Почему кремний — это материал, из которого сделаны процессоры
Вы, наверное, уже знаете, что кремний материал, из которого, по крайней мере, по большей части, оба Процессоры ПК и почти все чипы в отрасли производятся. Много было сказано о возможных более эффективных заменителях, чем кремний, таких как «чудесный» графен это в то время казалось решением всех проблем, но реальность такова, что кремний был и продолжает оставаться материалом, из которого производятся процессоры. ты хочешь знать почему? В этой статье мы вам все расскажем.
В 1950-х годах технологический мир нашел надежного партнера в области кремния, и с тех пор — а прошло уже около 70 лет — он продолжает использоваться. Предположим, что благодаря кремнию вместо компьютеров размером с комнату у нас есть компьютеры, которые мы знаем сегодня, некоторые из которых даже умещаются на ладони. Этот материал стал причиной отказа от старой схемотехники, ее миниатюризации, ускорения и гораздо более доступной стоимости.
Востребованность золота
Золото является одним из самых инертных металлов. В нормальных условиях оно не вступает во взаимодействия с большей частью кислот и не образует оксидов. Это свойство стало востребованным там, где нельзя допустить разрушения металла в самых мелких деталях.
Золото разрушается только царской водкой, но в действительности она встречается не так уж и часто, поэтому этот металл обрел востребованность в электронике и медицине.
Все добытое золото, находящееся в легальном обороте, сконцентрировано в:
- государственных и международных финансовых организациях — 30 000 т;
- ювелирных предметах — 79 000 т;
- изделиях электронной промышленности и в стоматологии — 17 000 т;
- инвестиционных накоплениях — 24 000 т.
Если учесть, что золотые зубные протезы сейчас уступают первенство протезам керамическим, то оборот золота в электронной промышленности окажется не таким уж и маленьким.
Кобальт в смартфоне – около 3,81 грамма
Ферромагнитный материал необходим для производства батарей и аккумуляторов. Кобальт применяют также в авиации, космонавтике, энергетике, нефтехимии и химии, его можно встретить в магнитах и магнитных лентах, используемых в качестве носителей данных.
Кобальт в чистом виде не встречается в природе, его получают при обработке руд никеля и меди. До XIX века использовался как синий краситель.
Кристалл и подложка
Кристаллы — это такие твёрдые тела, в которых атомы и молекулы вещества находятся в строгом порядке. Проще говоря, атомы в кристалле расположены предсказуемым образом в любой точке. Это позволяет точно понимать, как будет вести себя это вещество при любом воздействии на него. Именно это свойство кристаллической решётки используют на производстве процессоров.
Самые распространённые кристаллы — соль, драгоценные камни, лёд и графит в карандаше.
Большой кристалл можно получить, если кремний расплавить, а затем опустить туда заранее подготовленный маленький кристалл. Он сформирует вокруг себя новый слой кристаллической решётки, получившийся слой сделает то же самое, и в результате мы получим один большой кристалл. На производстве он весит под сотню килограмм, но при этом очень хрупкий.
Готовый кристалл кремния.
После того, как кристалл готов, его нарезают специальной пилой на диски толщиной в миллиметр. При этом диаметр такого диска получается около 30 сантиметров — на нём будет создаваться сразу несколько десятков процессоров.
Каждую такую пластинку тщательно шлифуют, чтобы поверхность получилась идеально ровной. Если будут зазубрины или шероховатости, то на следующих этапах диск забракуют.
Готовые отполированные пластины кремния.
Где в России добывают палладий
Палладий является одним из самых ценных металлов на земле. Он относится к платиновой группе, имеет серебристо-белый цвет. Крупнейшее его месторождение находится в Норильске. Палладий получают путем переработки сульфидных руд таких металлов, как никель, серебро и медь.
Россия добывает более половины от мировой добычи палладия. Правда США закупает его у разных стран — Канады, ЮАР, а также сами добывают на Аляске. Однако Россия покрывает 35% от потребностей страны. Поэтому, в случае наложения ответных санкций, это так же станет серьезной проблемой.
На нашем Яндекс.Дзен-канале вас ждет еще больше увлекательных материалов, которые небыли опубликованы на сайте.
Кроме палладия Россия также может перестать поставлять гелий, фтор и скандий. В результате это может стать серьезным ударом по производству смартфонов, автомобильных запчастей и даже ракет. С учетом того, что на рынке полупроводниковой продукции и так наблюдается дефицит, выпуск данной продукции может быть поставлен под угрозу. Таким образом без высокотехнологичной продукции может остаться не только Россия, но и весь мир.
Разумеется, если США все равно введут санкции, проблему с чипами в России остановка поставок сырья не решит. Собственные заводы должны быть построены только к 2030 году, причем на них будут производиться чипы по 16-нанометровому техпроцессу, который уже сейчас считается устаревшим. К примеру, компания Intel представила Core i9, созданный по 14-нанометровому техпроцессу еще в 2018 году. Поэтому остается надеяться лишь на то, что до введения санкция дело все же не дойдет.
В каких деталях можно найти золото?
Золота в такой материнской плате может содержаться до 1,5 граммов. Оно используется практически на всех ее компонентах. Разъемы, слоты для видеокарты и оперативной памяти, сокеты процессора, порты и перемычки – все они изготовлены из этого драгметалла или им покрыты.
