Maitiro Ekugadzira Smartphone Processor Inoshanda Zvikuru
Purosesa ndeimwe yezvinhu zvakakosha mufoni. Pasina processor inoshanda zvakanyanya, mudziyo uyu haungakwanise kushandisa maapplication akasiyana-siyana epamusoro uye mabasa atinofarira nhasi. Muchinyorwa chino, tichaongorora maitiro ekugadzira processor yefoni inoshanda zvakanyanya, kubva pakugadzira kusvika pakugadzirwa kwakawanda.
1. Tsvagiridzo neKuvandudza
Danho rekutanga pakugadzira purosesa yemafoni ndeyekutsvaga nekugadzira (R&D). Padanho iri, mainjiniya nemasayendisiti vanobatana kugadzira dhizaini yepurosesa inosangana nezvinodiwa pakushanda nesimba. Maitiro aya anosanganisira kuenzanisa makomputa kuti aenzanise magadzirirwo akasiyana-siyana uye kufanotaura mashandiro epurosesa uye kuvimbika kwayo.
Padanho reR&D, zvimwe zvezvinhu zvikuru zvinotariswa ndeizvi:
– Kushanda kweCPU (Central Processing Unit): Kumhanya kweprocessor pakuita mirairo pasekondi, kazhinji kunoyerwa muGigahertz (GHz).
– Kushanda kweGPU (Graphics Processing Unit): Kugona kugadzirisa mifananidzo, kwakakosha zvikuru pakugadzira mitambo uye maapplication emultimedia.
- Kushanda zvakanaka kwesimba: Kunoderedza kushandiswa kwesimba kuti bhatiri rirambe richirarama kwenguva refu.
- Kubatanidzwa kwezvimwe zvinhu: Zvakadai sehungwaru hwekugadzira (AI), kudzidza kwemuchina, uye kubatana kwe5G.
Kuvandudzwa kwemaitiro ekugadzira zvinhu chikamu chakakosha chemaitiro aya, senge kushandiswa kwetekinoroji yekugadzira ye5nm kana kunyange ye3nm, iyo inobvumira zvikamu zvidiki uye zvinoshandisa simba zvakanyanya.
2. Dhizaini uye Kutevedzera
Kana pfungwa huru yepurosesa yangoonekwa, danho rinotevera nderekugadzira circuitry ye microelectronic yepurosesa. Vagadziri vemagetsi vanoshandisa software yeCAD (Computer-Aided Design) kugadzira marongerwo ema transistors, circuitry, nezvimwe zvikamu pa chip.
Dhizaini iyi inozosimbiswa kuburikidza nemakombiyuta ekuenzanisa kuti ive nechokwadi chekuti circuit inoshanda zvinoenderana nezvayakarongerwa. Maitiro aya anotora nguva yakareba, sezvo nzira yega yega uye transistor zvinofanirwa kuongororwa kudzivirira zvikanganiso zvinogona kukonzera zvikanganiso kana kukuvara kwe processor.
3. Kugadzira Mask uye Photolithography
Kana dhizaini yepurosesa yabvumidzwa, danho rinotevera kugadzira mask. Mask itemplate kana mold inoshandiswa mukuita photolithography kugadzira pattern pa silicon wafer. Maitiro aya anosanganisira matanho akati wandei:
- Kugadzira Mask: Kugadzira purani yedhizaini yemachip uchishandisa zvinhu zvemask.
– Kuputira: Mawafer esilicon akafukidzwa nechinhu chinonzwa chiedza chinonzi photoresist.
– Kuonekwa: Mask inoiswa pamusoro pewafer, uye zvimwe zvikamu zvewafer zvinoratidzwa nechiedza che ultraviolet (UV), zvichiita kuti patani yedunhu ishande.
– Kukura: Chinodzivirira chiedza cheUV chinobviswa, zvosiya chimiro chedenderedzwa pawafer.
4. Maitiro Ekugadzira Wafer
Mawafer esilicon ndiwo anonyanya kushandiswa kugadzira ma processors. Mawafer aya anogadzirwa nemakristaro esilicon akacheneswa uye anoumbwa kuita madhisiki matete. Maitiro aya ekugadzira anosanganisira matanho akati wandei, anosanganisira kunyungudutsa makristaro esilicon uye kuacheka kuita zvidimbu zvitete zvewafer (zvine upamhi hwemamilimita mashoma chete).
Panguva yekugadzira wafer, zvikamu zvakasiyana-siyana zvezvinhu (zvakaita sesilicon, oxides, uye polymers) zvinowedzerwa kuburikidza nekuisa uye kuchekerera kuti zvigadzire maumbirwo akaomarara e microelectronic mukati me chip.
