Τα στάδια κατασκευής ενός Memory Chip (VIDEOS)

Μια από τις πιο σύνθετες ανθρώπινες κατασκευές είναι οι μικροεπεξεργαστές ή μικροτσίπ. Εκτός όμως από εξαιρετικά σύνθετη, είναι και από τις πλέον χρησιμοποιούμενες, καθώς οι εφαρμογές τους στις μέρες μας είναι πραγματικά αναρίθμητες.

Ποια είναι όμως η παραγωγική διαδικασία πίσω από το τελικό προϊόν και ποιοι παράγοντες καταστούν την ανάκτηση δεδομένων έναν πραγματικό… λαβύρινθο;

Σχεδιασμός

Ο εικονικός σχεδιασμός αποτελεί το πρώτο στάδιο:
Κατά την διαδικασία αυτή οι μηχανικοί – αρχιτέκτονες σχεδιάζουν το μοντέλο σε ψηφιακή μορφή. Τα εργαλεία ψηφιακού σχεδιασμού (Computer Aided Tools) ποικίλουν καθώς τα χαρακτηριστικά του εκάστοτε τσιπ διαφέρουν.
Όταν το προσχέδιο ολοκληρωθεί επεξεργάζεται από επιστήμονες αρμόδιους για την μετατροπή του σε πρότυπα από χαλαζία, τις λεγόμενες μάσκες. Οι επιστήμονες αυτοί ονομάζονται -σε ελεύθερη μετάφραση- μηχανικοί μασκών.

Στη συνέχεια, εξειδικευμένα μηχανήματα αντιγράφουν τα πρότυπα δημιουργώντας μια πληθώρα μασκών με σκοπό την μαζική παραγωγή.

Λιθογραφία

Στο επόμενο στάδιο η σχεδιαστική ιδέα παίρνει σάρκα και οστά, με τα κυκλώματα των μασκών να ”χαράζονται” πάνω σε δίσκους καθαρού πυριτίου μέσω της τεχνικής της λιθογραφίας.

Κατά την λιθογραφία, η μάσκα τοποθετείται πάνω σε ένα κομμάτι αλουμινίου το οποίο κινείται με ακρίβεια νανομέτρων εκπέμποντας ακραίες υπεριώδεις ακτίνες. Το φως αντανακλάται σε γυάλινα κάτοπτρα και κατευθύνεται στους δίσκους πυριτίου που έχουν προηγουμένως υποστεί φωτοχημική επεξεργασία. Έπειτα από τις απαραίτητες καλωδιακές συνδέσεις οι δίσκοι φέρουν πάνω τους χιλιάδες ξεχωριστά τσιπ.

Θα πρέπει να πούμε πως ο χρόνος κατασκευής ενός τσιπ μπορεί να ξεπεράσει τον ένα μήνα.

Η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε ειδικά διαμορφωμένους χώρους, τα Clean Room.

Τα Clean Room είναι βιομηχανικοί χώροι, οι οποίοι διατηρούν τη συγκέντρωση των αιωρούμενων σωματιδίων σε πολύ χαμηλά, ανά πάσα στιγμή ελεγχόμενα επίπεδα. Οι συνθήκες είναι παρακολουθούμενες και ελεγχόμενες σε πραγματικό χρόνο.

Τα Clean Rooms αποτελούν κομβικό παράγοντα για την επιτυχημένη κατασκευή ενός τσιπ, καθώς και ένας κόκκος σκόνης μπορεί να καταστήσει το προϊόν μη λειτουργικό.

Σε αυτό το σημείο αξίζει να αναφερθεί πως στη Northwind Data Recovery διατηρούμε το δικό μας ιδιωτικό Clean Room, κάτι που εξασφαλίζει τον έλεγχο των συνθηκών που είναι απαραίτητες για το άνοιγμα των σκληρών σας δίσκων.

Συναρμολόγηση

Κατά την διαδικασία της συναρμολόγησης οι δίσκοι πυριτίου προσαρμόζονται σε ένα αυτοκόλλητο υπόστρωμα.

Κάθε δίσκος θα κοπεί σε κομμάτια, με πριόνια κρυσταλλικών κεφαλών τα οποία αντιστοιχούν σε ένα τσιπ το καθένα.