В общем, можно сказать, что золото в материнской плате находится практически везде. Тонкий слой желтого цвета на разъемах и контактах – это золото. Собирая старые не нужные детали, можно пополнить свой бюджет. Для этого нужно обратиться к специалистам, чтобы продать радиодетали в Москве.
◄ Назад к новостям
Драгоценные металлы, применяемые в технике
При усовершенствовании моделей ПК сокращается общий объем применяемых драгметаллов. И это никак не связано с экономией золота либо иного металла. Просто развитие IT-технологий двигается в направлении усложнения, используя при этом небольшое количество деталей. В компьютерах 90-х годов золота было намного больше, чем в нынешней оргтехнике.
Что примечательно, внутри ПК, помимо золота, используется незначительный объем и иных драгметаллов, а именно: палладия, платины, рутения, серебра и тантала.
Вышеперечисленные сплавы заключены в оргтехнике в маленьком объеме, но играют важную роль в работе ПК.
Считывающие и записывающие головки
В современных винчестерах применяются магниторезистивные головки.
Кристалл магниторезистора может изменять свое сопротивление в зависимости от величина и направления магнитного поля. При прохождении головки над областями с различной намагниченностью ее сопротивление меняется, что улавливается схемой управления.
Головка винчестера содержит в себе, собственно, две головки — считывающую и записывающую. Записывающая головка работает на том же принципе, что и головка в старых магнитофонах, в которых использовались кассеты с магнитной лентой.
Она содержит разомкнутый сердечник, в зазоре которого создается магнитное поле, изменяющее ориентацию магнитных доменов на поверхности диска. «Обмотка» головки выполнена печатным способом с помощью фотолитографии.
Из чего сделан диск в винчестерах?
Но если б этих драгметаллов было бы действительно много…
На самом деле надо покурочить немало техники, чтобы достать несколько микросхем и уже из них добыть золото. Золото из микросхем добывают, растворяя их в кислоте, и из получившейся жидкости конденсируют золото, но нужно довольно много микросхем, чтобы добыть всего лишь несколько грамм дорогого металла!
Распад СССР произошёл в 1991 году. С того времени прошло 17 лет, а старой техники становится все меньше и меньше. Первыми пошли на уничтожение большие машины, и это не случайно. Я видел в интернете примерно такую информацию: в больших машинах типа ЕС могло содержаться около килограмма золота, а то и больше!
Но не только золото привлекало и привлекает охотников — “металлистов”.
Много компьютеров содержали сотни, а то и тысячи маленьких зелёных конденсаторов, так называемых «каэмок». Их откусывали все кому не лень и откуда только возможно, чтобы добыть из них несколько грамм палладия. Но чтобы добыть несколько грамм, надо достать много конденсаторов и, конечно, перепортить огромное количество техники. А если в технике не было драгметаллов, её ломали просто так! Например, из моторов для перемотки бобин делали вентиляторы на окна домов… Все это очень похоже на забивание гвоздей микроскопом 🙁
«Зелёный конденсатор» (КМ — керамический металлизированный) и керамическая микросхема памяти с «жёлтыми ногами». Обе детали содержат драгметаллы.
С иностранной техникой всё проще, там драгметаллов мало, потому что техника должна быть как можно дешевле. В СССР все было наоборот: использовали драгоценные металлы, чтобы техника работала надёжнее. Я уже упоминал выше: сначала под лом пошли большие машины. Их разбирали полностью, сдавали даже железо на металлолом. Из пластин винчестера кто-то догадался делать телевизионные антенны, и это пошло в моду. Даже сейчас можно увидеть много таких антенн — «восьмёрок» на многоэтажных домах. Жаль, потому что сейчас увидеть в работе ЕС, СМ, БЭСМ невозможно. А вот за границей подобные машины уцелели и работают в музеях…
Я знаю людей, которые покупают радиодетали на драгметаллы. С одной стороны я их понимаю, такая у них работа. А с другой — это же варварство! Ведь ломать технику легко, а вот создать новую уже невозможно! Это же просто экономически невыгодно. Кто же теперь будет изготавливать процессора конца 70-х начала 80-х годов в таком виде, в котором они существовали тогда, не говоря уже о целых компьютерах?
Конечно, нельзя десятилетиями изготавливать одну модель компьютера и детали к нему, поэтому технику надо беречь и не ломать ее, ведь история это так интересно. Вместо того, чтобы вытащить процессор из старого компьютера, и выбросить его на помойку, где он будет «гнить» сотни лет, компьютер можно кому-то подарить, ведь не все могут позволить себе купить новый. Конечно, он не современный, но для знакомства для начала хватит и его. Иначе получиться как в одном случае со старинным компьютером Macintosh.
Мне отдали его в обмен на кое-какое железо. А меняли потому, что кто-то вытащил из него модуль уникальной кэш-память, а на этом модуле находился BIOS компьютера. Без этого модуля компьютер уже никогда не заработает 🙁 А этим модулем, наверное, сейчас кто-то хвастается, как необычным брелком на ключах.
Надеюсь, что после прочтения этой статьи вы будете по другому смотреть на старую технику, которая легко может обрести новую жизнь.
