Это - песок. Им засыпаны пустыни, берега морей, рек, озёр.
Цена крайне низка, из-за большого количества в земной коре (25-30% от массы).
Однако не всё так просто друзья.
Тонны специализированного оборудования, высокие температуры и сложные
химические процессы сделают из кучки мусора нечто ценное, и необходимое
для жизни современного человека.
Песок, имеет высокий процент содержания диоксида кремния(SiO2) и в начале производственного процесса является базовым компонентом для создания полупроводников.
Первоначально берется SiO2 в виде песка, который в дуговых печах
расплавляется при температуре около 1900°C.
Затем обогащается и очищается. На выходе количество примесей в таком
кремнии не превышает 0,0000001%.
Вскоре после очистки его равномерно распределяют в графитовом тигле, и
снова разогревают до 1400°C.
Затем во вращающийся резервуар с расплавленным кремнием опускают
затравку в виде карандаша и вращая в обратную сторону достают по мере
застывания, примерно по 2 мм в минуту.
В итоге получается вот такая бобина:
Вскоре после полировки, бобина отправляется на некое подобие пилорамы.
Десятитонная установка с поразительной точностью, нарезает тончайшей
проволокой 'Блины' толщиной не более 2/3 миллиметра.
И снова многократная полировка, гладкость поверхности нужно довести до
идеала. Будет меньше брака, к тому же если человек приобретёт готовое
устройство и оно не работает — пол беды. А если вся партия?
Это- транзистор. Львиная доля кристалла процессора состоит из них. Именно
из-за его свойств пропускать ток при определённом условии(Состояния 1 и 0
1-Есть ток, 0-Нет)
Но дело в том что нужно задействовать много транзисторов для того,
чтобы даже самый древний компьютер выдавал определённую мощность.
Сейчас всё станет понятно.
Это процессор Интел 80486DX, 1989 года выпуска:
Тактовая частота (мощность) равна 25 Мгц. На кристалле располагается
около 1.5 млн транзисторов, а выполнен он по 1000 нанометровому техпроцессу.
( для сравнения чёрно-белый кнопочный Nokia, принадлежащий твоей
бабуле Раза в 2 мощнее, чем этот процессор от intel ).
Техпроцесс - это указанный размер 1-го транзистора.
В нашем случае он равен 1000 нм, что равняется одной тысячной миллиметра.
Чудеса, да?
Но дело в том, что прогресс не стоит на месте и в наши дни техпроцесс
уменьшился до 14 нм.
А это гораздо меньше чем любая из частиц пыли у вас под столом!
Вернёмся к нашим баранам.
Нужно как то поместить, чуть больше миллиарда транзисторов на участке 2x2 см.
На помощь приходит фотолитография.
Нужная структура рисуется на фотошаблоне — как правило, это пластинка
из оптического стекла, на которую фотографическим способом нанесены
непрозрачные области. Каждый такой шаблон содержит один из слоев будущего процессора, поэтому он должен быть очень точным и практичным.
В итоге получаются вот такие пластины, осталось разделить и приготовить к сбору.
Финальное изделие садят на шину и покрывают слоем затемняющей стекляной маски.
Затем сверху устанавливают медную пластину, для защиты кристалла от скола и последующего его выхода из строя.
После всех манипуляций и издевательств над кремнием, получается изделие
стоимостью от 45 до 1000$.
Некоторые скажут, а стоит ли оно хотя бы 45$ ?
Скажу - стоит.
Компьютер, планшет, смартфон, часы, автомобильная электроника и даже современные чайники и тостеры имеют центральный процессор.
Процессор на данный момент венец человеческого гения. Любая задача ему по силам и с каждым днём вычислительные мощности растут.
Вот так, простой песок из под твоих ног, становится чем то стоящим и нужным.
Если вы дочитали до конца, поздравляю, вы узнали чуточку больше :)
