امروزه تقریباً همه افراد دارای یک تلفن، پخش کننده، رایانه، تبلت یا چیز دیگری هستند که به هر نحوی شامل مدارهای مجتمع یا تراشه است. ما مدت‌هاست به این چیزها عادت کرده‌ایم و اغلب حتی به این فکر نمی‌کنیم که چقدر کار و مهندسی برای ایجاد چنین تراشه‌ای، اولین نمونه آزمایشی سرمایه‌گذاری شده است، تا سیستم‌های نقاله و روباتیک آن را به ده‌ها ضرب کنند. صدها هزار و حتی میلیون ها نسخه. در این مقاله در مورد مسیر دشواری که صنعت تولید ریزپردازنده طی کرده است صحبت خواهم کرد، اینکه چگونه توانسته زنده بماند و چه مراحل اصلی شن کوارتز معمولی را طی می کند تا روزی به قلب سیلیکونی آی پد، کارت گرافیک یا موبایل شما تبدیل شود. تلفن.

برای آن دسته از دانش آموزانی که می خواهند درک عمیق تری از شگفتی های فناوری مدرن به دست آورند، یک المپیاد وجود دارد.

تاریخچه مختصر اقتصاد در اقتصاد

ندانستن تاریخ یعنی همیشه کودک بودن.
سیسرو

قرن بیستم در آگاهی بشر یکی از قرن های برجسته باقی خواهد ماند. این قرن معرفی گسترده برق، اکتشافات بزرگ، جنگ های خونین، انقلاب های بی سابقه در صنعت و البته قرنی است که بشریت را برای گذار به جامعه اطلاعاتی با همه جوانب مثبت و منفی اش آماده کرد. اساس این جامعه یک دستگاه بسیار ساده است - یک ترانزیستور، که به شما امکان می دهد سیگنال های الکتریکی را تقویت، تولید و تبدیل کنید.

در سال 1928، جولیوس ادگار لیلینفلد در آلمان حق اختراعی را در مورد اصل عملکرد یک ترانزیستور اثر میدانی به ثبت رساند، و قبلاً در سال 1934، فیزیکدان آلمانی اسکار هیل یک ترانزیستور اثر میدانی را ثبت کرد، اما ترانزیستور MOS (فلز-اکسید-نیمه هادی) فقط در سال 1960 تولید شد. در طول جنگ جهانی دوم، نیاز مبرمی به استفاده از ماشین‌های محاسباتی سریع وجود داشت که می‌توانست دستورات ارسالی به سربازان را رمزگذاری و رمزگشایی کند و همچنین مهم‌تر از آن رمزگشایی و انتخاب کلید دستورات دشمن بود (نمونه بارز آن انگلیسی‌ها هستند. "کلوسوس"). و در سال‌های پس از جنگ، کار بر روی عناصر مختلف ماشین‌های الکترونیکی ادامه یافت و در سال 1947، ویلیام شاکلی، جان باردین و والتر براتین در آزمایشگاه‌های بل برای اولین بار یک ترانزیستور دوقطبی فعال ساختند که در سال 1956 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند. "برای تحقیق در مورد نیمه هادی ها و کشف اثر ترانزیستور". البته، ترانزیستورهای اثر میدانی بر اساس اصول فیزیکی بسیار ساده‌تر عمل می‌کنند (ولتاژ اعمال شده به گیت یا اجازه می‌دهد جریان جریان داشته باشد یا نه)، اما ساخت چنین ترانزیستور اثر میدانی بسیار دشوارتر از یک ترانزیستور دوقطبی است (سالها طول کشید تا تئوری عملکرد چنین دستگاهی را توسعه دهید)، که اولویت دومی را در عملکرد مواد تعیین کرد.

یک کپی از اولین ترانزیستور فعال جهان

اختراع بیشتر مدارهای مجتمع (1958 توسط جک کیلبی و رابرت نویس) در واقع توسعه صنعت میکروالکترونیک را از پیش تعیین کرد. چند سال بعد، گوردون مور که سخنرانی بعدی خود را به عنوان رئیس تحقیق و توسعه (تحقیق و توسعه) در Fairchild Semiconductor آماده می کرد، متوجه یک واقعیت تجربی جالب شد: تعداد ترانزیستورها در یک تراشه ریزپردازنده هر دو سال دو برابر می شود. در جولای 1968، مور و رابرت نویس شرکتی را که ایجاد کرده بودند، Fairchild Semiconductors را ترک کردند و شرکت اینتل را تأسیس کردند که به یکی از غول‌پیکران صنعت ریزپردازنده مدرن تبدیل شده است.

قانون مور یا بهتر است بگوییم قاعده تجربی، که امروزه باید اصلاحاتی در آن اعمال شود

به بیان دقیق، قانون مور یک قانون نیست، فقط یک مشاهده تجربی است که ما به صورت دوره ای بایدتغییرات و اضافاتی ایجاد کنید که وضعیت فعلی صنعت را توصیف کند.

