איך הופכים חול למעבד? נכנסנו לחדר הנקי במפעל הייצור של אינטל

אוסף הכתבים מהארץ והעולם באירוע ה-TECH.tour.il (מקור אינטל, צילום רונן טופלברג) אוסף הכתבים מהארץ והעולם באירוע ה-TECH.tour.il (באדיבות אינטל, צילום רונן טופלברג)

גולת הכותרת בסבב הביקורים שלנו באינטל סביב חשיפתה של סדרת המעבדים החדשה היה מבחינתנו הביקור ב-FAB 28, מפעל הייצור של אינטל בקריית גת בו מיוצרים כיום מוצרים שונים של החברה, בהם כמובן גם מעבדי ה-Raptor Lake החדשים.

עם ההגעה ל-FAB 28 ובטרם התחלנו את המסע בנבכי המפעל והתחנות השונות בו, קיבלנו הרצאה קצרה מדניאל בן עטר, מנכ”ל מפעלי הייצור של אינטל  בישראל וסגן נשיא באינטל העולמית האחראי על ייצור שבבי העתיד של אינטל בכלל המפעלים שלה ברחבי העולם.

זה מתחיל בחול

מעבד הוא בסופו של דבר אוסף של מיליארדי טרנזיסטורים “בסיסיים” שיודעים להיות בשני מצבים בלבד, כבוי (0) או דלוק (1), כאשר האוסף העצום של הטרנזיסטורים הללו מאפשר למעבדים המודרנים של היום להציע את כוח העיבוד העצום שלהם.

את הדרך הארוכה במסע הייצור של המעבדים מתחילים בדבר הבסיסי ביותר שאפשר לחשוב עליו, חול.

את החול מתיכים ליצירת מטיל סיליקון חד-גבישי (monocrystalline silicon ingot) גלילי בקוטר של 30 ס”מ ובמשקל של כ-100 ק”ג, אותו חותכים לאחר מכן לפרוסות סיליקון דקות המכונות “וייפר” (Wafer), שעל גביו מייצרים מאות ליבות מעבדים, כל אחת מהן כוללת את אוסף המעגלים העצום שבונה את המעבד עצמו באוסף של מאות תחנות שונות הפזורות בתוך המפעל.

אוסף הכתבים מרחבי העולם עם דניאל בן עטר, מנכ
כתבים מהעולם עם דניאל בן עטר (באדיבות אינטל, צילום רונן טופלברג)

החדר הנקי

בלב ליבו של ה-FAB 28 ניתן למצוא את הקלין רום או “החדר הנקי” (Cleanroom), מתחם הייצור עצמו בו הוויפרים הופכים להיות מעבדים.

כפי שהשם עצמו רומז, מדובר על חלל סטרילי הנקי פי 1000 מחדר ניתוח של בית חולים וזאת בשל הצורך לשמור על החלל כמה שיותר נקי על מנת למנוע בעיות בתהליך הייצור.

בדומה לביקור ב-IDC, מרכז הפיתוח של אינטל בישראל בו ביקרנו יום קודם לכן, נאלצתי להשאיר את כל הציוד האלקטרוני שלי הרחק מאחור עם תחילתו של הסיור, אך לא רק, גם הפנקסים בהם אני, כמו כתבים אחרים, כתבתי את הרשומות שלנו אינם מתאימים לכניסה לחדר הנקי, כאשר אינטל סיפקה לנו כפתרון פנקסים ועטים יעודיים שנועדו לשימוש בחדרים נקיים.

כפי שאפשר לראות, אי אפשר “סתם להיכנס” לחדר הנקי, אלא יש צורך בלבישת חליפות מגן, שנועדו למנוע מאיתנו להכניס זיהומים שונים שיכולים להפריע לתהליך הייצור, כאשר החלק החשוף היחיד שנותר לנו הוא פתח לעיניים, גם את אלה כיסינו עם משקפי מגן.

לאחר הכניסה לחדר הנקי מתגלה החלל העצום של “רצפת הייצור”, התופס שטח כ-4 מגרשי פוטבול (אמריקאים אוהבים למדוד שטחים במושגים מוזרים).

חליפות ההגנה שיש ללבוש עם הכניסה ל
חליפות ההגנה שיש ללבוש עם הכניסה ל”חדר הנקי” ב-FAB (מקור אינטל, צילום רונן טופלברג)

הדבר הראשון שתופס את כולם בכניסה לחדר הנקי הוא לא רק הגודל העצום של המקום, אלא אוסף רובוטי ה-FOUP (ר”ת Front Opening Universal Pods) שעפים מעל הראש, כל אחד מהם נושא מחסנית של 25 ווייפרים העוברים בין התחנות השונות הנמצאות בחדר הנקי כחלק מתהליך הייצור שלהם, בהם ליתוגרפיה הצורבת את השכבות השונות של המעבד על גבי הווייפרים באמצעות קרן אלקטרונים.

