cara membuat prosessor

Pasir, seperempat bagiannya terbentuk dari silikon, yakni unsur kimia yang paling berlimpah di muka bumi ini setelah oksigen. Pasir (terutama quartz), mempunyai persentase silikon yang tinggi di dalam bentuk Silicon Dioxide (SiO2) dan pasir merupakan bahan pokok untuk memproduksi semiconductor.

Setelah memperoleh mentahan dari pasir dan memisahkan silikonnya, materiil yang kelebihan dibuang. Lalu, silikon dimurnikan secara bertahap hingga mencapai kualitas 'semiconductor manufacturing quality', atau biasa disebut 'electronic grade silicon'. Pemurnian ini menghasilkan sesuatu yang sangat dahsyat dimana 'electronic grade silicon' hanya boleh memiliki satu 'alien atom' di tiap satu milyar atom silikon. Setelah tahap pemurnian silikon selesai, silikon memasuki fase peleburan. Dari gambar di atas, kita bisa melihat bagaimana kristal yang berukuran besar muncul dari silikon yang dileburkan. Hasilnya adalah kristal tunggal yang disebut 'Ingot'.



Kristal tunggal 'Ingot' ini terbentuk dari 'electronic grade silicon'. Besar satu buah 'Ingot' kira-kira 100 Kilogram atau 220 pounds, dan memiliki tingkat kemurnian silikon hingga 99,9999 persen.



Setelah itu, 'Ingot' memasuki tahap pengirisan. 'Ingot' di iris tipis hingga menghasilkan 'silicon discs', yang disebut dengan 'Wafers'. Beberapa 'Ingot' dapat berdiri hingga 5 kaki. 'Ingot' juga memiliki ukuran diameter yang berbeda tergantung seberapa besar ukuran 'Wafers' yang diperlukan. CPU jaman sekarang biasanya membutuhkan 'Wafers' dengan ukuran 300 mm.



Setelah diiris, 'Wafers' dipoles hingga benar-benar mulus sempurna, permukaannya menjadi seperti cermin yang sangat-sangat halus. Kenyataannya, Intel tidak memproduksi sendiri 'Ingots' dan 'Wafers', melainkan Intel membelinya dari perusahaan 'third-party'. Processor Intel dengan teknologi 45nm, menggunakan 'Wafers' dengan ukuran 300mm (12 inch), sedangkan saat pertama kali Intel membuat Chip, Intel menggunakan 'Wafers' dengan ukuran 50mm (2 inch).



Cairan biru seperti yang terlihat pada gambar di atas, adalah 'Photo Resist' seperti yang digunakan pada 'Film' pada fotografi. 'Wafers' diputar dalam tahap ini supaya lapisannya dapat merata halus dan tipis.

Di dalam fase ini, 'Photo Resist' disinari cahaya 'Ultra Violet'. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses ini mirip dengan 'Film' kamera yang terjadi pada saat kita menekan shutter (Jepret!).

Daerah paling kuat atau tahan di 'Wafer' menjadi fleksibel dan rapuh akibat efek dari sinar 'Ultra Violet'. Pencahayaan menjadi berhasil dengan menggunakan pelindung yang berfungsi seperti stensil. Saat disinari sinar 'Ultra Violet', lapisan pelindung membuat pola sirkuit. Di dalam pembuatan Processor, sangat penting dan utama untuk mengulangi proses ini berulang-ulang hingga lapisan-lapisannya berada di atas lapisan bawahnya, begitu seterusnya.

Lensa di tengah berfungsi untuk mengecilkan cahaya menjadi sebuah fokus yang berukuran kecil.



Dari gambar di atas, kita dapat gambaran bagaimana jika satu buah 'Transistor' kita lihat dengan mata telanjang. Transistor berfungsi seperti saklar, mengendalikan aliran arus listrik di dalam 'Chip' komputer. Peneliti Intel telah mengembangkan transistor menjadi sangat kecil sehingga sekitar 30 juta 'Transistor' dapat menancap di ujung 'Pin'.



Setelah disinari sinar 'Ultra Violet', bidang 'Photo Resist' benar-benar hancur lebur. Gambar di atas menampakan pola 'Photo Resist' yang tercipta dari lapisan pelindung. Pola ini merupakan awal dari 'transistors', 'interconnects', dan hal yang berhubungan dengan listrik berawal dari sini.



