Что находится внутри процессора?

Пожелавший остаться неизвестным преподаватель и исследователь в области наноразмерных полупроводников в своем блоге показал вскрытие процессора Intel Pentium III Coppermine. Целью аспиранта было наглядно показать внутреннее устройство процессора с точки зрения обычного человека, не вдаваясь в подробности архитектуры и технологии производства чипов. Получилось в чем-то наивное, но, тем не менее зрелищное пособие для ответа на вопрос: а что же внутри процессора?

Первым делом «взломщик» отделил кристалл от контактной площадки. Поскольку прогреть плату феном ему не удалось, были использованы радикальные средства – отрезная машинка и пассатижи.

"Вскрытие" процессора






Под оптическим микроскопом:



Элементы "кремниевой подложки".





Можно разлядеть "межсоединения" (их можно представить как соединительные провода, проходящие в нескольких слоях/уровнях) между отдельными транзисторами.
Раскладка таких межсоединений определяется архитектурой микропроцессора и выглядит как футуристическая многоуровневая система шоссе и транспортных развязок.



После того, как возможности оптического микроскопа были исчерпаны, исследователь воспользовался электронным. Автор снимков замечает, что испытывал трудности с фокусировкой. Из-за бомбардировки электронами на элементах чипа накапливался электрический заряд, который и сбивал фокус.











На последнем снимке отдельные элементы (проводники) имеют размер 200-250 нм. Именно по такому техпроцессу (250-130 нм) и изготавливались процессоры Pentium III. Чтобы увидеть отдельные транзисторы чипа, автору пришлось бы снимать слой за слоем, что подразумевает достаточно сложный процесс и инструментарий.

Интересное по теме:

Как изготавливаются процессоры Intel: история в картинках
Компьютерные железки в рентгеновских лучах