Αφού περάσουν έλεγχο και γίνει η διαλογή των λειτουργικών τσιπ, τοποθετούνται στην ηλεκτρονική πλακέτα (Circuit Board). Ένα χρυσό σύρμα χρησιμοποιείται για να συνδέσει το κάθε τσιπ ξεχωριστά με την πλακέτα σε μια διεργασία που θυμίζει πλέξιμο.

Η κατασκευή, στην τελική της πλέον μορφή, συσκευάζεται μέσω θερμοπλαστικής χύτευσης και στέλνεται για τον τελικό έλεγχο πριν την διάθεση της στην αγορά.

Η χρήση του Clean Room στην ανάκτηση δεδομένων

Στη Northwind Data Recovery έχουμε κατασκευάσει ένα Clean Room μεγάλων διαστάσεων.

Αποτελείται από 3 χώρους:

• Τον προθάλαμο, καθαρότητας κλάσης 1000 (επιτρέπονται έως 1000 αιωρούμενα σωματίδια διαμέτρου 0.5μm ανά κυβικό πόδι αέρα) όπου ο αρμόδιος μηχανικός θα εισέλθει στο χώρο και θα κάνει προεργασία για να περάσει στον επόμενο χώρο. Η προεργασία αυτή περιλαμβάνει την ένδυση με ειδική στολή για να αποφευχθεί η επιμόλυνση του χώρου με σκόνη ή ίνες από τα ρούχα, ειδικά ποδονάρια αντίστοιχα και αντιστατικό βραχιόλι.
• Τον κυρίως χώρο, καθαρότητας κλάσης 100 (όπου η καθαρότητα του χώρου είναι 10 φορές πιο αυστηρή σε σχέση με τον προθάλαμο, αφού επιτρέπονται έως 100 μικροσωματίδια έναντι 1000 του προθάλαμου). Εκεί υπάρχει ο βασικός εξοπλισμός της ανάκτησης, τα εργαλεία, το μικροσκόπιο κλπ. Ο μηχανικός θα προετοιμάσει τον δίσκο για το “χειρουργείο”, θα επέμβει στην ηλεκτρονική πλακέτα ή θα μελετήσει τις κεφαλές στο μικροσκόπιο.
• Το Clean Box, καθαρότητας κλάσης 10. Εδώ η καθαρότητα είναι σχεδόν απόλυτη, αφού επιτρέπονται μόλις 10 μικροσωματίδια. Στις μετρήσεις που κάνουμε στο δικό μας Clean Box και με δεδομένη την αποφόρτιση της υπάρχουσας ατμόσφαιρας λόγω του προθαλάμου και του κυρίως θαλάμου, το αποτέλεσμα που παίρνουμε είναι μηδέν.

Γιατί τα χρειαζόμαστε όλα αυτά;

Οι σκληροί δίσκοι κατασκευάζονται σε περιβάλλον απόλυτης στειρότητας. Στο εσωτερικό τους δεν υπάρχει ούτε ένα μικροσωματίδιο, καθώς κάτι τέτοιο θα κατέστρεφε τις κεφαλές και ο δίσκος θα σταματούσε να λειτουργεί.

Αυτό σημαίνει ότι όταν εμείς πρέπει να επέμβουμε στο εσωτερικό του δίσκου (πχ. για να αντικαταστήσουμε κεφαλές που έχουν καταρρεύσει), θα πρέπει να διατηρήσουμε αυτές τις συνθήκες, ειδάλλως ο δίσκος δεν θα λειτουργήσει, οι κεφαλές θα καταρρεύσουν και είναι πολύ πιθανό να πάρουν και τις επιφάνειες μαζί τους, καθιστώντας τον δίσκο μη-ανακτήσιμο.

Αυτός ακριβώς είναι και ο λόγος που εδώ και σχεδόν 20 χρόνια επαναλαμβάνουμε ξανά και ξανά να μην ανοίγετε τον δίσκο σας σε μη-ελεγχόμενο περιβάλλον. Το μόνο που θα κάνετε ανοίγοντάς τον, είναι να τον αποτελειώσετε. Πιστέψτε μας.