Cuando hablamos o vamos a comprar un ordenador, uno de los componentes que más analizamos antes de decantarnos por uno de ellos es cual es el procesador o microprocesador que porta, puesto que, es una parte central de nuestro equipo informático y la parte más compleja del mismo. Estos microprocesadores son los causantes (entre otros factores) de que la experiencia que tengamos con el equipo sea satisfactoria y podamos tener una buena experiencia con el que equipo que hemos comprado. Pero, ¿sabemos cómo se fabrica un procesador? Vamos a verlo a continuación.
¿Cuál es el proceso necesario para fabricar un procesador?
Para la mayoría de las empresas del mundo, fabricar un procesador es una tarea realmente difícil y solo las empresas más punteras y con mejores recursos económicos y tecnológicos de los mundos son capaces de llevar a cabo un proceso tan complejo como la fabricación de estos. Más allá de determinar si el proceso es complejo o no, las instituciones que desempeñan estas actividades presentan rigurosos controles de limpieza y robots de alta precisión debido a que al más mínimo error puede podría echar a perder todo el proceso entero.
Afortunadamente, la optimización de recursos cada vez más eficientes y empresas como TSMC, Intel, Samsung o TSMC realizan verdaderas obras de ingenieras cuando desarrollan este tipo de procesador para ordenadores.
Necesitamos arena, pero arena pura
Un elemento fundamental para la fabricación de un procesador es la arena. No la arena que encontramos en la playa, en el desierto o en las fábricas de arena que luego utilicemos para la construcción de viviendas, sino que es una arena que está constituida fundamentalmente por dióxido de Silicio, la cual es calentada a miles de grafos centígrados y sometidos a diversos procesos químicos con el fin de obtener silicio puro. El resultado de este proceso inicial, es un silicio prácticamente puro.
Este cilindro se corta en obligas, es decir, horas muy delgadas y que posteriormente son pulidas a las que se le aplica un químico fotosensible. Luego, se incide a través de una luz ultravioleta que se proyecta a través de una plantilla y se proyecta en la dicha obliga la forma del procesador que el fabricante ha diseñado.
Silicio y cobre, fundamentales
Una vez que hemos tenido las obligas, son sumergidas en un disolvente que deja solo el patrón sin ningún quicio. Una máquina deja grabado el patrón en la oblea, y procede a bombardearla con iones, que son átomos cargados de energías que se incrustan en el silicio. Su incidencia permite modificar la conducción de la electricidad y creando así los famosos transistores. Esta propiedad, tan interesante del Silicio, es el motivo por el cual tan importante en la industria de la computación. Ahora bien, dichos transistores tienen que conectarte entre sí, para que puedan ejecutar los comandos que recibe. Para ello, los ingenieros utilizan pequeños cables de cobre con el mismo proceso en el que se crean los transistores.
Para evitar que tengan nuevos contactos entre sí, este proceso se realiza mediante capas. Este apartado es muy curioso, puesto que, la forma en las que los cables y los transistores quedan dispuestos se denomina arquitectura, y en función de esta arquitectura, los fabricantes denominan a sus procesadores como Skylake, Intel o Zen.
Dichos transistores actúan como pequeños interruptores que toman valores 0 y 1, permitiendo que un procesador reciba las instrucciones que el software ha ejecutado en código binario y este procesador las procese. Este proceso “tan sencillo” es la base de los ordenadores actuales.
Antes de pasar al último empaquetado, tenemos que analizar que el silicio tiene unos límites técnicos y físicos, los cuales están delimitados por la ley de Moore y como consecuencia de ellos, los procesos de desarrollo y de optimización de los procesadores cada vez son más complejos y difíciles de conseguir. El tiempo dirá que soluciones se plantea la industria de los procesadores, aunque cada vez hay más avances en la sustitución de Silicio por otros materiales como el grafeno o procesadores basados en luz.
Test y empaquetado
Una vez que ya hemos generado el circuito en sí, tenemos que comprobar que funciona correctamente y que es acto para el consumo industrial o personal. Para ello, los procesadores o microprocesadores se empaquetan de manera que su parte superior se une a la carcasa de metal que es la que efectúa el contacto con el disipador y por debajo, contamos con un circuito inferior que hace contacto con el socket de la placa base.
Este es uno de los apartados más complicados que hay puesto que una mala colocación de estos puede provocar la rotura completa de la placa base.
