400 tranzistorů v červené krvince! Přímo z místa činu v Izraeli

Jako jediná česká redakce, se mohlo 21. STOLETÍ podívat se společností Intel do její supermoderní “kuchyně” nejvýkonnějších počítačových technologií. Nahlédneme do izraelské továrny ve městě Kiryat Gat, která používá 45nm výrobní technologii a vyrábí 300 mm křemíkové desky pro počítačové procesory.Jako jediná česká redakce, se mohlo 21. STOLETÍ podívat se společností Intel do její supermoderní “kuchyně” nejvýkonnějších počítačových technologií. Nahlédneme do izraelské továrny ve městě Kiryat Gat, která  používá 45nm výrobní technologii a vyrábí 300 mm křemíkové desky pro počítačové procesory.

Nová, přísně utajovaná technologie, je mnohem výkonnější a úspornější, než dosud známé výrobky. Jeden tranzistor nového 45 nm čipu je tak malý, že se vejde 400x do jedné lidské červené krvinky.

21. STOLETÍ vám tak v poutavé reportáži přiblíží poněkud náročnější téma výroby nejmenších čipů světa.Útroby izraelské továrny Intel Fab 28 vypadají jako hollywoodské ateliéry, ve kterých se právě natáčí scifi film. Továrna společnosti Intel začala chrlit nejmodernější čipy na světě. My, novináři z celého světa, jsme byli nejprve důkladně proškoleni a připraveni na prohlídku. Fotoaparáty jsou z bezpečnostních důvodů nepřípustné ( vždyť se jedná o supertajné počítačové technologie, které je třeba střežit jako oko v hlavě). Za průhledy z bezpečnostních skel to vyhlíží jako na obrovských operačních sálech. Technologové jsou zahaleni v bělostných skafandrech na jedno použití. Do výroby se nesmí dostat ani zrnko prachu. Součástí pracovních “montérek” je samozřejmě respirátor s odsáváním, takže iluze kosmických pracovníků je dokonalá. Pohybují se obezřetně po nerezových roštech v oranžovožlutém osvětlení a pracují s vědomím, že se podílejí na nejmodernějších světových počítačových technologiích. Průvodci nás ostřížím zrakem sledují, abychom nerušili plynulý chod provozu.
Podobné je to i v druhé továrně ve městě Haifa, kde vyfasujeme slušivé oblečky a můžeme se opatrně pohybovat v provozech, kde se designují nové 45nm čipy, které jsou od počátku letošního roku dostupné i pro běžného uživatele.

Intel o krok napřed

Počet tranzistorů v počítačových čipech se podle tak zvaného Mooreova zákona zdvojnásobuje zhruba každé dva roky. S tím razantně roste výkon a možnosti počítačů. Uživatelé si žádají nejmodernější technologie, hrát graficky propracované hry a pracovat s multimédii. Poptávka však roste i po dalších funkcích, například po zabezpečení počítače a spolehlivém bezdrátovém připojení k internetu. Podstatná je rovněž snaha uspořit energii, která je stále dražší.
Nová, 45nm výrobní technologie ve srovnání s předchozí generací zhruba zdvojnásobuje hustotu tranzistorů v čipu, což umožňuje buď zvýšit celkový počet tranzistorů, a tím zvýšit jeho výkon, nebo snížit rozměr procesoru. Menší rozměry tranzistorů se odrážejí i v nižší spotřebě, což snižuje aktivní příkon zhruba o 30 procent. Malé rozměry, nízká spotřeba a špičkový  výkon dělají z nových, 45nm procesorů Intel takřka univerzální čipy pro všechny druhy výpočetních zařízení: od kapesních internetových počítačů až po špičkové servery. Procesory vyrobené 45nm technologií jsou mnohem šetrnější k životnímu prostředí nejen díky nižší spotřebě, ale i vzhledem k použitým materiálům.