Meskipun bidangnya hancur, lapisan 'Photo Resist' masih melindungi materiil 'Wafer' sehingga tidak akan tersketsa. Bagian yang tidak terlindungi akan disketsa dengan bahan kimia.



Setelah tersketsa, lapisan 'Photo Resist' diangkat dan bentuk yang diinginkan menjadi tampak.



'Photo Resist' kembali digunakan dan disinari dengan sinar 'Ultra Violet'. 'Photo Resist' yang tersinari kemudian dicuci dahulu sebelum melangkah ke tahap selanjutnya, proses pencucian ini dinamakan 'Ion Doping', proses dimana partikel ion ditabrakan ke 'Wafer', sehingga sifat kimia silikon dirubah, agar CPU dapat mengkontrol arus listrik.



Melalui proses yang dinamakan 'Ion Implantation' (bagian dari proses Ion Doping) daerah silikon pada 'Wafers' ditembak oleh ion. Ion ditanamkan di silikon supaya merubah daya antar silikon dengan listrik. Ion didorong ke permukaan 'Wafer' dengan kecepatan tinggi. Medan listrik melajukan ion dengan kecepatan lebih dari 300,000 Km/jam (sekitar 185,000 mph)



Setelah ion ditanamkan, 'Photo Resist' diangkat, dan materiil yang bewarna hijau pada gambar sekarang sudah tertanam 'Alien Atoms'



Transistor ini sudah hampir selesai. Tiga lubang telah tersketsa di lapisan isolasi (warna ungu kemerahan) yang berada di atas transistor. Tiga lubang ini akan diisi dengan tembaga, yang berfungsi untuk menghubungkan transistor ini dengan transistor lain.

'Wafers' memasuki tahap 'copper sulphate solution' pada tingkat ini. Ion tembaga disimpan ke dalam transistor melalui proses yang dinamakan 'Electroplating'. Ion tembaga berjalan dari terminal positif (anode) menuju terminal negatif (cathode).




Ion tembaga telah menjadi lapisan tipis di permukaan 'Wafers'.




Materiil yang kelebihan dihaluskan, meninggalkan lapisan tembaga yang sangat tipis.




Nah udah mulai ribet. Banyak lapisan logam dibuat untuk saling menghubungkan bermacam-macam transistors. Bagaimana rangkaian hubungan ini disambungkan, itu ditentukan oleh teknik arsitektur dan desain tim yang mengembangkan kemampuan masing-masing processor. Dimana chip komputer terlihat sangat datar, sebenarnya memiliki lebih dari 20 lapisan untuk membuat sirkuit yang kompleks. Jika kamu melihat dengan kaca pembesar, kamu akan melihat jaringan bentuk sirkuit yang rumit, dan transistors yang terlihat futuristik, 'Multi-Layered Highway System'.




Ini hanya contoh super kecil dari 'Wafer' yang akan melalui tahap test kemampuan pertama. Di tahapan ini, sebuah pola test dikirimkan ke tiap-tiap chip, lalu respon dari chip akan dimonitor dan dibandingkan dengan 'The Right Answer'.




Setelah hasil test menunjukan bahwa 'Wafer' lulus, 'Wafer' dipotong menjadi sebuah bagian yang disebut 'Dies'. Coba juragan lihat, proses yang bener-bener ribet tadi ternyata hasilnya kecil doank. Pada gambar paling kiri itu ada 6 kelompok 'Wafer', pada gambar kanannya udah berapa 'Wafer' tuh !?!?




'Dies' yang lulus test, akan diikutkan ke tahap selanjutnya yaitu 'Packaging'. 'Dies' yang tidak lulus, dibuang dengan percumanya T_T. Ada hal yang lucu beberapa tahun lalu, Intel membuat kunci dari 'Dies' yang tidak lulus ini ^^. Ada EBAYnya lho, ayo juragan yang tertarik beli, soalnya tinggal 4..




Ini adalah gambar satu 'Die', yang tadinya dipotong pada proses sebelumnya. 'Die' pada gambar ini adalah 'Die' dari Intel Core i7 Processor.




