Delimir Tasić
Iako svakodnevno slušamo o najnovijim proizvodnim postupcima vodeća dva proizvođača mikroprocesora, retko kada smo svesni činjenice da Athlon 64 procesori i njihove dual core varijante izlaze iz pogona koji se nalaze u centralnoj Evropi. Kako je i naša zemlja, makar geografski, deo te razvijene Evrope, naši prijatelji iz kompanije AMD upriličili su nam veliku čast i pozvali nas da posetimo jedno od najmodernijih proizvodnih postrojenja u ovom delu sveta: AMD Fab36. Fabrike slične ovoj u Evropi, nalaze se još samo u Velikoj Britaniji i Irskoj u kojoj još dve kompanije proizvode svoje mikroprocesore. Ipak, AMD Fab36 u određenim segmentima prevazilazi spomenute fabrike.
AMD Fab36 se nalazi u Saveznoj Republici Nemačkoj u pokrajini smeštenoj na krajnjem istoku, u regionu koji je pre petnaest godina bio iza „gvozdene zavese“. Drezden je središte industrijski veoma razvijene pokrajine Saksonije u kojoj veliki broj svetski poznatih kompanija ima svoja postrojenja. Naime, u vreme hladnog rata, Istočna Nemačka i grad Drezden bili su tehnološko središte istočnog bloka, a velike subvencije i poreske olakšice koje je vlada „ujedinjene Nemačke“ dala inostranim kompanijama, nakon pada Berliskog zida, stvorila je od Drezdena idealno mesto za izgradnju AMD Fab30, a pre dve godine otpočeli su radovi i na Fab36. Sigurno se sećate problema u proizvodnji koje je AMD imao u vreme predstavljanja TBred B jezgra, a koji su bili uslovljeni baš time što ova kompanija nije imala dovoljno proizvodnih kapaciteta i zavisila je od drugih proizvođača, kao što su npr. Chartered Semiconductor, koji su joj «iznajmljivali» svoje proizvodne linije. Puštanje u pogon Fab36 i modernizacija Fab30, omogućili su AMD-u da stabilizuje svoj tržišni udeo i poveća, nauštrb Intel-a, svoje prisutvo na tržištu. AMD trenutno ima stabilnih 20-tak procenata tržišnog udela, a učešće na tržištu serverskih mikroprocesora je sa nulte tačke, za svega dve godine, doseglo 15-tak procenata usled izuzetno toplog prijema na koji je naišao Opteron procesor.
Drezden je smešten na svega 113m nadmorske visine i čak po našim kriterijumima spada u manji grad, jer broji populaciju od oko 500 000 stanovnika. Kroz svoju istoriju ovaj region Nemačke više puta je bio izložen dramatičnim razaranjima, a poslednje u nizu bilo je savezničko bombardovanje koje se odigralo pod sumnjivim okolnostima. Naime, iako je rat u ovom delu Evrope već bio okončan, saveznici su 13. i 14. februara izveli veoma masovno bombardovanje Drezdena u kome je stradalo gotovo celo staro gradsko jezgro. Podacima o ljudskim žrtvama se manipulisalo i oni variraju od 20 000 do preko 200 000. Ipak, nakon rata, Drezden je postao deo komunističkog bloka i dobrim delom je obnovljen, ali je malo ostalo od starog gotičkog sjaja.
Ipak, vlada SR Nemačke uložila je dosta truda u restauraciju starog gradskoj jezgra, a čak i za vreme naše posete moglo se videti da je Drezden i dalje jedno veliko gradilište. Posebna pažnja posvećena je crkvama i starim građevinama, zahvaljujući kojima je ovaj stari gradić na reci Elba proglašen svetskom baštinom od strane UNESCO-a. Naime, nedaleko od hotela Hilton u kome smo odseli za vreme naše posete AMD-u, nalazi se jedna od crkava (Dresdner Frauenkirche, Church of Our Lady) koja je za vreme bombardovanja 1945. bila u potpunosti srušena. Reč je o protestantskoj crkvi, čija je obnova počela tek nakon ujedinjenja dve Nemačke.
Naime, komunistička vlada koja je vodila ovaj deo zemlje pedesetak posleratnih godina nije želela da obnavlja sakralne objekte, pa je ruševina stajala na gradskom trgu kao podsećanje na taj deo nemačke istorije. Crkva je u potpunosti restaurirana tek posle 1994. godine, a novi elementi koji su ugrađeni u zidove razlikuju se od originalnih po svetlijoj boji što je urađeno kako bi se pokazalo kolikih razmera je razaranje bilo uzelo maha.
Kao čin pomirenja među narodima, Drezden se „pobratimio“ nakon rata sa engleskim gradom Koventrijem, koji je takođe preživeo ogromna razaranja od strane nemačkin vazduhoplovnih snaga tokom Drugog svetskog rata. Istorija je učiteljica života i sećanja na mračni period ljudske istorije ne smeju da izblede, ali život ide dalje.