در مدت زمان بسیار کوتاهی، در حدود 20-30 سال، ریزپردازنده ها و صنعت تولید آنها (تصفیه شن کوارتز، رشد سیلیکون تک کریستالی، ایجاد پردازنده در اتاق های تمیز و غیره) به نوعی اقتصاد در یک اقتصاد تبدیل شد. علاوه بر قانون معروف مور، مشاهدات دیگری نیز وجود دارد: هزینه کارخانه‌ها برای تولید ریزتراشه‌ها با پیچیده‌تر شدن پیچیدگی ریزمدارهای تولید شده، به طور تصاعدی رشد می‌کند. بیایید یک مثال ساده بیاوریم: یک کارخانه اینتل که تراشه‌هایی را با استفاده از فناوری فرآیند 45 نانومتری تولید می‌کند (یعنی اندازه یک ترانزیستور 45 نانومتر است) تقریباً 4 میلیارد دلار هزینه دارد. یک کارخانه مشابه، اما با فناوری فرآیند 32 نانومتری، 5.5 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. در عین حال یک کارخانه باید به طور متوسط ​​در 3-4 سال هزینه خود را بپردازد. برای مقایسه، ارزش بازار خود اینتل در سال 2008 128 میلیارد دلار بود.

شرکت هایی با فناوری های تولید ریزتراشه با استفاده از فرآیندهای فنی مرتبط

نحوه ایجاد یک ریزتراشه تئوری

بیشتر نظریه ها فقط ترجمه افکار قدیمی به اصطلاحات جدید هستند.
گریگوری لاندو

همانطور که قبلاً فهمیدیم، ترانزیستورها در دو نوع اصلی وجود دارند: اثر میدانی و دوقطبی. امروزه ترانزیستورهای دوقطبی جای خود را به ترانزیستورهای اثر میدانی داده اند. پس ترانزیستور اثر میدان چگونه کار می کند؟!

ترانزیستور اثر میدانی از 3 عنصر اصلی تشکیل شده است: تخلیه ( زه کشیمنبع ( منبع) و شاتر ( دروازه). گیت فلزی با استفاده از ماده ای به اصطلاح high-k (یا ماده ای با ثابت دی الکتریک بالا) از کانال حامل جریان بین منبع و تخلیه جدا می شود. این ماده اولاً اجازه می دهد تا به طور قابل اعتماد دروازه را از کانالی که از طریق آن جریان می یابد جدا کند و ثانیاً ابعاد هندسی یک عنصر ریزتراشه را کاهش دهد. امروزه از اکسید یا سیلیسید هافنیم و همچنین ترکیبات مبتنی بر آنها به عنوان این مواد استفاده می شود.

اصل کار یک ترانزیستور اثر میدانی این است که بسته به علامت ولتاژ اعمال شده، بین درین و منبع، یک اختلاف پتانسیل مشخص بین گیت و تک کریستال سیلیکون ایجاد کند، جریان بین تخلیه و منبع یا جریان داشته باشد یا نه، یعنی. الکترون های منبع توسط میدان الکتریکی دروازه منحرف می شوند و به درین نمی رسند. این دقیقاً مبنای چیزی است که ما عادت داریم آن را میکروالکترونیک بنامیم.

در سمت چپ یک نمودار شماتیک از یک ترانزیستور اثر میدانی، در سمت راست یک میکروگراف از بخشی از یک ترانزیستور اثر میدانی است که با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری به دست آمده است.

سوال بعدی که هر خواننده ای می خواهد بپرسد این است: چگونه می توان لایه هایی با ضخامت 3 نانومتر ایجاد کرد، درین ها، منابع و دروازه ها را "چسب کرد" تا در نهایت یک ریزپردازنده تهیه کرد؟ این روش شامل چندین مرحله است. مرحله اول شامل آماده سازی ویژه ماسه کوارتز است - احیای آن با کک در کوره های قوس، جایی که هزاران آمپر جریان الکتریکی فضای اطراف را تا دمای حدود 1800 درجه سانتیگراد گرم می کند و در نتیجه سیلیکون به اصطلاح فنی تشکیل می شود:

3SiCl 4 + 2H 2 + Si = 4SiHCl 3

پس از گذراندن چند مرحله دیگر، سیلیکون با خلوص بالا را به دست می آوریم که از ناخالصی های خارجی خالص شده و حاوی تنها 1 اتم خارجی در هر میلیارد اتم سیلیکون است:

2SiHCl 3 = SiH 2 Cl 2 + SiCl 4

2SiH 2 Cl 2 = SiH 3 Cl + SiHCl 3

2SiH 3 Cl = SiH 4 + SiH 2 Cl 2

SiH 4 = Si + 2H 2

پس از چنین خالص سازی، سیلیکون در کوره های مخصوص ذوب می شود و سپس یک بلور بزرگ با استفاده از روش Czochralski رشد می کند و آن را با سرعت چند میلی متر در دقیقه از مذاب بیرون می کشد. ستون حاصل با وزن بیش از 100 کیلوگرم به هزاران صفحه نازک (فقط 1 میلی متر ضخامت) - "ویفر" اره می شود. در مرحله بعد، هر یک از این ویفرها تا سطح آینه صیقل داده می شود و تنها پس از آن شروع به تشکیل ده ها و صدها تراشه روی بستر با استفاده از فرآیند لیتوگرافی می کنند.

در سمت چپ یک نمودار شماتیک از فرآیند لیتوگرافی، در سمت راست طول موج لیزر استفاده شده و اندازه مشخصه ترانزیستور است.

