ساختار اصلی cpu

[Mansour taheri]

ساختار اصلی cup و نحوه ایجاد آن در محیط آزمایشگاه را توضیح دهید

[alireza]

برد مسی با خار های فراوان با تعداد زیاد

[Feli]

این قطعه کوچک ام در عین حال بسیار پیچیده چیزی نیست جز مجموعه بسیار بزرگ از ترانزیستورها . واحد پردازش مرکزی یا مغز رایانه می باشد .جزآن از قطه کوچک(تراشه) نیمه رساناست . CPUشامل مدارهای فشرده می باشد وتمام عملیات یک میکرو رایانه  را انجام می دهد.

---

این قطعه کوچک ام در عین حال بسیار پیچیده چیزی نیست جز مجموعه بسیار بزرگ از ترانزیستورها . واحد پردازش مرکزی یا مغز رایانه می باشد .جزآن از قطه کوچک(تراشه) نیمه رساناست . CPUشامل مدارهای فشرده می باشد وتمام عملیات یک میکرو رایانه  را انجام می دهد.

[Mansour taheri]

1.CPU شما از شن ساخته می شود.
25 درصد از شن را سیلیکون تشکیل می دهد.که بعد از اکسیزن فراوان ترین عنصر در پوسته ی زمین است.به خصوص شن مقدار زیادی سیلیکون به صورت سیلیکون دی اکسید SiO2 در خود دارد که عنصر اصلی برای ساخت اجسام نارسانا است.

2.پاک سازی و نمو
بعد از بدست آوردن شن خالص و جدا کردن سیلیکون از آن مواد اضافی از آن جدا می شوند و سیلسکون خالص بدست می آید که چند قدم با محصول نیمه رسانا که به آن Electronic Grade Silicon می گویند فاصله دارد. نتیجه ی پاک سازی ماده این است که فقط ممکن است 1 اتم از میان بیلیون ها اتم ,غیر سیلیکونی باشد. بعد از مرحله ی پاکسازی سیلیکون وارد مرحله ی گداختن می شود. در این تصویر شما می توانید ببینید که چطور یک کریستال از سیلسکون تصفیه شده و گداخته بوجود می آید. محصول بدست آمده ی آن مونو کریستالی به نام INGOT(شمش)است.

3.Ingot بزرگ
یک Ingot مونو کریستال از Electronic Grade Silicon ساخته می شد. وزن هر Ingot حدود 100 کیلو گرم(220 پوند) و خلوص سیلیکون 99.999 درصد است.

4.برش Ingot
Ingot وارد مرحله ی برش می شود که در آن جا به دیسک ها ی سیلیکونی تبدیل می شود.که به آن ها Wafer (قرص) می گویند.-که خیلی باریک بریده شده اند- بعضی از Ingot ها از 5 فوت هم بلند تر هستند. بسته به Wafer های تولیدی قطرهای مختلفی هم دارند. امروزه CPU ها از Wafer های 300 میلیمتری ساخته می شوند.

5.تمیز کردن Wafer ها
وقتی که برش انجام شد, Wafer ها براق می شوند تا هیچ خدشه ای نماند. سطح آن آینده ای و صیقلی است.شرکت Intel خودش Ingot ها و Wafer ها را تهیه نمی کند. در عوض Wafer های آماده را از شرکت های دیگر خریداری می کند. Intel برای فرایند 45mm High-K\Metal از Wafer هایی با قطر 300 میلیمتر (12 اینچی) استفاده می کند.اولین بار وقتی که Intel شروع به ساخت چیپ ها کرد جریان های الکتریکی بر روی Wafer های 50 میلیمتری(2اینچی) ایجاد کرد.امروزه Intel از Wafer های 300 میلیمتری که که نتیجه ی آن کمتر شدن قیمت است استفاده می کند.

6.Photo Resist Application
مایع آبی که در بالا می بینید.یک Photo Resist (بعدا در مورد این کلمه توضیح داده می شود) مشابه آن هایی که در فیلم های عکاسی استفاده می شود.در این مرحله Wafer شروع به چرخیدن می کند که باعث می شود که لایه ی آغشته شده خیلی باریک و صیقلی بشود.

