Mikroçip Nedir

 

Bir bilgisayarın tüm temel fonksiyonları  “İşlemci” olarak adlandırılan bir mikroçipe bağlıdır. Basitçe, transistör devrelerinin düzenlendiği ancak şaşırtıcı bir güçle gelen açkılı bir Silikon plakadır. Geçmişte, işlemciler insanlar arasında çok popüler bir konu değildi. Ancak çok geçmeden işlemcilerin gelişimi ve işlemci imalat şirketleri arasındaki artan rekabet nedeniyle çok popüler oldu. Tüm dünyada sadece birkaç işlemci imalat şirketi var. ‘Intel’ ve ‘AMD’ bunlardan en popüler olanlarıdır.

Her ne kadar Intel çok daha ileri dursa da, AMD tarafından sunulan yeni işlemci setleriyle durum biraz değişti. AMD şirketinin bu yeni işlemcisi 2017 yılının Şubat ayının sonlarında tanıtıldı ve “Ryzen” olarak adlandırıldı. Bu Ryzen işlemcileri, Intel Company tarafından 3 Ocak 2017 tarihinde ‘Kaby Lake’ olarak adlandırılan yeni işlemci ile rekabet içinde. Ancak verimliliğine gelince, Ryzen işlemcileri şu anda diğer tüm işlemciler arasında en iyisidir. Her şeyden önce bu işlemcilerin eski zamanlarına geri dönelim.

Geçmişe bakıldığında, bugünden yaklaşık 72 yıl önce, 16 Aralık 1947’de William Shockley, John Badin ve Vaulter Breton ABD’deki Bell Laboratuarlarındaki çalışmaları sırasında transistörleri buldu. Transistörlerin bu yeni inovasyonu ile birlikte, o günlerde elektronik cihazlarda valfler veya vakum tüplerinin yerini transistörler almaya başladı. Birinci nesil bilgisayarlar, aynı zamanda vakum tüpleri olarak da adlandırılan valflerle tasarlanmıştı. Ancak, gelecek nesilden, yani ikinci nesilden itibaren, bilgisayarlar devrelerle birlikte transistörlerle geldi. Bu transistörler, üçüncü nesil bilgisayarlar anlamına gelen elektronik bilgisayarlar için değiştirildi. Bu önemli gelişme Robert Noyce ve Jack Kilby tarafından yapıldı.

Jack Kilby, ABD’deki Texas Instruments’tan ve Robert Noyce da, Fairchild Semiconductor Inc.’dendi. 1961’de, her ikisi de, ayrı ayrı tüm transistörlerin, dirençlerin, kapasitörlerin ve onları birbirine bağlayan tellerin, tek bir yarı iletkende yeniden oluşturulabileceğini buldu. Bu, İşlemciler Mikroçiplerin ilk yenilikçi adımlarındandır.

1968’de Robert Noyce, Gordon Moore ve Andy Grove bir şirket kurdu ve şirketlerini Intel olarak adlandırdılar. Bilgisayarlar, 1971’de  üçüncü nesilden dördüncü nesile geçti, bu tarihin esas alınması “Intel 4004” olarak adlandırılan, Dünyanın İlk Mikroçipini yarattıkları için dönüm noktası olarak kabul edildi. Ayrıca bu mikroçipte 2300 transistör vardı.

Mikroçip yapmak için Deniz kumu kullanılıyor. Kumu temizledikten sonra% 99,9999 silikonlaşana kadar yüksek ısıda ısıtılarak farklı çaplarda silikon çubuklar yapılır. Bu silikon çubuklara “Külçe” denir. Bu silikon çubuklardan yaklaşık 1/30 ’kalınlığında ince dilimler. Sonra bu dilimler sorunsuz bir şekilde karıştırılıyor. Böyle bir silikon plaka “Cilalı Yüzey” olarak adlandırılır.

