El procesador, también conocido como microprocesador o CPU (Unidad Central de Procesamiento), es el componente clave en un ordenador. Es el cerebro que realiza todas las operaciones y cálculos necesarios para que el sistema funcione correctamente. En este artículo, explicaremos qué son los dies en un CPU y cómo se fabrican.
¿Qué es la CPU?
La CPU es un componente electrónico que se fabrica en un chip de silicio y se instala en la placa base a través de un conector o socket. Actualmente, los ordenadores personales pueden tener CPUs con hasta 16 núcleos o cores, cada uno de los cuales puede completar tareas de forma independiente.
El silicio es un elemento químico que se utiliza en la fabricación de CPUs. Se encuentra en la arena, principalmente en el cuarzo. Antes de ser utilizado en la fabricación de chips, el silicio debe ser purificado para alcanzar la calidad de Silicio de Calidad Electrónica, que es adecuado para fabricar semiconductores. Este silicio purificado se derrite y se corta en rodajas para obtener discos individuales llamados obleas.
Proceso de fabricación de un microprocesador
Una vez obtenidas las obleas de silicio, se pulen hasta lograr una superficie lisa y se les aplica un acabado fotoresistente. Luego, se exponen a luz ultravioleta y se graban para crear patrones de circuito en cada capa del microprocesador. A continuación, se rocían con iones y se añaden capas de metal para conectar los transistores presentes en la oblea.
Después de este proceso, la oblea se somete a pruebas y, si pasa, se corta en rectángulos pequeños llamados dies o pastillas. Estos dies son la unidad de procesamiento en sí y contienen el circuito integrado del procesador. Cada die puede contener varios núcleos o cores. Por tanto, podemos decir que el die es el corazón o la parte clave de la CPU.
Una CPU con varias pastillas
Dependiendo del procesador, la CPU puede tener una o varias pastillas de silicio. Si la CPU tiene una sola pastilla, significa que todos los componentes del procesador, como los núcleos y la caché, se encuentran en esa pieza de silicio. En el caso de procesadores con varias pastillas, estas están conectadas entre sí.
Intel tiende a utilizar una sola pastilla para sus procesadores en el mercado de consumo general, lo que se conoce como diseño monolítico. Este diseño ofrece un rendimiento más consistente, pero dificulta la mejora de la tecnología al tener que incluir todos los componentes en la misma superficie de silicio.
Por otro lado, en la línea de procesadores Ryzen 3000 de AMD, se utilizan pastillas CCD (Core Complex Die). Estas son varios chips de silicio diminutos que se conectan para crear una CPU.
El paquete de la CPU
Además del die, la CPU está compuesta por otras partes que le permiten comunicarse con el resto del sistema y disipar el calor generado. Estas partes incluyen:
- Sustrato: Una pequeña placa verde que se conecta al zócalo de la placa base y permite la comunicación entre la CPU y el resto del ordenador.
- IHS (Integrated Heat Spreader): Una chapa de metal que cubre el procesador y ayuda a dispersar el calor generado.
- TIM (Thermal Interface Material): Un material que se encuentra entre el IHS y el die y mejora la conductividad térmica para una mejor refrigeración del procesador.
El desarrollo de los chips no se detiene y actualmente se habla de los SoC (System on a Chip), que integran no solo la CPU, sino también otros componentes en un solo chip o circuito integrado. Esta tecnología se utiliza principalmente en smartphones.
Los dies son los componentes clave en un CPU. Son pequeñas pastillas de silicio que contienen los circuitos integrados del procesador. Dependiendo del diseño del procesador, la CPU puede tener una o varias pastillas. Además del die, la CPU está compuesta por otras partes como el sustrato, el IHS y el TIM, que permiten la comunicación y la refrigeración del procesador. El proceso de fabricación de un microprocesador es complejo y maravilloso, y ha permitido el desarrollo de ordenadores cada vez más potentes.
Consultas habituales
¿Qué es un die en un procesador?
Un die es una pequeña pastilla de silicio que contiene los circuitos integrados de un procesador. Es la unidad de procesamiento principal en una CPU.
¿Cuántos núcleos puede tener un die?
Un die puede contener varios núcleos o cores, dependiendo del diseño del procesador. Actualmente, los procesadores pueden tener hasta 16 núcleos en un solo die.
¿Qué es un diseño monolítico?
Un diseño monolítico se refiere a un procesador en el que todos los componentes, como los núcleos y la caché, se encuentran en una sola pastilla de silicio. Esto permite un rendimiento más consistente, pero dificulta la mejora de la tecnología al tener que incluir todos los componentes en la misma superficie de silicio.
¿Qué es un SoC?
Un SoC (System on a Chip) es un chip o circuito integrado que contiene no solo la CPU, sino también otros componentes como la memoria, el controlador de gráficos y los controladores de entrada y salida. Esta tecnología se utiliza principalmente en dispositivos móviles como smartphones y tabletas.
Si quieres conocer otros artículos parecidos a Qué son los dies en un cpu: fabricación y funcionamiento puedes visitar la categoría Procesadores.