7.در برابر اشعه ی UV قرار دادن
در این مرحله , Photo Resist در معرض اشعه ی ماورا بنفش قرار می گیرد UV. واکنش شیمیایی که با UV رخ می دهد مشابه همان اتفاقی است که به هنگام فشار دادن دکمه برروی فیلم خام در دوربین می افتد.
قسمت های مقاوم برروی Wafer بعد از اینکه در معرض UV قرار گرفتند به صورت محلول در می آیند.مرحله ی تاباندن پرتو با استفاده از پوشش هایی که مثل نقش و نگار هستند تمام شده . وقتی از اشعه ی UV استفاده می شود, پوششی با طرح های مختلف بروی آن بوجود می آید.ساخت یک CPU نیازمند تکرار این فرایند است تا اینکه چند لایه بروی هم بوجود آید.
یک لنز هم باعث کاهش نقش های رو پوشش می شود و آنها را به یک نقطه ی کانونی جمع کند.نتیجه ی آن برروی Wafer این است که 4 بار کوچکتر , طولی تر نسبت به نقش و نگار های روی پوشش است.

8.بیشتر در معرض اشعه قرار دادن
در تصویر ما بازنمایی از یک ترانزیستور طوری که با چشم غیر مسلح دیده می شود.یک ترانزیستور مثل سویچ عمل می کند, که جریان الکتریکی را در یک چیپ کامپیوتری کنترل می کند.محققان Intel ترانزیستور ها را خیلی کوچک ساخته ایند که ادعا کرده اند حدود 30 میلیون از آنها می توانند در سر یک سوزن جا شوند.

9.شستشوی Photo resist
بعد از تاباندن UV . تمام Photo Resist ها توسط یک حلال پاک می شوند.این کار باعث آشکار شدن الگوی طرح های Photo Resist که توسط آن پوشش ساخته شده بود می شود. ترانزیستور ها و رابط ها و اتصالات الکتریکی از همین جا شروع می شوند.

10.حک کردن
لایه ی Photo Resit باعث حفاظت از Wafer می شد که نباید روی آن خطی می افتاد. حالا قسمت هایی که اشعه تابیده شده اند با مواد شیمیایی حکاکی می شود

11.حکاکی
. بعد از حکاکی Photo Resist پاک شده و اشکال روی آن نمایان می شوند.

12.بکاربردن دوباره ی Photo Resist
Photo Resist (آبی)بیشتری بکار گرفته می شود و سپس دوباره اشعه ی UV تابانده می شود. ماده ی اشعه دیده دوباره شسته شده و قبل از مرحله ی بعدی که به آن برامیختن یون ion dropping می گویند. در این مرحله ذرات یونی به Wafer تابانده می شوند که به سیلیکون امکان تغیر خاصیت شیمیایش را می دهد تا CPU بتواند کنترل شارش الکتریکی را داشته باشد.

13.برآمیختن یونی
در طی پروسه ای که به آن القای یونی می گویند(یک حالت از پروسه ی برآمیختن یونی است) محلی که Wafer سیلیکونی دارد با یون بمباران می شود. یون های القا شده در سیلیکون باعث می شود که سیلسکون در آن مناطق رفتار الکتریکی متفاوتی داشته باشد. یون ها به سمت سطح Wafer رانده می شوند تا به ولتاز بالا برسند. در میدان الکتریکی آن سرعت یون ها به 300.000 کیلو متر در ساعت هم می رسد.

14.پاک کردن دوباره ی Photo Resist
بعد از القای یونی, photo Resist پاک شده و ماده ای که ریخته می شود(قسمت سبز رنگ) اتم های بیگانه به آن اضافه می کنند.

15.یک ترانزیستور
آماده شدن یک ترانزیستور نزدیک است. سه سوراخ بر روی لایه ی عایق (بنفش) نهاده شده. این سه سوراخ با مس پر می شوند که رسانای دیگر ترانزیستور ها باشند.

16.فلز کاری wafer
در این مرحلهWafer ها در یک محلول سولفات مس گذاشته می شوند.یون های مس بر روی ترانزیستور ته نشین می شوند که به آن فلزکاری می گویند. یون های مس از سمت مثبت (آند) به سمت منفی آن (کاتد) حرکت می کنند که برروی wafer نشان داده شده.

17.مقرر شدن یون ها
یون های مس به صورت یک لایه ی نازک برروی سطح Wafer مستقر می شوند.

18.پاک کردن مواد اضافی
مواد اضافی از روی لایه ی نازک مس پاک می شود.