Daha sonra bu plakaya elektrik dirençli bir Silikon Dioksit [SiO2] tabakası uygulanır ve daha sonra bir Fotorezist Katmanı da uygulanır. Bir sonraki adım, bu silikon plakaya ultraviyole ışınları göndermek. Bu ultraviyole ışınları göndererek yapılan işleme “Derin Ultraviyole Optik Litografi” denir. Bu ışık, “Maske” olarak adlandırılan bir silikon plaka bloğundan gönderiliyor. Bu işlemden sonra oluşturulan tek yonga parçasına “Die” denir. Ultraviyole ışınları, plakaya uygulanan ışığa duyarlı kimyasal kısıma [Fotorezist Katmanı] ‘çarptığında, bu alanlar sıkışır. Daha sonra bu yüzeye yüksek hızlı bir patlama gönderilir ve üzerindeki gereksiz şeyleri temizler ve kimyasal parçaları tutar.

Bu adımların tamamlanmasından sonra, bu yüzey üzerinde küçük bir devre oluşturulur. Bu devre o kadar küçük ki ölçümü sadece Nanometrelerle yapılabilir. Sonuçta, yüzey bir alüminyum plaka ile kaplanmıştır.

Bir transistör bir Chip’in ana elektronik anahtarıdır. Tüm mikroçipler, bu transistörlerle oluşturularak yapılmıştır.. Jack Kilby ve Robert Noyce, bir mikroçip oluştururken buldukları yöntemle küçük bir yüzey odacığına daha fazla transistör yerleştiriliyor ve bir mikroçip yapıyor.

Küçük bir yüzeye daha fazla transistör yerleştirmeye çalışırken, aşınma yolları da küçük olmalıdır. Modern mikroçiplerde bu yolların boyutu 14 nm’dir. Bu nedenle, bir işlemcinin 1 mm2 yüzeyine yaklaşık 14 milyon transistör yerleştirilebilir. 2014’ten itibaren IBM Company bu tür işlemciler üretiyor. Intel Kaby Lake ve AMD Ryzen serisi işlemciler de bu işlemcilerle aynı.

Modern İşletim Sistemleri ve programların verdiği emirleri yerine getirebilen özel bir yapıya sahip işlemciler bugün revaçta. Yönetilmiş bir yapıya sahipler [ISA – Instruction Set Architecture] ve teknik olarak X86 mimarisine sahip işlemciler olarak kabul ediliyorlar. Bu tasarım, Intel Şirketi tarafından bulunmuştur. Ancak bugün, bu teknolojiyi kullanan başka birçok şirket var. Daha önce de belirtildiği gibi, Kaby Gölü ve Ryzen İşlemciler bunun için en uygun örneklerdir.

Tek çekirdekli işlemciler zaman içinde geliştirildi ve şimdi Çift çekirdekli, Dört çekirdekli, Octa çekirdekli, Hexa çekirdekli ve hatta Deca çekirdekli işlemciler var. Gelişmeleriyle birlikte, hız, verimlilik ve etkinlik artırılmış ve fiyatları da artırılmıştır. Böylece bilgisayarlar bu tür gelişmiş işlemcilerle birlikte tasarlanır, bunlar geçmişteki işlemcilerden çok daha iyidir. Bir bilgisayarın kalitesi ve talebinin neredeyse tamamı bu küçük mikroçip’e dayanmaktadır. Bu nedenle, iyi bir işlemcisi olan bir bilgisayara sahip olmak, pahalı bir klavye, fare, ekran gibi daha iyi bir donanıma sahip, ancak düşük kaliteli bir işlemciye sahip bir bilgisayara sahip olmaktan daha iyidir. Umarım bilginizi geliştirmenize yardımcı olacak bilgiler edinmişsinizdir. Blogumuza abone olun ve bir sonraki yazıyı mail adresinize gelecek e-posta ile  ilk okuyan siz olun. Ayrıca bu yazı hakkında düşüncelerinizi yorum olarak bırakmayı unutmayın ve yukarıda açıklanan bilgilerden daha fazla bildiğiniz bir şey varsa, bu bilgiyi diğer okuyucularla da paylaşarak yorumda bulunun.

Makalemizi okuduğunuz için teşekkürler…