بلافاصله قبل از شروع فرآیند لیتوگرافی، یک لایه نازک از اکسید روی ویفر تشکیل می شود و یک لایه نازک تر از مواد با k بالا با استفاده از کندوپاش مگنترون در دماهای بالا رسوب می کند. در مرحله بعد، مقدار کمی از پلیمر حساس به نور در حین چرخش بر روی زیرلایه چکانده می شود که لایه نازک دیگری را روی سطح تشکیل می دهد. چنین پلیمری قادر به تغییر خواص خود تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش است. سپس "ویفر" در زیر یک سیستم لنز ویژه قرار می گیرد که پشت آن یک ماسک نوری و یک منبع لیزر UV وجود دارد. اکنون سیستم رباتیک صدها بار از روی بستر عبور می کند و "چاپ" روی آن باقی می گذارد. پس از اتمام این فرآیند، ویفر در یک حلال قرار می گیرد که تحت تأثیر آن، نواحی روشن پلیمر حل شده و از صفحه خارج می شود. بنابراین، یک تسکین سه بعدی بر روی بستر تشکیل می شود، "حفره ها" در چنین نقش برجسته با مواد خاصی پر می شود، و فرآیند لیتوگرافی (یعنی قرار دادن صفحه در زیر پرتو لیزر) چندین ده بار دیگر تکرار می شود. در مجموع، چند صد مرحله مختلف فناوری برای "چاپ" یک تراشه مورد نیاز است که بیشتر آنها در اتاق های فوق تمیز انجام می شود.

بنابراین لایه به لایه یک ترکیب سه بعدی فوق العاده از هادی ها و ترانزیستورهای مسی در یک طرف ویفر پدیدار می شود که پس از مدت کوتاهی از ویفر جدا شده و به قلب کامپیوتر تبدیل می شود.

هنگامی که عناصر منفرد ترانزیستور لایه به لایه تشکیل می شوند، نوبت به "رشد" کنتاکت ها می رسد.

تا همین اواخر، فرآیند لیتوگرافی ساده بود، زیرا طول موج تابش کمتر یا قابل مقایسه با اندازه تک تک عناصر "چاپ شده" روی بستر بود. در آغاز قرن بیست و یکم، شرکت‌های پیشرو در تولید ریزپردازنده از حد به اصطلاح پراش عبور کردند. با استفاده از لیزری با طول موج 248 نانومتر، آنها شروع به تولید تراشه هایی کردند که تک تک عناصر آن تنها 190، 130، 90 نانومتر داشتند که با استفاده از اپتیک کلاسیک غیرقابل تصور بود. بر این اساس، رویکردهای نوآورانه ای برای طراحی ماسک توسعه و اجرا شد (به عنوان مثال، به اصطلاح ماسک های تغییر فاز)، و قدرت محاسباتی رایانه ها برای طراحی ریزتراشه ها و در نظر گرفتن ماهیت موجی نور شروع به استفاده کرد. به عنوان مثال می خواهیم یک عنصر را به صورت دو حرف به هم پیوسته T چاپ کنیم و از کامپیوتر کمک می خواهیم. آنچه که کامپیوتر ترسیم می کند با آنچه ما در نظر داشتیم کمی متفاوت خواهد بود. اما ساختار ماسک حتی بیشتر متفاوت خواهد بود و ساختار چاپ شده روی بستر به سختی شبیه ساختار مورد نظر خواهد بود. اما چه کنیم، ما در لبه توانایی های انسانی کار می کنیم و قبلاً چندین بار طبیعت و خواص موجی نور را فریب داده ایم.

در سمت چپ تفاوت بین یک ماسک معمولی و یک ماسک با استفاده از تغییر فاز است؛ در سمت راست یک مثال واضح از یک اختلاف هندسی بین الگوی مورد نظر و واقعی به‌دست‌آمده روی زیرلایه است.

"جای زیادی در آن پایین وجود دارد." تمرین

شما نمی توانید تصور درستی از چیزی داشته باشید که تجربه نشده است.
ولتر فرانسوا ماری آروئه

حدود 3-4 سال پیش سرنوشت حکم کرد که لپ تاپ G2S ایسوس به دست من افتاد. خوشحالی من دقیقا تا زمستان گذشته ادامه داشت، زمانی که به طور غیرمنتظره، مصنوعات (تحریف های مختلف تصویر) روی صفحه ظاهر می شوند، به خصوص هنگام راه اندازی اسباب بازی ها یا برنامه های "قدرتمند" که به طور فعال با تراشه ویدئو کار می کنند. در نتیجه معلوم شد که این مشکل بوده است. تقریباً برای کل خط بازی G2 ، انویدیا تراشه های ویدیویی با نقص (جدا شدن تماس بین خود کریستال و بستر) را ارائه کرد که تنها پس از چند سال کار فشرده کشف شد. راه حل روشن بود - جایگزینی تراشه ویدیویی. اما با قدیمی چیکار کنیم؟! پاسخ به این سوال بسیار سریع آمد... یک روز بعد، تراشه ویدیویی قدیمی زیر چرخ الماس یک میکروتوم (دستگاهی برای برش دقیق مواد و نمونه ها) قرار گرفت.