5. Kugadzira Doping uye Kuvaka Zvivako zveTransistor
Matransistor ndiwo maburi ekutanga eprosesa chero ipi zvayo. Kuburikidza nemaitiro anozivikanwa se ion implantation kana doping, maion chaiwo anoiswa mu silicon wafer kuti achinje hunhu hwayo hwemagetsi, zvichiita kuti transistor ishande seswitch inogona kudzora kufamba kwemagetsi.
Maitiro aya akanyatsojeka, achishandisa matekiniki epamusoro akadai se extreme ultraviolet (EUV) lithography kugadzira ma transistors madiki zvikuru, kusvika kuma nanometer mashoma chete.
6. Kuunganidza uye Kurongedza
Kana wafer yagadziriswa uye ma transistors agadzirwa, danho rinotevera nderekuparadzanisa wafer kuita machipisi akasiyana, anonzi ma dies. Ma dies aya anozoedzwa kuti ave nechokwadi chekuti anoshanda uye akavimbika asati aiswa mu processor package hombe.
Kurongedza machipisi kunosanganisira kuisa die pa substrate, iyo inozovharwa mupurasitiki, ceramic, kana simbi kuti idzivirire chipisi uye ichibatanidza nebhodhi redunhu riri mukati mefoni.
7. Kuedzwa uye Kusimbiswa
Vasati vagadzirira kushandisa mapurosesa mumafoni, vanofanirwa kuedzwa zvakaoma. Kuedzwa uku kunosanganisira zvinhu zvakasiyana-siyana zvakaita se:
- Kushanda: Inoita kuti processor ishande nekumhanya kwainodiwa pasina kupisa zvakanyanya.
– Kuvimbika: Inoedza kugara kwenguva refu kwemuchina wekugadzirisa zvinhu mumamiriro akasiyana-siyana ekunze akaipisisa.
- Kuenderana: Kuve nechokwadi chekuti processor inogona kushanda zvakanaka nezvimwe zvikamu zvehardware nesoftware zviri mumudziyo.
8. Kugadzirwa Kwakawanda
Kana processor yapasa bvunzo dzese, kugadzirwa kwehuwandu kunogona kutanga. Maitiro ekugadzira anoshandisa maturusi nemaitiro anoshanda otomatiki kugadzira zviuru kusvika kumamiriyoni emayuniti e processor mwedzi wega wega. Mafekitori e semiconductor anogadzira ma processor aya anowanzonzi ma foundry.
Makambani makuru ekugadzira zvinhu akadai seTSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) neSamsung ndiwo anotungamira indasitiri iyi nehunyanzvi hwekugadzira zvinhu huri kuramba huchichinja, zvichiita kuti mapurosesa emafoni arambe ari pamberi mukuvandudza tekinoroji.
9. Kubatanidzwa muSmartphone
Danho rekupedzisira mukugadzirwa kwema processor nderekubatanidzwa mufoni. Vagadziri vemafoni, vakaita seApple, Samsung, neXiaomi, vanowana ma processor aya voabatanidza nezvimwe zvinhu zvakaita se memory, connectivity modules, displays, uye mabhatiri mumidziyo yavo.
Maitiro aya ekubatanidza anodawo kuongororwa kwakawanda padanho resisitimu kuti ive nechokwadi chekuti zvikamu zvese zvinoshanda zvakanaka uye hazvikonzeri matambudziko akadai sekunyanya kupisa kana kusagadzikana kwesisitimu.
Mhedziso
Maitiro ekugadzira processor yefoni inoshanda zvakanyanya inguva refu uye yakaoma, inosanganisira matanho akawanda, kubva pakutsvaga nekugadzira kusvika pakugadzira, kuyedza uye kugadzirwa kwakawanda. Danho rega rega rinoda tekinoroji yepamusoro uye hunyanzvi kuona kuti processor inobuda inosangana nezvinodiwa nevatengi zviri kuramba zvichiwedzera.
Nekuda kwekuwedzera kuri kuita maficha epamusoro uye kubatana nekukurumidza, remangwana rema processor emafoni rinotaridzika rakajeka uye rizere nehunyanzvi. Zvitsva zvitsva uye matekinoroji ekugadzira acharamba achisimudzira miganhu yekushanda nekushanda zvakanaka, zvichibvumira chizvarwa chinotevera chemafoni kupa ruzivo rwevashandisi rwunonyanya kufadza.