19.روکشی
لایه های مختلف فلزی برای اتصال بین ترانزیستور های مختلف ساخته شده اند. طرز وصل کردن این لایه ها به هم توسط مهندسان و تیم های طراحی می شود که طرح اصلی پردازنده تولیدی به این قسمت مربوط می شود(مثلا پردازنده ی i7 تولید می شود). درحالی که چیپ های کامپیوتر به نظر صاف می آیند آنها حدودا 20 لایه از اجزای مختلف ترکیب کننده ی برق دارند.اگر با یک ذره بین به چیپ نگاه کنید یک شبکه ی پیچیده از مدار ها و ترانزیستور ها که مثل وسیله ای که از آینده آمده است می ماند , می بینید.

20.تست نوع Wafer
این قسمت از آماده سازی Wafer آن را وارد یک تست کیفی می کند. در این مرحله الگو های تست بر روی تک تک چیپ ها انجام می شود و جواب های گرفته شده را با جواب درست (قبلا داده شده) مقایسه می کند.

21.برش Wafer ها
بعد از تست که معلوم شد آیا wafer ها از نظر پردازش سالم هستند یا نه wafer ها به قطعات کوچک تر تبدیل می شوند(که به انها Dies می گویند)

22.خوب. بد. زشت !
Dies هایی که از تست سربلند آمدند به مرحله ی بعد راه پیدا می کنند(بسته بندی). Dies های خراب دور انداخته می شوند. سالها پیش Intel از Dies های خراب CPU دسته کلید درست می کرد.

23.هر کدام از Die ها
این یک Die به تنهایی است که در مرحله ی قبلی جدا شده. این Die که در تصویر می بینید یک Die از intel Core i7 هست.

24.جمع بندی CPU
زیر لایه , Die و خنک کننده کنار هم گذاشته می شوند تا یک پردازنده ی کامل را تشکیل دهند. زیر لایه ی سبز پردازنده از رابط الکتریکی و مکانیکی برای تعامل با کل سیستم ساخته شده . خنک کننده ی خاکستری رنگ یک رابط گرمایی است که کار آن خنک کردن است. که باعث خنک کردن پردازنده در هنگام کار می شود.

25.یک CPU تمام شده
یک ریز پردازنده پیچیده ترین محصول تولید شده در زمین است . در حقیقت 100 ها مرحله طول می کشد ولی فقط مهم ترین های آنها در تصویر نشان داده شده.

26.تست CPU
در آخرین مرحله ی تست پردازنده ها برای مشخصات آن ها انجام می شود.(در کنار تست مشخصات اتلاف انرزی و بالاترین فرکانس ها هم تست می شوند)

27.بسته بندی CPU
برپایه ی نتایج تست کلاس, پردازنده ها با قابلیت های یکسان در یک سینی حامل قرار داده می شوند.این مرحله به نام Binning شناخته می شود. نام این فرایند ممکن است برای خیلی از کسانی که Tom’s Hardware را مطالعه می کنند آشنا باشد. Binnig بالاترین فرکانس عملی یک پردازنده را معین می کند.سپس این دسته بندی تجزیه می شود و با توجه به خصوصات تک تک آنها به فروش می روند.

28.رفتن به فروشگاه
پردازنده ی تولید شده و تست شده(که در تصویر i7 نشان داده شده)به کلی فروشی ها در همان سینی ها و به خرده فروشی ها در جعبه فرستاده می شود.

[ebrahimmirzaei]

ساختار اصلی cup و نحوه ایجاد آن در محیط آزمایشگاه را توضیح دهید

بررسی ساختارانواع یو پی اس

بازدید : 1586

ساختار UPS:

یو پی اس ها بنابر نیاز و کار برد در انواع توپولوژی ها ساخته می شوند،اصلی ترین تقسیم بندی ساختار یو پی اس به دو نوع Online و Offline تقسیم بندی می گردد ولی هر یک از این دو نوع خود انواع متفاوت دارند که در زیر به تفکیک به شرح هر یک می پردازیم.

انواع یو پی اس :


Offline – Standby

در این یو پی اس ها که ساده ترین نوع یو پی اس ها نیز به شمار می روند در حالت نرمال برق شهر مستقیما به مصرف کننده ها منتقل می شود و در هنگام قطع برق شهر اینورتر دستگاه به مصرف کننده وصل می شود .

شکل موج اینورتر در این نوع یو پی اس ها می تواند مربعی ، شبه سینوسی و یا سینوسی باشد .

این دستگاه ها قادرند تا سه مورد اول از اختلالات 9 گانه موجود در برق شهر را حذف نمایند ، این دستگاه ها عموما در توانهای بسیار پائین (معمولا کمتر از 1KVA) تولید شده و برای PC های خانگی مناسب می باشند .

