การผลิต IC

[m shifu]

เคยโพสเรื่องนี้นะ สามปีกว่าละ
ตอนนี้อ่านเจอหลายท่านยังไม่เข้าใจ
ก็เลยโพสให้อ่านกันอีกทีนะ

IC ก็คือ cpu gpu ram op-amp ฯลฯ
ข้างในเป็นวงจรที่ประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ,resistor ,capacitor ฯลฯ
ปัจจุบันนี้ วงจรข้างในของ cpu ,gpu ฯลฯ เป็นวงจรของ IC จำนวนมากอีกที
เช่น cpu ในปัจจุบัน มีวงจรของ chipset ที่เดิมเคยอยู่บน mb อยู่ด้วย
chipset ที่อยู่บน mb ก็มีวงจรของ IC 8237 Programmable DMA Controller ,8259 Programmable interrupt controller ,Motorola MC146818 ฯลฯ
ครับ มีวงจร IC ของบริษัทอื่น อยู่ใน IC ของตัวเองด้วย

ตัวแผงวงจรของ IC เรียกว่า die เป็นชิ้นสี่เหลี่ยมบางๆ ที่ตัดออกมาจากแผ่น wafer ที่เป็นแผ่นกลม
แผ่น wafer คือแผ่นที่สร้างวงจรขึ้นมา

รูปข้างบน คือแผ่น wafer ที่มีวงจรของ die เรียงอยู่ (ถ้ายังไม่ถูกตัดออกมา ยังไม่เรียกว่า die)

กระบวนการผลิต จะเอาแผ่น wafer เปล่าๆ ใส่เข้าไปสร้างวงจรในเตาอบ ความร้อนสูงเป็นพันองศาซี
เมื่อสร้างวงจรเสร็จแล้ว จะมาทำการทดสอบวงจรพื้นฐานก่อนว่าใช้ได้รึเปล่า
ขั้นตอนนี้ เป็นการคัดตัวดีตัวเสีย(นี่เป็นคำพูดที่ใช้กันจริงๆ) เรียกว่า wafer sort

ถ้าทดสอบแล้ววงจรส่วนมากใช้ได้ตามเกณฑ์ที่กำหนด ก็เอา wafer แผ่นนั้นไปทำต่อ
แต่ถ้าไม่ผ่านเกณฑ์ ก็เอา wafer แผ่นนั้นทิ้ง ทิ้งทั้งแผ่นกลมๆนะ อันนี้เป็นขยะครับ

wafer ที่ผ่านเกณฑ์ จะใช้เลื่อยเพชรตัดเป็น die บรรจุตัวถัง เป็น IC สมบูรณ์
แล้วมาผ่านการทดสอบคัดสเปคอีกที ตอนนี้แหละถึงจะเริ่มมีเบอร์ IC
พูดง่ายๆ ก่อนถึงขั้นตอนคัดสเปค ยังไม่มีเบอร์นะครับ
ต้องคัดสเปคก่อน ถึงจะระบุเบอร์ได้
เช่น die ของ haswell (LGA1150) จะถูกคัดแยกเป็น i7 ,i5 ,i3 ,pentium ,celeron อีกที

IC ที่ผ่านการทดสอบคัดสเปคแล้ว จะต้องผ่านการ burn in อีกด่านนึง
การ burn in คือการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมาก และความชื้นสูงมาก เป็นเวลานาน
เพื่อคัดตัวที่ defect ในระยะ infant ออกไป
ตัวไหนไม่ผ่าน ก็ทิ้งเป็นขยะรีไซเคิลนะ

IC ที่ผ่านการ burn in ตามสถิติจะสามารถใช้งานได้หลายสิบปี
จะเห็นว่า IC ที่แพ็คขายออกไป จะต้องทดสอบผ่านเกณฑ์การทดสอบหลายขั้นตอน
ดังนั้น IC ที่แพ็คขายออกไป จึงเรียกว่า มีคุณภาพดีเยี่ยมครับ

อันนี้เป็นกระบวนการผลิต IC ตามปกติ
ที่ทุกบริษัททั่วโลกทำเหมือนกันกว่าสี่สิบปีแล้วครับ

i7 ,i5 ,i3 ,pentium ,celeron ที่เราซื้อมาใช้ พวกนี้ เรียกว่า ตัวดีทั้งหมดครับ
เช่นเดียวกัน FX-9590 ,FX-8350 ,FX-6350 ฯลฯ รวมถึง FX-8320E
ก็มีวงจร die ที่เหมือนกันทุกอย่าง อาจจะทำมาพร้อมกัน บนแผ่น wafer เดียวกันก็ได้
ทั้งหมดนี้ เรียกว่าตัวดีทั้งหมดเช่นกันครับ

เช่นเดียวกัน Maxwell GM204 ของ nvidia ตอนทำยังไม่มีเบอร์ไอซีนะ
ทำเสร็จแล้ว ถึงจะคัดตัวดีมาเป็น GeForce GTX980 ,GTX970 มาขายเรา
ตัวเสียถูกคัดออกไปก่อนตามที่อธิบายข้างบนนะ

[ttor]

เข้าใจตามที่ท่านอธิบายแล้วครับ

แต่สงสัยแค่ว่า IC ต้องคัดสเปคก่อน ถึงจะระบุเบอร์ได้
แล้วถ้าสมมติว่าผลิตออกมาแล้ว ตัวอย่างเช่น ของ Intel แล้วเอามาระบุเบอร์เป็น i3, i5, i7 ทีหลัง
แล้วถ้าทดสอบแล้วพบตัวที่ดีหมด สเปคระบุเป็น i7 ได้เกือบทั้งหมด i5 มีบ้าง แต่ i3 แทบไม่มีเลย

แบบนี้ถ้าต้องการผลิต i3 ให้ได้มากๆ จะทำอย่างไรครับ

แล้วแบบนี้เท่ากับว่า IC ที่ทำงานลักษณะเดียวกันที่เห็นๆ กันอยู่นี้ โครงสร้างภายในเหมือนกันหมดหรอครับ(ในแต่ละ Generation) ต่างแค่ว่าทดสอบแล้วมันทำงานมีขีดความสามารถของมันเองแค่ไหน รึเปล่าครับ

[ttor]

**ซ้ำ**

[m shifu]

แล้วถ้าสมมติว่าผลิตออกมาแล้ว ตัวอย่างเช่น ของ Intel แล้วเอามาระบุเบอร์เป็น i3, i5, i7 ทีหลัง
แล้วถ้าทดสอบแล้วพบตัวที่ดีหมด สเปคระบุเป็น i7 ได้เกือบทั้งหมด i5 มีบ้าง แต่ i3 แทบไม่มีเลย

แบบนี้ถ้าต้องการผลิต i3 ให้ได้มากๆ จะทำอย่างไรครับ

มีกรณีที่ท่านสมมุตินะ
ได้ i3 น้อย ทำให้ไม่พอขาย
เค้าก็จะปิดฟังชั่น ทำให้ i7 กลายสภาพเป็น i3 ครับ

แล้วแบบนี้เท่ากับว่า IC ที่ทำงานลักษณะเดียวกันที่เห็นๆ กันอยู่นี้ โครงสร้างภายในเหมือนกันหมดหรอครับ(ในแต่ละ Generation) ต่างแค่ว่าทดสอบแล้วมันทำงานมีขีดความสามารถของมันเองแค่ไหน รึเปล่าครับ

แม่พิมพิ์อันเดียวกัน ก็ต้องได้วงจรเหมือนกัน 100% แน่นอนครับ
ถ้าไม่เหมือน ก็ผีหลอกละ

[vip_wut]