Spoluzakladatel společnosti Intel Gordon Moore říká: „Tyto nové procesory, které obsahují stamiliony tranzistorů s obsahem hafnia, patří mezi nejvýznamnější milníky vývoje tranzistorů za posledních 40 let.“ „Za vyřešení jednoho z největších problémů našeho odvětví můžeme děkovat vědcům, fyzikům a technikům. Jejich práce je úctyhodná a já gratuluji všem týmům společnosti Intel,“ říká  Paul Otellini, prezident  společnosti Intel.

Křemíkový špalek

Základem čipu je  polovodič z křemíku ( tedy prachobyčejného písku), který se blíží téměř 100% chemické čistotě Z něj je vytvořen ingot o průměru 30 centimetrů, délce okolo 1,5 m a  hmotnosti  několika set kilogramů.  Tento drahocenný “špalek” je diamantovou pilou  rozřezán na plátky o tlouštce necelého jednoho milimetru a nazývá se wafer. Povrch waferu je dále zpracováván asi třemi stovkami technologických operací pomocí nichž je na plátu “vypěstováno” několik set čipů. Wafer je po dokončení všech technologických kroků rozřezán na jednotlivé čipy, které prochází přísnou kontrolou a zmetky jsou bez milosti likvidovány, nebo prodávány jako méně výkonné komponenty.
Jen čtyři místa na světě

Intel začal 45nanometrové procesory vyrábět v americkém Oregonu ve svém vývojovém zařízení D1D v lednu 2007. Fab 32 v Arizoně je třetí továrnou společnosti Intel vyrábějící 300mm procesorové pláty (wafery) a druhou továrnou na 45nm čipy. S otevřením továrny Fab 32 přechází Intel na velkokapacitní výrobu. Další dvě továrny s výrobní technologií 45 nm/300 mm pracují ve městě Kiryat Gat v Izraeli (Fab 28) a v Rio Rancho v Novém Mexiku (Fab 11x).

Absolutně čistý vzduch

Výrobní linky společnosti Intel s označením Fab jsou značeny jako laboratorní prostor „třídy 1“ (Class 1), což znamená, že na objem vzduchu o velikosti jedné krychlové stopy (0,028 m3) nepřipadá více než jedna částice o velikosti 0,5 mikronu nebo větší. Pro srovnání, lidský vlas má tloušťku 80 mikronů. Operační sály nemocnic jsou klasifikovány jako čisté prostory „třídy 10 000“, což znamená, že vzduch uvnitř továrny Intel Fab  je stokrát čistší než vzduch na operačním sále. Vzduch ve vnějším prostředí by například spadal do „třídy 3 miliony.“

· První tranzistor vyrobený v Bell Labs v roce 1947 jste mohli držet v ruce, zatímco stovky nových 45nm tranzistorů Intel se vejdou na povrch jediné červené krvinky.

· Pokud by se dům zmenšil stejným způsobem jako tranzistory, tak byste se na něj museli dívat mikroskopem. Podívat se na 45nm tranzistor je možné jen těmi nejmodernějšími mikroskopy.
· Cena jednoho tranzistoru v nové generaci procesorů Intel – kódově označované Penryn – bude zhruba 1 miliontina průměrné ceny tranzistoru z roku 1968. Pokud by se auta zlevňovala stejným tempem, tak by dnes nové auto stálo kolem 20 haléřů.

· Dva tisíce 45nm tranzistorů za sebou tvoří řadu dlouhou, jako je široký lidský vlas.
· Na hlavičku špendlíku, která měří zhruba 1,5 milionu nanometrů, by se vešlo přes 30 tisíc 45nm tranzistorů.

· Do tečky na konci této věty – o průměru zhruba 0,1 mm neboli 100 000 nm – se vejde více než 2 tisíce 45nm tranzistorů.
· 45nm tranzistor se dokáže zapnout a vypnout zhruba 300 miliardkrát za sekundu. Než se 45nm tranzistor zapne a vypne, urazí světelný paprsek vzdálenost pouze necelé 3 milimetry.