Drezden je danas svojevrsna silicijumska dolina SR Nemačke. U Saksoniji svoja postrojenja imaju poznate svetske kompanije kao što su: Motorola, Infineon, VW, Toppan i dr. Čuveni institut Frauhofer, koji je svetski poznat po MP3 formatu zapisa zvuka, takođe se nalazi u ovom delu Nemačke. Pored sopstvenih proizvodnih pogona, AMD je zajedno sa Infineon-om i Toppan-om osnovao „Advanced Mask Technology Center“ koji se bavi proizvodnjom maski za litografske procese na osnovu kojih se vrši izrada procesorskih jezgara na vaferima u koji je uloženo preko 350 miliona dolara. Drugi „joint venture“ nastao u saradnji sa AMD-om u Saksoniji je „Center for Nanoeletronic Technologies“ koji je osnovan u saradnji sa Infineon-om i Frauhofer institutom.
{pagebreak}
{pagebreak title=”AMD Fab36″}
AMD Fab36
Doći iz Beograda do Drezdena i nije preterano komplikovano pod uslovom da dobijete nemačku vizu. Let od Beograda do Frankfurta traje sat vremena i trideset minuta, nakon čega nas je čekalo još sat vremena leta do samog Drezdena. Nažalost, direktne avionske linije za Drezden u ovom trenutku iz Beograda nema. Sam grad izgledom podseća na slične gradove Istočne Evrope. Kako je reč o industrijskom gradu sa velikom tradicijom, sva postrojenja izmeštena su u okolinu samog gradskog jezgra, iako po prirodi stvari elektronska industrija i nije veliki zagađivač ljudske okoline. Do AMD Fab36 se putuje iz centra grada nekih pola sata.
Sam Fab36 nastao je kao nadogradnja postojećeg Fab30 u kome se i dalje vrši proizvodnja. Obe fabrike trenutno primenjuju 90nm proizvodni postupak, dok se u Fab36 koriste i 300mm vaferi sa kojih se može dobiti i do 500 funkcionalnih procesorskih jezgara. Starija Fab30 koristi 200mm vafere. Plan je da se tokom leta otpočne sa prelaskom na 65nm u Fab36, dok će Fab30 i dalje proizvoditi 90nm procesore dok god postoji tražnja za njima. Trenutno u Fab30 ima oko 2000 zaposlenih, a Fab36 zapošljava duplo manje radnika. Ipak, plan je da do 2008. godine, Fab36 bude osposobljen da proizvodi duplo više procesora nego Fab30. Treba imati u vidu da po pitanju tehnologije proizvodnje Fab36, logično, prednjači nad Fab30, jer primenjuje noviju generaciju Automated Precision Manufacturing postupka, pa je i to delimično uslovilo manju potrebu za ljudskim resursom.
Ipak tolika modernizacija proizvodnog postupka omogućila je zapošljavanje ljudi usko specijalizovanih za elektroniku što je dodatni kvalitet koji je AMD-u mogao da pruži region Saksonije koji ima veliku tradiciju u ovom domenu proizvodnje. Izgradnja Fab36 trajala je veoma kratko i prosto je fascinantno da postrojenje čija je izgradnja otpočela januara 2004. godine prve funkcionalne proizvode ponudi tržištu nakon svega dve godine! Naime, sama izgradnja završena je decembra 2004, pa je opremanje postrojenja usledilo veoma brzo nakon toga. Fab36 je zaista velika građevina koja se prostire na 120 000 kvadratnih metara. Ilustrativno je da je površina clean-room-a preko 13000 kvadratnih metara i da bi investicija u Fab36 do kraja 2007. godine trebalo da dostigne 2.5 milijardi dolara, a AMD je ukupno u Saksoniju investirao skoro pet milijardi dolara što je najveća pojedinačna direktna investicija u poslednjih deset godina neke inostrane kompanije u Nemačkoj. Fab30 i Fab36 su povezani međusobno, a svaka fabrika ima sopstvenu elektranu koja radi na gas i koja je nezavisna od gradske mreže. Dakle, AMD u Saksoniji osim mikroprocesora proizvodi i struju, ali naravno, pretežno za sopstvene potrebe. Elektrane su povezane sa gradskom mrežom i u stanju su da distribuiraju struju rezidencijalnim potrošačma ukoliko se jave viškovi i obrnuto.