Lapisan bawah, 'Die', dan 'Heatspreader' dipasang bersama untuk membentuk 'Processor'. Lapisan hijau yang bawah, digunakan untuk membentuk listrik dan 'Mechanical Interface' untuk Processor supaya dapat berinteraksi dengan sistem PC. 'Heatspreader' adalah 'Thermal Interface' dimana solusi pendinginan diterapkan, sehingga Processor dapat tetap dingin dalam beroperasi.




'Microprocessor' adalah produk terkompleks di dunia ini. Faktanya, untuk membuatnya memerlukan ratusan tahap dan yang kita uraikan sebelumnya hanyalah yang penting saja.




Selama tes terakhir untuk Processor, Processor di tes karakteristiknya, seperti penggunaan daya dan frekwensi maksimumnya.




Berdasarkan hasil test sebelumnya, Processor dikelompokan dengan Processor yang memiliki kemampuan sama. Proses ini dinamakan dengan 'Binning', 'Binning' ditentukan dari frekwensi maksimum Processor, kemudian tumpukan Processor dibagi dan dijual sesuai dengan spesifikasi stabilnya.




Prosessor yang sudah dikemas dan dites, pergi menuju pabrik (misalnya dipake Toshiba buat laptopnya) atau dijual eceran (misalnya di toko komputer)

Sumber a :  http://wahw33d.blogspot.com/2010/12/melihat-cara-membuat-prosesor-tahap.html#ixzz3DVJXCG8Y

b : http://wahw33d.blogspot.com/2010/12/melihat-cara-membuat-prosesor-tahap.html

PERKEMBANGAN MIKROPROSESOR

MIKROPROSESOR 4004

Mikroprosesor pertama adalah intel 4004 yang dikenalkan tahun 1971, tetapi kegunaan mikroprosesor ini masih sangat terbatas, hanya dapat digunakan untuk operasi penambahan dan pengurangan.
Intel meluncurkan mikroprosesor pertama di dunia, 4-bit 4004, yang didesain oleh Federico Faggin. Microprocessor 4004.Processor di awali pada tahun 1971 dimana intel mengeluarkan processor pertamanya yang di pakai pada mesin penghitung buscom. Ini adalah penemuan yang memulai memasukan system cerdas kedalam mesin.
Mikroprosesor 4004 mempunyai 2.250 transistor PMOS, menangani data 4 bit, dan dapat mengeksekusi 60 ribu operasi per detik. Mikroprosesor 4004 ini adalah salah satu dari seri IC untuk komponen kalkulator tersebut: 4001: memori ROM 2.048 bit; 4002: memori RAM
MIKROPROSESOR 8008

Pada tahun 1972 intel mengeluarkan microprocessor 8008 yang berkecepatan hitung 2 kali lipat dari MP sebelumnya. MP ini adalah Mikroprosesor 8 bit pertama. Mp ini juga di desain untuk mengerjakan satu pekerjaan saja. Bill Gates muda dan Paul Allen coba mengembangkan bahasa pemograman untuk chip tersebut, namun saat itu masih kurang kuat.
MIKROPROSESOR 8080

Mikroprosesor pertama yang digunakan untuk komputer di rumah adalah intel 8080, merupakan komputer 8 bit dalam satu chip yang diperkenalkan pada tahun 1974.
Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan Mikroprosesor terbaru dengan seri 8080, dengan 4.500 transistor yang memiliki kinerja 10 kali pendahulunya. Pada seri ini intel melakukan perubahan dari Mikroprosesor multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang di pakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya yang memakai teknologi PMOS. Mikroprosesor ini adalah otak pertama bagi komputer yang bernama altair. Pada saat ini pengalamatan memory sudah sampai 64 kilobyte. Kecepatanya sampai 10X mp sebelumnya.
Tahun ini juga muncul Mp dari produsen lain seperti MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor2 lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst.
1975: Chip 8080 menemukan aplikasi PC pertamanya pada Altair 8800, sekaligus merevolusi PC. Gates dan Allen sukses mengembangkan bahasa dasar Altair, yang kemudian menjadi Microsoft Basic, untuk 8080.