במקרה של ה-Raptor Lake מדובר על שכבות בתהליך ייצור ה-Intel 7 של החברה בגודל 10nm.

עובדי אינטל הנמצאים בחדר הנקי דואגים לשמור על התקינות של מכונות הייצור השונות ולבדוק תחת מיקרוסקופ שאכן הייצור מתבצע בצורה תקינה.

פעילות הייצור עצמה מתרחשת 24/7 במשך 364 ימים בשנה (מלבד כיפור), כשזיהוי של תקלות ופגמים בייצור הוא קריטי על מנת לשמור על תקינות הייצור ב-FAB.

כל המידע מהמכונות השונות זורם לחדרי הבקרה של אינטל, דוגמת ה-DREAM (ר”ת Defect Remediation Engineering and Metrology), העוסקים בזיהוי בעיות בווייפרים עצמם, וה-ROC (ר”ת Remote Operation Center), מרכז העצבים העיקרי שעוקב אחר תקינות הייצור ומונע בעיות שיעלו לאינטל כסף רב במידה וידרשו לעצור את הייצור או השימוש באחת מהמכונות.

דבר מעניין אחד שצריך להזכיר אודות הביקור בחדר הנקי הוא השימוש של חלק מהעובדים במשקפי מציאות רבודה ככלי עבודה. משקפיים אלה נועדו להיות אמצעי הדרכה מרוחקת לביצוע תיקונים שונים ואף כאמצעי למידה.

ביקור בחדר הנקי ב-FAB 28 (מקור אינטל, צילום רונן טופלברג)
ביקור בחדר הנקי ב-FAB 28 (באדיבות אינטל, צילום רונן טופלברג)

FAB 38 – עתיד הייצור של אינטל בישראל

עד כמה שהביקור במפעל הייצור היה מעניין בפני עצמו, דבר נוסף אותו הציגה לנו אינטל היה עבודות הבניה על ה-FAB 38, המכונה Sparrow (“דרור”), מאלה התרשמנו מגג בניין החניה של החברה. בעבודות הבניה לוקח חלק גם העגורן השני הגדול ביותר בעולם, ה-Sarens Giant crane, כשצפי סיום הבניה נקבע לשנת 2024.

מפעל הייצור החדש של החברה מוקם כחלק ממהלך השדרוג העצום ליכולות ייצור השבבים של אינטל ברחבי העולם, זאת כחלק מאסטרטגיית ה-IDM 2.0, הכוללת השקעה של מיליארדים בשדרוג יכולות הייצור של מפעלי השבבים הקיימים ובניית מפעלי שבבים חדשים, בהם FAB 38 המוקם בסמוך ל-FAB 28 הקיים, אליו הוא יחובר בסיום הבניה שלו.

עלות הבניה של מפעל הייצור החדש מוערכת בכ-10 מיליארד דולר.

התוצר הסופי כמעט, וויפר ליבות Raptor Lake (מקור אינטל, צילום רונן טופלברג)
התוצר הסופי כמעט, וויפר ליבות Raptor Lake (באדיבות אינטל, צילום רונן טופלברג)

קשה לתאר את כל מה שראיתי בביקור ב-FAB 28, ובסופו של דבר יש גבול לכמה שתמונות יכולות להעביר את המסר בהשוואה לוידאו שלא יכולנו לצלם, אך עם זאת קיימים לאינטל לא מעט סרטונים רשמיים המספקים מידע על התהליך אותו עובר המעבד, החל משלב ה”חול” הראשוני ועד למוצר המוגמר אותו הצרכנים רוכשים.


חלק מהפוסטים באתר כוללים קישורי תכניות שותפים, עבורם נקבל עמלה עם ביצוע רכישה בפועל של מוצרים. עמלה זו לא מייקרת את העלות הסופית של המוצרים עבורכם.

הסקירות והתכנים המופיעים באתר מהווים המלצה בלבד, וכך יש להתייחס אליהם. כל המחירים המופיעים באתר נכונים ליום הפרסום בלבד והאחריות לקניית מוצר או שירות כזה או אחר מוטלת עליך בלבד – השימוש באתר בהתאם לתנאי השימוש והפרטיות.

השוואת מפרטים