antes de 1997, o alumínio do baixo-lower-conductivity foi usado preferivelmente, porque os átomos de cobre poderiam escapar em ou "envenene" os transistor. A IBM abriu caminho uma maneira parar isso do acontecimento, seguido em 1998 por um risco entre AMD e Motorola que isso conduziu ao primeiro cobre-interconecta processadores desktop do PC.

A maioria de microplaquetas fazem exame hoje da vantagem do cobre, com os vendedores que procuraram ocupada por um sucessor mesmo mais eficiente. Uma inovação, explica Glaskowsky, deve colocar um isolador entre o silicone e as camadas do transistor da microplaqueta, em um silicone-em-isolador chamado process (SOI): "separar os transistor da base do silicone permite que movam-se mais rapidamente, porque não estão sendo arrastados para baixo tendo o silicone próximo."

O que os arrasta trague é um acúmulo da carga elétrica chamado capacidade parasítica; de acordo com AMD, o projeto de SOI pode cortar este arrasto por 20 a 25 por cento -- ou, para cortar alternativamente um consumo de potência de CPU's ao meio sem retardar o desempenho.

Quando a tecnologia de SOI for hoje disponível nos processadores de PowerPC de macs high-end de Apple, "estará adotada mais lentamente pelas companhias x86 porque necessitam manufaturar microplaquetas em uns volumes mais elevados," Glaskowsky diz. AMD prometeu fazer exame do mergulho, incorporando SOI em sua família do martelo de CPUs devido ao primeiro meio de 2003.

Intel rival diz que está escolhido uma técnica diferente para tweak o desempenho de um processador -- o silicone esticado, que muda a estrutura do lattice do silicone para apressar o fluxo dos elétrons com ele, como esticar uma parte de tela do fishnet para fazer os furos mais grandes. Intel diz que o projeto do estic-silicone que debut com seu 90-nanometer "Prescott" CPUs realça a corrente de movimentação por 10 a 20 por cento ao adicionar somente 2 por cento ao custo do manufacturing.

Os chipmakers estão olhando também os fios dentro das microplaquetas no quest para optimize o desempenho. Os projetos de 90-nanometer de Intel incorporarão, e o sócio UMC de AMD está perseguindo também, uma mistura do cobre com "os dielectrics baixos-k," um tipo novo do isolador entre fios que aumenta a velocidade do sinal e reduz o consumo de potência. "a isolação em torno das influências do fio como rapidamente os sinais atravessam ela," Glaskowsky explica. "mudando a isolação, você pode fazer o fio carregar os sinais mais rápidos."

A Microplaqueta Shrinking Incredible?
Alguns elementos dentro de um processador central são mesmo menores do que seu tamanho do processo de manufacturing -- corrente de Intel, 0.13-micron o Pentium 4 inclui os transistor que medem apenas 60 nanômetros, e a companhia diz que seu 90-nanometer CPUs caracterizará os transistor 50-nanometer cujos os óxidos da porta são literalmente somente cinco átomos densamente. Certamente, enquanto os processadores começam menores e menores, os analistas predizem que alcançarão um ponto onde não possam encolher para promover -- ao menos não usar o silicone.

Há algum debate a respeito de quando esse ponto será alcançado; alguns dizem este silicone Ragnarok são ainda 10 a 20 anos ausente, quando outros advertirem que poderia ocorrer assim que cinco anos de agora. Mas não há nenhuma necessidade encontrar-se acordado sobre este prospeto, desde que os investigadores estão minando ocupada as áreas que poderiam se necessário rendem recolocações para o silicone.

Um alternativo potencial: nanotubes do carbono, cilindros dos átomos do carbono tão pequenos quanto 10 átomos transversalmente -- 500 transistor silicone-baseados menor do que de hoje das épocas. Though longe do optimized, os transistor do nanotube que outperform os originais do silicone já têm sido criados no laboratório, dizem Phaedon Avouris, gerente da ciência do nanoscale e da tecnologia para a IBM nas alturas de Yorktown, N.Y.

A primeira aparência dos nanotubes em produtos comerciais espera-se ano seguinte, com diversas exposições flat-panel prometedoras das companhias baseadas na tecnologia. Tais telas touted para ter vidas longas (sobre 10.000 horas), com ângulos mais largos da visão, uns ângulos mais baixos da visão, e finalmente um menos custo do que LCDs de hoje.

Diz Avouris, "pesquisa tem-nos mostrado que os nanotubes têm um jogo notável das propriedades elétricas que livre elas dos tipos dos problemas que a eletrônica do silicone enfrentará em 10 anos ou assim