درباره فواید پولیش

با تأسف عمیق من، میکروتوم تراشه را تقریباً برش داد، اگرچه بدون جایگزین کردن تراشه‌ها و ترک‌های روی خود تراشه سیلیکونی. بنابراین مجبور شدیم سطح برش را به مدت طولانی و به صورت مداوم آسیاب و صیقل دهیم تا ظاهر دلخواه را به خود بگیرد. مزایای پرداخت با چشم غیر مسلح یا بهتر است با چشم مسلح قابل مشاهده است، اما فقط با یک میکروسکوپ نوری:

در سمت چپ عکس‌های قبل از پرداخت و در سمت راست بعد از آن هستند. ردیف بالایی عکس ها - بزرگنمایی 50 برابر، پایین - 100 برابر

پس از پرداخت (عکس‌ها در سمت راست)، کنتاکت‌های مسی که ساختارهای تراشه‌های جداگانه را به هم متصل می‌کنند، از قبل با بزرگنمایی 50 برابر قابل مشاهده هستند. البته قبل از پرداخت، آنها از طریق گرد و غبار و خرده های تشکیل شده پس از برش نیز قابل مشاهده هستند، اما بعید است که تماس های فردی قابل مشاهده باشد.

میکروسکوپ الکترونی

میکروسکوپ نوری 100 تا 200 برابر بزرگنمایی می کند، اما این را نمی توان با بزرگنمایی 100000 یا حتی 1000000 برابری که یک میکروسکوپ الکترونی می تواند ایجاد کند مقایسه کرد (از لحاظ نظری، برای TEM، وضوح دهم و حتی صدم آنگستروم است، اما به دلیل برخی از آنگستروم ها. در زندگی واقعی، چنین قطعنامه ای به دست نمی آید). علاوه بر این، تراشه با استفاده از فناوری فرآیند 90 نانومتری تولید می‌شود و دیدن عناصر تکی یک مدار مجتمع با استفاده از اپتیک کاملاً مشکل‌ساز است؛ باز هم، حد پراش تداخل می‌کند. اما الکترون‌ها همراه با انواع خاصی از تشخیص (به عنوان مثال، SE2 - الکترون‌های ثانویه) به ما این امکان را می‌دهند که تفاوت در ترکیب شیمیایی ماده را تجسم کنیم و بنابراین به قلب سیلیکونی بیمارمان نگاه کنیم، یعنی ببینیم تخلیه/منبع، اما بیشتر در مورد آن در زیر.

تخته مدار چاپی

پس بیایید شروع کنیم. اولین چیزی که می بینیم برد مدار چاپی است که خود کریستال سیلیکون روی آن نصب شده است. با استفاده از لحیم کاری BGA به مادربرد لپ تاپ متصل می شود. BGA - Ball Grid Array - آرایه ای از گلوله های حلبی با قطر حدود 500 میکرون که به روش خاصی قرار گرفته اند که همان نقش پایه های پردازنده را انجام می دهند. ارتباط بین اجزای الکترونیکی مادربرد و ریزتراشه را فراهم می کند. البته، هیچ کس به صورت دستی این توپ ها را روی یک برد PCB قرار نمی دهد؛ این کار توسط دستگاه خاصی انجام می شود که توپ ها را روی یک "ماسک" با سوراخ هایی با اندازه مناسب می چرخاند.

لحیم کاری BGA

خود تخته از تکستولیت ساخته شده و دارای 8 لایه مسی است که به روش خاصی به یکدیگر متصل شده اند. یک کریستال بر روی چنین بستری با استفاده از آنالوگ BGA نصب می شود، بگذارید آن را "mini"-BGA بنامیم. اینها همان توپ های حلبی هستند که یک قطعه کوچک سیلیکون را به یک برد مدار چاپی متصل می کنند، فقط قطر این توپ ها بسیار کوچکتر است، کمتر از 100 میکرون، که با ضخامت موی انسان قابل مقایسه است.

مقایسه لحیم کاری BGA و mini-BGA (در هر میکروعکس یک BGA معمولی در پایین و یک BGA "مینی" در بالا وجود دارد)

برای افزایش استحکام برد مدار چاپی، آن را با فایبرگلاس تقویت می کنند. این الیاف در میکروگراف های به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی به وضوح قابل مشاهده هستند.

Textolite یک ماده کامپوزیت واقعی است که از یک ماتریس و فیبر تقویت کننده تشکیل شده است

فضای بین کریستال و برد مدار چاپی با "توپ های" زیادی پر شده است، که ظاهرا به عنوان یک هیت سینک عمل می کنند و از حرکت کریستال از موقعیت "صحیح" خود جلوگیری می کنند.

بسیاری از ذرات کروی فضای بین تراشه و برد مدار چاپی را پر می کنند

عنصر تسمه. اجزای SMD

زیبایی استفاده از میکروتوم در این است که بر خلاف سایر ابزارهای برش، به شما امکان می دهد یکی از عناصر تسمه را با دقت برش دهید، که با قضاوت بر اساس ساختار لایه ای، یک SMD (دستگاه نصب سطحی، یعنی دستگاهی است که مستقیماً نصب می شود. روی صفحه مدار چاپی سطحی) با خازن حالت جامد. هر دو میکروسکوپ نوری و الکترونی نتیجه رگه‌ای مشابهی را نشان دادند.

عناصر منطقی فن آوری مدرن کامپیوتری را جدا کنید

تفاوتی که به سختی قابل توجه در کنتراست در میکروعکس بالا وجود دارد، همان درین/منابع است که به من و شما کمک می کند تا در رایانه کار کنیم، بازی های رایانه ای انجام دهیم، فیلم تماشا کنیم، به موسیقی گوش دهیم و غیره. اندازه سازه ها طبق محاسبات من حدود 114 نانومتر است، با در نظر گرفتن 10% در مقیاس و محاسبات و همچنین ویژگی های لیتوگرافی، این رقم به خوبی با فرآیند فنی اعلام شده مطابقت دارد. اکنون می‌توانیم آرام بخوابیم، زیرا می‌دانیم که غول‌هایی مانند اینتل، انویدیا، AMD در واقع ریزتراشه‌هایی تولید می‌کنند که در آنها تک تک عناصر می‌توانند 90، 60، 45 یا حتی 32 نانومتر باشند.

