Fungsi processor adalah otak atau pengendali atas jalannya
semua aktifitas komponen komputer lainnya yang berfungsi melakukan
perhitungan dan melakukan tugas.
Berikut adalah proses pembuatan processor :
Pasir adalah sesuatu yang banyak terdapat dan hampir menutupi seluruh
permukaan bumi. Pasir mempunyai persentase silikon yang tinggi dalam
bentuk Silikon Dioxide (SiO2) yang merupakan bahan pokok untuk membuat
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.
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 anda lihat, proses yang
bener-bener rumit tadi ternyata hasilnya kecil doank. Pada gambar paling
kiri itu ada 6 kelompok ‘Wafer’, pada gambar kanannya sudah berapa
‘Wafer’ ?
‘Dies’ yang lulus test, akan diikutkan ke tahap selanjutnya yaitu
‘Packaging’. ‘Dies’ yang tidak lulus, dibuang dengan percumanya.
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)