Srovnání velikosti 45 nm

o nehet = 20 milionů nm
o lidský vlas = 90 000 nm

o zrnko pylu = 20 000 nm
o bakterie = 2 000 nm

o 45nm tranzistor Intel = 45 nm
o rinovirus = 20 nm

o atom křemíku = 0,24 nm

Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Bojové drony LCAAT budou chránit stíhačky F-35 Lightning II

Bojové drony LCAAT budou chránit...

Americké letectvo vyvíjí v rámci programu Low Cost Attritable Aircraft...
Čeká nás průlom ve vývoji biopaliv z řas?

Čeká nás průlom ve vývoji...

Společnosti Exxon Mobil a Synthetic Genomics Inc. objevily po osmi letech...
Pneumatika budoucnosti od Michelinu

Pneumatika budoucnosti od Michelinu

Francouzský výrobce pneumatik, společnost Michelin, ukázala, že by...
Voliro, nejvšestrannější hexakoptéra

Voliro, nejvšestrannější...

Kvadrokoptéry, známé zejména jako drony, se čím dál více rozšiřují po celém světě....
Vývoj vrtulníku budoucnosti pokračuje

Vývoj vrtulníku budoucnosti...

Bell Helicopters minulý týden představila vizi budoucnosti helikoptér. Výhodou by...
Na Mars s novým roverem?

Na Mars s novým roverem?

NASA představila prototyp roveru, který by mohl sloužit astronautům...
Nové perovskitové články zlevní solární energii

Nové perovskitové články zlevní...

Solární energie je čím dál tím víc ekonomičtější. Doposud byly nevýhodou...
Největší solární farma na světě je v Číně

Největší solární farma na světě je...

Statistiky Světové zdravotnické organizace mluví zcela jasně. Čína je jednou...
Rychlostí 1126 km/h z Amsterdamu do Paříže?

Rychlostí 1126 km/h z Amsterdamu do...

Nizozemský tým, složený ze specialistů z Delft University of Technology,...
Krok ke stálé základně na Měsíci: cihly z měsíčního prachu

Krok ke stálé základně na Měsíci:...

Evropští výzkumníci vytvořili ze simulovaného měsíčního regolitu pomocí...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Tváří se jako zbožný křesťan: Jeho zájmy ale mají k lásce k bližnímu velmi daleko!

Tváří se jako zbožný křesťan: Jeho...

Britskému autorovi příručky pro internetové pedofily...
Diplomatická zrada: Držel Metternich Napoleona na uzdě?

Diplomatická zrada: Držel...

Pařížská smetánka je na sklonku léta 1806 okouzlena...
V českých zemích se od roku 1876 používá metrická soustava: Z jakého důvodu?

V českých zemích se od roku 1876...

Dálniční ukazatel jasně říká, že z Prahy do Plzně...
Patřila Tutanchamonova zlatá maska ve skutečnosti královně Nefertiti?

Patřila Tutanchamonova zlatá maska...

Egyptský kněz překryje zlatou maskou obinadlem...
Rusové si s Aljaškou prodali zlatý důl

Rusové si s Aljaškou prodali...

„Musíme se zbavit něčeho, co nepotřebujeme,“...
Jen pro chytré: Kdo byl poslední císař Spojených států?

Jen pro chytré: Kdo byl poslední...

Amerika nemá krále, ačkoliv někteří její prezidenti...
Zlověstný tikot hodin: Ohlašuje blížící se konec?

Zlověstný tikot hodin: Ohlašuje...

Ve známé pohádce život každého člověka závisí na výšce jeho...
Krtek má stereočich, který funguje stejně jako naše schopnost prostorově vidět!

Krtek má stereočich, který funguje...

Jak skoro slepý krtek dokáže v labyrintu chodeb tak...
Čerstvé plody vcelku, nebo smoothies? Celá pravda o celém ovoci!

Čerstvé plody vcelku, nebo...

Ovoce je nacpané vlákninou, antioxidanty a dalšími...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.