ریزتراشه های داخلی Nvidia 8600M GT

نتیجه

بسیاری از چیزهایی که در داخل تراشه ویدیویی دیدم مرا شگفت زده کرد. خازن حالت جامد بریده به سادگی شگفت انگیز است. البته انتشارات اینتل، عکس هایی که در اینترنت با استفاده از موتورهای جستجو پیدا می شوند، تصاویر زیبا و انیمیشن ها چیز بسیار خوبی هستند که به شما امکان می دهد به سرعت اطلاعات و دانش مورد نیاز را به دست آورید. با این حال، هنگامی که شما شخصاً یک تراشه را برش می دهید، بدون اینکه ساعت ها از صفحه نمایشگر به بالا نگاه کنید، آن را مطالعه کنید و ببینید که فرآیند فنی واقعاً 90 نانومتر است، که کسی توانسته آن را ایجاد کند، کل این طراحی را با کوچکترین جزئیات محاسبه کنید، سپس در آن لحظه شما احساس شادی و غرور برای بشریت می کنید که چنین محصول کاملی را ایجاد کرده است.

فناوری رایانه، به هر شکلی، طی 60 تا 70 سال گذشته در حال توسعه بوده است. در طول این مدت، آن مسیر دشواری از رایانه‌های نظامی به اندازه یک خانه تا iPad، از کارت‌های پانچ تا ویندوز 7 را پشت سر گذاشته است. این صنعت خود بازاری برای خود و یک دوره کامل ایجاد کرده است - عصر اطلاعات. امروزه صنعت فناوری اطلاعات (نه تنها تولید قطعات کامپیوتری) یکی از بخش‌های در حال رشد سریع اقتصاد جهان است.

شکی نیست که عصر اطلاعات، که قبلاً وارد آن شده‌ایم، توسعه فناوری رایانه را پیش خواهد برد، سرعت نوآوری و معرفی فناوری‌های پیشرفته را تسریع خواهد کرد. در آینده نزدیک، ما شاهد انتقال از سیلیکون به کربن، به عنوان پایه فناوری کامپیوتر، از الکترون به فوتون، به عنوان حامل اطلاعات خواهیم بود. همه اینها باعث می شود تا وزن دستگاه ها چندین بار کاهش یابد، بهره وری چندین برابر افزایش یابد، سیستم های جدید تعبیه شده توسعه یابد و فرد به طور کامل در دنیای دیجیتال با مزایا و معایب آن غوطه ور شود.

اصل عملکرد کلیدها با تراشه

به وب سایت کارگاه VOXKEY خوش آمدید.

ما در تولید حرفه ای کلیدهای جرقه زنی خودرو تخصص داریم و مشکلات مختلف مربوط به عیب یابی خودرو در اورل را حل می کنیم.

با تماس با ما، می توانید بر روی مشاوره جامع و حل و فصل سریع هر موضوع مرتبط با فعالیت های ما حساب کنید.

لیست خدمات ما را می توانید در اینجا مشاهده کنید .

در ضمن، بیایید سعی کنیم جمله بندی را بفهمیم.

کلید تراشه برای ماشین چیست، چگونه کار می کند و چرا همه آن نیاز است؟

در این مقاله ما کمی در مورد اصول عملکرد سیستم ایموبلایزر صحبت می کنیم، نکات مفیدی را ارائه می دهیم و سعی می کنیم به سوالات متداول پاسخ دهیم.

بیایید با اصل عملکرد سیستم ایموبلایزر شروع کنیم.

خیلی ساده، ایموبلایزر یک سیستم الکترونیکی است که با واحد کنترل موتور کار می کند و به آن اجازه راه اندازی موتور را می دهد یا آن را ممنوع می کند.

بنابراین، موتور فقط در صورتی روشن می شود که کلید "صحیح" در سوئیچ احتراق باشد.

کلید چگونه شناسایی می شود؟ برای انجام این کار، خود کلید حاوی یک جزء الکترونیکی - یک فرستنده (تراشه) است. این شامل یک کد الکترونیکی است که با خواندن آن سیستم ایموبلایزر متوجه می شود که آیا کلید "خود" است یا خیر.

بسیاری از دارندگان خودرو حتی از وجود تراشه در کلید احتراق خودرو خود اطلاعی ندارند.

فقط در صورتی می توانید از این موضوع مطمئن باشید که کلید یک قطعه فلزی باشد. اگر کلید سر پلاستیکی داشته باشد، به احتمال زیاد تراشه در آن وجود دارد! همچنین با توجه به این واقعیت که سیستم های ایموبلایزر ساخته شده بر اساس این اصل از سال 1995 در اتومبیل ها ظاهر شدند.

چیپس انواع مختلفی دارد.

تراشه کربن از نظر اندازه بسیار کوچک است، اما با این وجود شامل تعدادی قطعات الکترونیکی است که با کربن مهر و موم شده اند.