Offline – Line Interactive

این یو پی اس ها نوع پیشرفته یو پی اس های Stand by می باشند با این تفاوت که در حالت نرمال برق شهر از طریق یک ترانسفورماتور که در ثانویه آن چندین خروجی پیش بینی گردیده است به بار منتقل میشود ،در صورت کاهش و یا افزایش ولتاژ برق شهر، خروجی متناسب از ثانویه ترانس انتخاب می گردد و همواره خروجی در حدود ولتاژ نامی تثبیت می گردد . این دستگاه ها قادرند تا 5 مورد اول از اختلالات 9 گانه برق شهر را حذف و یا تضعیف نمایند.

رگولاسیون ولتاژ خروجی در این دستگاه ها بصورت پله ای می باشد، بدین معنی که ولتاژ خروجی پس از رسیدن به مقدار معینی اختلاف از ولتاژ نامی با تعویض خروجی ثانویه ترانس افزایش و یا کاهش یافته و خروجی به ولتاژ نامی نزدیک می گردد.

این دستگاه ها معمولا تا توان KVA5 تولید می شوند همچنین این دستگاه ها امکان کار کردن با دیزل ژنراتور را ندارند .

The risk of morbidity and mortality increases significantly in the presence of other underlying risk factors such as hypertension, hyperlipidemias view Isolated cases of significant hemolysis and hemolytic anemia have also been reported in patients treated with Mycamine The risk of morbidity and mortality increases significantly in the presence of other underlying risk factors such as hypertension, hyperlipidemias.

 Offline-Ferro Resonant

ساختار این یو پی اس ها همانند یو پی اس های line interactive است، با این تفاوت که ترانس بکار رفته در آن از نوع ترانس هسته اشباء بوده و خروجی تنظیم شده یکنواخت ایجاد می کند، شکل موج خروجی این دستگاه ها چه در حالت برق شهر و چه در حالت اینورتر دارای THD زیادی می باشد و لذا برای تجهیزات حساس چندان مناسب نیستند همچنین این دستگاهها جهت منابع تغذیه سو ئیچینگ که دارای تصحیح کننده ضریب قدرت (PFC) هستند مناسب نمی باشند.

این دستگاه ها 5 مورد از 9 مورد اختلال موجود در برق شهر را حذف می نمایند.

Online-Double Conversion

در حال حاضر عمومی ترین یو پی اس ها به شمار می روند، در این نوع یو پی اس ها خروجی تثبیت شده توسط اینورتر دستگاه تولید می شود بدین معنی که همواره اینورتر روشن بوده و بار از طریق اینورتر تغذیه می گردد. در این یو پی اس ها برق متناوب شهر یکسو شده و به ولتاژ مستقیم DC تبدیل می گردد، ولتاژ DC مجددا توسط اینورتر به موج متناوب AC تبدیل می گردد. از آنجا که ولتاژ AC خروجی توسط اینورتر تولید می گردد لذا کاملا تثبیت شده است.

این یو پی اس ها هر 9 مورد اختلال موجود در برق شهر را حذف و یا تضعیف می نماید.

یو پی اس های Online Double Conversion خود به دو نوع Transformer-base و Transformer-less تقسیم بندی می شوند.

Online-Delta Conversion

اساس کار این یو پی اس ها تصحیح اختلاف دامنه ولتاژ ورودی نسبت به ولتاژ نامی دستگاه می باشد، در صورتی که بطور مثال ولتاژ برق شهر 10 درصد نسبت به ولتاژ نامی کمتر باشد یو پی اس این اختلاف 10 درصدی را تولید و به موج اصلی اضافه می کند و خروجی برابر ولتاژ نامی می گردد. بدین ترتیب راندمان در این نوع یو پی اس ها بسیار بالا است.

بزرگترین ایراد این یو پی اس ها اینست که خروجی نسبت به فرکانس ورودی مستقل نبوده و تغییرات فرکانس در ورودی به خروجی منتقل می گردد.همچنین دامنه ولتاژ قابل اصلاح در ورودی پائین بوده و در صورت افت و یا افزایش برق ورودی بیش از 15 درصد یو پی اس به حالت باتری سو ئیچ می کند، لذا این دستگاه برای محیط هائی که دارای تغییرات ولتاژ بالا می باشند مناسب نیست و همچنین جهت اتصال به دیزل ژنراتور نیز مناسب نمی باشد. این یو پی اس که تنها یک تولید کننده دارد در توانهای بالای 40KVA تولید می شود.