MIKROPROSESOR 8086
Pada tahun 1978 Intel memperkenalkan mikroprosesor 16-bit 8086. Processor 8086 adalah cpu pertama 16 bit. Tetapi pada saat ini masih banyak di gunakan mainboard sandard 8 bit, karena motherboard 16bit merupakan hal yang mahal.
Pada tahun 1979 intel merancang ulang processor ini sehingga compatible dengan mainboard 8 bit yang di beri nama 8088 tetapi secara logika bisa di namakan 8086sx. Perusahan komputer IBM menggunakan processor 8086sx ini untuk komputernya karena lebih murah dari harga 8086, dan juga bisa menggunakan mainboard bekas dari processor 8080.
Teknologi yang di gunakan pada processor ini juga berbeda dari seri 8080, dimana pada seri 8086 dan 8086sx intel menggunakan teknologi HMOS.
Mikroprosessor 8086 mempunyai bus data 16 bit, sehingga dapat menulis atau membaca data ke/dari memori atau port input/output sebesar 16 bit atau 8 bit setiap saat, mikroprosessor ini mempunyai bus alamat 20 bit, sehingga dapat mengalamati sebanyak 220 = 1,048,57626 lokasi memori.

Pada tahun 1980 Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
Dan pada 1981 IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel kemudian mengatakannya sebagai “Kemenangan besar pertama Intel.”
MIKROPROSESOR 80286
Pada tahun 1982 Intel mengenalkan Mikroprosesor 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya. Pada mikroprosesor 80286 mempunyai 134.000 transistor
Mikroprosesor ini juga merupakan prosessor 16 bit.Prosessor ini mempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama.Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah.Mikroprosesor 286 ini menghasilkan kerja lebih banyak tiap tik clock daripada 8088/8086. Pada kecepatan awal (6 MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz.

Gambar Mikroprossesor 80286
Pada tahun 1984 belakangan diperkenalkan Mikroprosesor dengan kecepatan clock 8,10,dan 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT. Dan yang telah menjalankan MS-DOS,kelak menjadi standar PC selama hampir 10 tahun.
MIKROPROSESOR 80386
1985: Intel keluar dari bisnis RAM dinamis untuk fokus pada mikroprosesor, dan akhirnya ia mengeluarkan prosesor 80386, sebuah chip 32-bit dengan 275.000 transistor dan kemampuan menjalankan berbagai macam program sekaligus.

Gambar Mikroprosessor 80386
1986: Compaq Computer melambungkan IBM dengan PC yang didasarkan pada 80386.
1987: VIA Technologies didirikan di Fremont, Calif., mereka akan mejual chip set core logic x86.
MIKROPROSESOR 80486
Pada tahun 1989 80486 diluncurkan, dengan 1.2 juta buah transistor dan built-in math co-processor.
Intel telah memprediksi pengembangan prosesor multicore suatu saat pada tahun 2000-an.

Gambar Mikroprossesor 80486

Intel® Pentium® Processor
Pada tahun 1993 Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi superscalar diperkenalkan.

Gambar Intel® Pentium® Processor
Prosesor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.
Processor Intel® Pentium® Pro
Dirilis pada tahun 1995. Prosesor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, prosesor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.


Prosesor Intel® Pentium® II
Pada tahun 1997: Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia juga memperkenalkan MMX Pentium untuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang juga mencakup grafik, audio, dan pemrosesan suara.

Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.

Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.
Intel® Celeron® Processor
1999: VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat prosesor x86 dan x87 co-processor.

Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar.

Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
Intel® Pentium® III Processor
Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.

Gambar Intel® Pentium® III Processor

Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.
Intel® Pentium® 4 Processor
Pada tahun 2000 Debut Pentium 4 dengan 42 juta transistor.
Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz.

Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.
Intel Xeon Prosesor
Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
Intel Prosessor Dual Core
2005: Intel menjual prosesor Dual-Core pertamanya.

Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
Intel prosesor Core 2 Duo
2006: Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan juli.

Gambar Intel prosesor Core 2 Duo
Intel Prosesor Core 2 Quad
2007: Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari.
Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP ).

Gambar Intel Prosesor Core 2 Quad
Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power.
Sumber Referensi : http://sorsow.blogspot.com/2009/10/mikroprosesor-mikroprosesor-adalah.html
sumber : http://dmmikro.wordpress.com/perkembangan-mikroprosesor/