تراشه شیشه ای، به شکل یک فلاسک شیشه ای مینیاتوری. در حال حاضر آنها بسیار نادر هستند. این شامل همان مجموعه ای از اجزای تراشه کربن است، اما به دلیل آنتن بزرگتر فرستنده گیرنده، در شرایط دمای پایین بسیار بهتر عمل می کند. ما این تراشه ها را برای نصب در سیستم های شروع خودکار توصیه می کنیم. با هزینه آنها، که کمی بالاتر از قیمت یک تراشه کربن است، آنها بسیار پایدارتر کار می کنند.

نوع بعدی تراشه های شبیه ساز با باتری یا بدون باتری هستند. در همه جا در کلیدهای احتراق با یک کانال رادیویی (دکمه) یافت می شود، این یک برد با یک ریزمدار و یک برنامه ضبط شده در آن است که در حین کار از تراشه شبیه سازی می شود.

یکی از رایج ترین تصورات غلط این است که صاحبان آن معتقدند بدون باتری، چنین کلیدی ماشین را روشن نمی کند. این کاملا نادرست است! باتری موجود در کلید فقط برای کارکردن دکمه های روی آن و باز کردن/بستن درها از راه دور مورد نیاز است. این تراشه مستقل از منبع تغذیه است و بدون باتری کاملاً کار می کند.

این سیستم در فاصله بسیار کوتاهی کار می کند. بنابراین، رهگیری داده های مبادله تقریباً غیرممکن است.

در خودروهای مدرن تقریباً همه آنها یک کلید جرقه دارند که معمولی نیست، به اصطلاح کلید تراشه است. چیست، چگونه آن را تغییر دهیم. اخیراً شخصی نامه بسیار جالبی در وبلاگ دریافت کرده است ، من آن را بازگو نمی کنم ، اما شخصی می پرسد - کلید تراشه چگونه کار می کند؟ سوال به نظرم جالب آمد و تصمیم گرفتم مقاله ای در این زمینه بنویسم...

در واقع، هیچ تابلو، گروه تماس و غیره در قسمت بیرونی کلید وجود ندارد تا بتوان آن را به هر خواننده ای روی ماشین متصل کرد. خود یک کلید وجود دارد که در سوراخ کلید قرار می گیرد، اما این یک گروه تماس نیست! پس اصل کار چیست؟

اگر وارد جزئیات فنی شویم ...

سوئیچ خودرو دارای یک قاب مشخص است که مستقیماً به واحد ایموبلایزر متصل می شود. هنگامی که احتراق روشن می شود، دستگاه یک پالس به این قاب می فرستد و به حالت خواندن می رود، یعنی شروع به گوش دادن به پاسخ از کلید تراشه می کند. به نوبه خود (از ضربه)، تراشه-کلید شارژ می شود و شروع به انتقال کد دوخته شده به آن می کند و آن را به این قاب ایموبلایزر منتقل می کند. قاب ایموبلایزر کد را می پذیرد و اگر همه چیز عادی باشد به شما امکان می دهد موتور را روشن کنید.

اگر شما فقط ...

ارائه کارتان بسیار آسان است. احتمالاً همه (یا بسیاری) در ورودی خود دارای اینترکام هستند. ما نزدیک می شویم و یک جاکلیدی مخصوص ارائه می دهیم، دستگاه مخابره داخلی آن را می خواند و در را باز می کند. این یک مثال اغراق آمیز از کلید تراشه و ایموبلایزر ماشین است.

لازم به ذکر است که بدون این کلید تراشه ایموبلایزر اجازه راه اندازی خودرو را نخواهد داد! عملکردهای مختلف خودرو را مسدود می کند:

- در برخی خودروها ایموبلایزر در خود سوئیچ احتراق قرار دارد و عملکردهای مختلف را در قفل مسدود می کند.

- برای دیگران، ایموبلایزر در داشبورد تعبیه شده است و مدارهای خاصی از خودرو را باز می کند (به عنوان مثال، مدار پمپ بنزین)

- برای دیگران، واحد ایموبلایزر در محفظه موتور قرار دارد و با کمک تقویت کننده ها می تواند همزمان قفل و زنجیر را مسدود کند.

همانطور که می بینید، دستگاه و اصل عملکرد کلید تراشه ساده، اما موثر به نظر می رسد. با این حال، اکنون بسیاری از سیستم های هشدار با شروع خودکار، ایموبلایزر استاندارد را غیرفعال می کنند (به ویژه با استفاده از یک کلید اضافی که در پانل ماشین قرار می گیرد)، من شخصاً انجام این کار را توصیه نمی کنم. زیرا خودرو طعمه راحت تری برای سارقان خودرو می شود.

و اکنون یک نسخه ویدیویی کوتاه از مقاله

منصفانه، نه بیش از حد قیمت و نه دست کم گرفته شده است. قیمت ها باید در وب سایت سرویس وجود داشته باشد. لزوما! بدون ستاره، واضح و دقیق، در صورت امکان فنی - تا حد امکان دقیق و مختصر.

اگر قطعات یدکی در دسترس باشد، حداکثر 85٪ از تعمیرات مجتمع را می توان در 1-2 روز تکمیل کرد. تعمیرات مدولار به زمان بسیار کمتری نیاز دارد. وب سایت مدت زمان تقریبی هر تعمیر را نشان می دهد.

گارانتی و مسئولیت

برای هر گونه تعمیر باید گارانتی داده شود. همه چیز در وب سایت و در اسناد توضیح داده شده است. تضمین اعتماد به نفس و احترام به شماست. 3-6 ماه گارانتی خوب و کافی است. برای بررسی کیفیت و عیوب پنهانی که نمی توان فوراً تشخیص داد، لازم است. شما اصطلاحات صادقانه و واقع بینانه (نه 3 ساله) می بینید، مطمئن باشید به شما کمک خواهند کرد.

نیمی از موفقیت در تعمیر اپل کیفیت و قابلیت اطمینان قطعات یدکی است، بنابراین یک سرویس خوب مستقیماً با تامین کنندگان کار می کند، همیشه چندین کانال قابل اعتماد و انبار شما با قطعات یدکی اثبات شده برای مدل های فعلی وجود دارد، بنابراین نیازی به هدر دادن نیستید. زمان اضافی.

تشخیص رایگان

این بسیار مهم است و قبلاً به یک قانون اخلاق خوب برای مرکز خدمات تبدیل شده است. عیب یابی سخت ترین و مهم ترین قسمت تعمیر است، اما حتی اگر دستگاه را بر اساس نتایج آن تعمیر نکنید، نیازی به پرداخت یک ریال برای آن ندارید.

تعمیرات و تحویل خدمات

یک سرویس خوب برای زمان شما ارزش قائل است، بنابراین تحویل رایگان ارائه می دهد. و به همین دلیل، تعمیرات فقط در کارگاه یک مرکز خدمات انجام می شود: آنها را می توان به درستی و مطابق با تکنولوژی فقط در یک مکان آماده انجام داد.

برنامه زمانی مناسب

اگر سرویس برای شما کار می کند، و نه برای خودش، پس همیشه باز است! کاملا. برنامه باید مناسب برای قبل و بعد از کار باشد. خدمات خوب در آخر هفته ها و تعطیلات کار می کند. همه روزه از ساعت 9 تا 21 منتظر شما هستیم و روی دستگاه های شما کار می کنیم

شهرت حرفه ای ها شامل چندین نکته است

سن و سابقه شرکت

خدمات قابل اعتماد و با تجربه برای مدت طولانی شناخته شده است.
اگر شرکتی سال ها در بازار بوده و توانسته خود را به عنوان یک متخصص معرفی کند، مردم به آن مراجعه می کنند، در مورد آن می نویسند و آن را توصیه می کنند. ما می دانیم در مورد چه چیزی صحبت می کنیم، زیرا 98٪ از دستگاه های ورودی در مرکز خدمات بازیابی شده اند.
سایر مراکز خدماتی به ما اعتماد دارند و موارد پیچیده را به ما ارجاع می دهند.

چه تعداد استاد در مناطق

اگر همیشه چندین مهندس برای هر نوع تجهیزات منتظر شما هستند، می توانید مطمئن باشید:
1. هیچ صفی وجود نخواهد داشت (یا حداقل خواهد بود) - فوراً از دستگاه شما مراقبت می شود.
2. مک بوک خود را برای تعمیر به یک متخصص در زمینه تعمیرات مک می دهید. او تمام اسرار این وسایل را می داند

سواد فنی

اگر سوالی بپرسید، یک متخصص باید تا حد امکان دقیق به آن پاسخ دهد.
تا بتوانید تصور کنید دقیقا به چه چیزی نیاز دارید.
برای حل مشکل تلاش خواهند کرد. در بیشتر موارد، از توضیحات می توانید متوجه شوید که چه اتفاقی افتاده است و چگونه مشکل را برطرف کنید.

درباره قدرتمندترین ابر رایانه ژاپنی برای تحقیقات در زمینه فیزیک هسته ای. اکنون در ژاپن آنها در حال ایجاد یک ابررایانه اکساسکال Post-K هستند - ژاپنی ها یکی از اولین کسانی هستند که ماشینی با چنین قدرت محاسباتی راه اندازی می کنند.

راه اندازی برای سال 2021 برنامه ریزی شده است.

هفته گذشته فوجیتسو در مورد ویژگی های فنی تراشه A64FX صحبت کرد که اساس "ماشین" جدید را تشکیل می دهد. بیایید در مورد تراشه و قابلیت های آن بیشتر به شما بگوییم.

مشخصات A64FX

انتظار می رود Post-K تقریباً ده برابر قوی ترین ابر رایانه جهان، IBM Summit (از ژوئن 2018) قدرت محاسباتی داشته باشد.

این ابر رایانه این عملکرد را مدیون تراشه A64FX مبتنی بر معماری Arm است. این تراشه از 48 هسته برای عملیات محاسباتی و چهار هسته برای مدیریت آنها تشکیل شده است. همه آنها به طور مساوی به چهار گروه تقسیم می شوند - گروه های حافظه اصلی (CMG).

هر گروه 8 مگابایت کش L2 دارد. این رابط با کنترلر حافظه و رابط NoC ("شبکه روی تراشه") است. NoC CMG های مختلف را با کنترلرهای PCIe و Tofu متصل می کند. دومی مسئول ارتباط پردازنده با بقیه سیستم است. کنترلر توفو دارای ده پورت با توان خروجی 12.5 گیگابایت بر ثانیه است.

مدار تراشه به شکل زیر است:

مجموع حافظه HBM2 در پردازنده 32 گیگابایت و پهنای باند آن 1024 گیگابایت بر ثانیه است. فوجیتسو می گوید که عملکرد ممیز شناور این پردازنده برای عملیات 64 بیتی به 2.7 ترافلاپس، برای عملیات 32 بیتی به 5.4 ترافلاپس و برای عملیات 16 بیتی به 10.8 ترافلاپس می رسد.

ایجاد Post-K توسط ویراستاران منبع Top500 نظارت می شود که فهرستی از قدرتمندترین سیستم های محاسباتی را تهیه می کنند. طبق برآورد آنها، برای دستیابی به عملکرد یک اگزافلاپ، این ابر رایانه از بیش از 370 هزار پردازنده A64FX استفاده می کند.

این دستگاه اولین دستگاهی خواهد بود که از فناوری پسوند برداری به نام Scalable Vector Extension (SVE) استفاده می کند. تفاوت آن با دیگر معماری های SIMD در این است که طول ثبات های برداری را محدود نمی کند، اما محدوده قابل قبولی را برای آنها تعیین می کند. SVE از بردارهایی با طول 128 تا 2048 بیت پشتیبانی می کند. به این ترتیب، هر برنامه ای را می توان روی پردازنده های دیگری که از SVE پشتیبانی می کنند، بدون نیاز به کامپایل مجدد اجرا کرد.

با SVE (از آنجایی که یک تابع SIMD است)، پردازنده می تواند به طور همزمان محاسبات را روی مجموعه داده های متعدد انجام دهد. در اینجا مثالی از یکی از این دستورالعمل ها برای تابع NEON است که برای محاسبات برداری در دیگر معماری های پردازنده Arm استفاده شده است:

Vadd.i32 q1, q2, q3
چهار عدد صحیح 32 بیتی از ثبات 128 بیتی q2 را با اعداد مربوطه در ثبات 128 بیتی q3 اضافه می کند و آرایه حاصل را به q1 می نویسد. معادل C این عملیات به صورت زیر است:

برای (i = 0؛ i< 4; i++) a[i] = b[i] + c[i];
علاوه بر این، SVE از تابع autovectorization پشتیبانی می کند. بردار خودکار حلقه ها را در کد تجزیه و تحلیل می کند و در صورت امکان از ثبات های برداری برای اجرای خود آنها استفاده می کند. این عملکرد کد را بهبود می بخشد.

به عنوان مثال، یک تابع در C:

Void vectorize_this(unsigned int *a, unsigned int *b, unsigned int *c) ( int unsigned i; for(i = 0; i< SIZE; i++) { a[i] = b[i] + c[i]; } }
به صورت زیر کامپایل می شود (برای یک پردازنده Arm 32 بیتی):

104cc: ldr.w r3, ! 104d0: ldr.w r1، ! 104d4: cmp r4، r5 104d6: اضافه کردن r3، r1 104d8: str.w r3، ! 104dc: bne.n 104cc
اگر از autovectorization استفاده کنید، به شکل زیر خواهد بود:

10780: vld1.64 (d18-d19)، 10784: r6 را اضافه می کند، #1 10786: cmp r6، r7 10788: add.w r5، r5، #16 1078c: vld1.32 (d16-d17)، 10790 i32 q8, q8, q9 10794: add.w r4, r4, #16 10798: vst1.32 (d16-d17), 1079c: add.w r3, r3, #16 107a0: bcc.n 10780
در اینجا رجیسترهای SIMD q8 و q9 با داده‌هایی از آرایه‌هایی که با r5 و r4 به آنها اشاره می‌شوند بارگذاری می‌شوند. سپس دستور vadd چهار مقدار صحیح 32 بیتی را در یک زمان اضافه می کند. این مقدار کد را افزایش می دهد، اما داده های بسیار بیشتری را در هر تکرار حلقه پردازش می کند.

چه کسی دیگر در حال ساخت ابررایانه های اگزا اسکیل است؟

ساخت ابررایانه‌های اگزا اسکیل به ژاپن محدود نمی‌شود. به عنوان مثال، کار در چین و ایالات متحده نیز در حال انجام است.

در چین، آنها در حال ایجاد Tianhe-3 هستند. نمونه اولیه آن در حال حاضر در مرکز ملی ابر رایانه در تیانجین در حال آزمایش است. نسخه نهایی این کامپیوتر قرار است در سال 2020 تکمیل شود.

/ عکس O01326 / ابر رایانه Tianhe-2 - سلف Tianhe-3

Tianhe-3 بر اساس پردازنده های Phytium چینی ساخته شده است. این دستگاه دارای 64 هسته، عملکرد 512 گیگافلاپ و پهنای باند حافظه 204.8 گیگابایت بر ثانیه است.

یک نمونه اولیه نیز برای خودرویی از سری Sunway ساخته شد. در مرکز ملی ابر رایانه در جینان در حال آزمایش است. به گفته توسعه دهندگان، در حال حاضر حدود 35 برنامه در رایانه در حال اجرا هستند - اینها شبیه سازهای زیست پزشکی، برنامه های کاربردی برای پردازش داده های بزرگ و برنامه هایی برای مطالعه تغییرات آب و هوا هستند. انتظار می رود کار بر روی کامپیوتر در نیمه اول سال 2021 به پایان برسد.

در مورد ایالات متحده، آمریکایی ها قصد دارند تا سال 2021 رایانه خود را با مقیاس بزرگ بسازند. این پروژه Aurora A21 نام دارد و توسط آزمایشگاه ملی Argonne وزارت انرژی ایالات متحده و همچنین Intel و Cray روی آن کار می شود.

امسال، محققان در حال حاضر