Da je reč o skoro izgrađenom objektu mogli smo se i sami uveriti čim smo se približili Fab36. Naime, besprekorno čisti zidovi, perfektno uređen parking pomalo su, nas opuštene Balkance, doveli u nedoumicu da se tu zaista proizvode procesori ili bolje reći da se bilo šta radi na tom mestu. Na ulazu u Fab36 nalazi se veliki hol u kome su izloženi hronološki svi AMD procesori počev od 286 i 386 modela koji su rađeni po Intel-ovoj licenci, pa do modela koji su u potpunosti dizajnirani u AMD-u kao što su Athlon 64 X2 i AMD Opteron procesori. Kako je AMD sponzor Ferrari F1 tima, našlo se mesta i za jedan F1 bolid, koji je za svaki slučaj ograđen, a verujemo i da mu je rezervoar prazan 🙂 Ako se pitate da li u holu ima prostora da se provoza Formula, odgovor je: ima 🙂 Međutim, već na ulasku u Fab36 domaćini su nas ljubazno zamolili da odložimo sve gedžete koji imaju na sebi kamericu. Tako smo svi ostavili svoje aparate i telefone i nastavili sa obilaskom. Boje naše zemlje u Saksoniji branili smo Nedeljko Kovačević ( Digital! Magazine ) i potpisnik ovih redova ( Benchmark Hardware Website 🙂 ). Pored dva novinara iz naše zemlje, prisutne su bile i kolege iz Slovenije, Hrvatske, Rusije, Češke, Rumunije, Turske itd… Otprilike dvadesetak novinara, je imalo čast da se prošeta AMD-ovim ultra-modernim postrojenjem 7. marta 2006. godine. Nažalost, kao što smo već naveli, već na ulazu u fabriku ljubazno smo zamoljeni da odložimo svoje foto-aparate i mobilne telefone sa kamericama. Zbog toga, vam prenosimo zvanične AMD-ove fotografije iz unutrašnjosti fabrike.
Pedantni domaćini su nas odmah na početku, radi uštede vremena, podelili u dve grupe koje su paralelno obišle različite delove Faba. U našem slučaju prvo je usledio obilazak laboratorije za hemijska istraživanja materijala. Sve mašine i instrumenti u prostorijama Fab36 još uvek mirišu na „novo“, a miris plastike širi se unutar prostorija. Stiče se utisak kao da je aparatura otpakovana prethodnog dana i puštena u rad. Kako je reč o veoma sofisticiranom proizvodnom postupku manipulacija materijalom moguća je već na nivou atoma. Kako je nemoguće postići 100% funkcionalnih jezgara sa jednog vafera, svaki vafer koji izađe iz litografskog procesa prolazi kroz set preliminarnih testova koji imaju za cilj da utvrde u kojoj meri postoje nefunkcionalna jezgra na određenom vaferu. Nakon toga silicijumski vafer sa „odštampanim“ jezgrima šalje se u laboratoriju koju smo i mi posetili. Vafer se postavlja pod elektronski mikroskop pod kojim se, uz uvećanje od preko milion puta, vidi bukvalno svaki sloj u procesoru (da podsetimo, K8 ima devet metalnih slojeva). Nakon što se utvrdi u kom delu potencijalnog budućeg procesora je oštećenje pristupa se odsecanju tog dela nefunkcionalnog jezgra laserom kojim se upravlja takođe sa istog mesta sa koga se operiše elektronskim mikroskopom.
Na taj način moguće je od naizgled neispravnog jezgra dobiti funkcionalni proizvod. Put do procesora nije tako kratak. Naime, u Drezdenu se samo radi na vaferima, a klasifikacija procesora, sečenje vafera i pakovanje u organske pločice sa pinovima odvija se u Kini, Singapuru i Maleziji. Asemblaža i testiranje vrše se u Suzou u Kini, markiranje i pakovanje procesora odvija se u Singapuru i Maleziji. U pitanju je prava globalna proizvodnja. Naime, sedište kompanije i glavni razvojni centri su u SAD; fabrike se nalaze u Evropi, a finalizacija proizvoda odvija se na Dalekom istoku. Zaista impresivno! U Fab36 je primenjena treća generacija tzv. AMD Automated Precision Manufacturing (APM 3.0). To između ostalog podrazumeva i transport vafera kroz fabriku pomoću malih „carrier-a“ koji se kreću po šinama implementiranim na plafonu fabrike! U samoj Fab36 ugrađeno je preko 5 kilometara ovih šina kojima se kreće na stotine carriera.
Kako smo i sami prisustvovali demonstraciji rada ovog sistema, mogli smo videti da je ceo postupak savršeno sinhronizovan. Naime, dok određena grupa carrier-a uzima vafere sa jednog mesta, drugi carrier-i su već pristigli i postavljaju vafer na mesto koje je oslobođeno. Naime, u pitanju je litografija na vaferima koja se odvija u nekoliko faza u specijalnim čistim prostorijama. Nažalost, poslovna tajna je koliko vremena je potrebno da se na ovaj način izradi jedan mikroprocesor i to je podatak koji je nemoguće dobiti. Rad na vaferima se odvija u prostorijama koje u potpunosti prečišćene od prašine (clean room, jedna čestica prašine na kubni metar vazduha), a zaposleni nose tzv. bunny suite (beli skafander). Međutim ni to nije sve. Zarad povećanja procenta funkcionalnih jezgara po vaferu (teoretski je moguće dobiti yield od 95%) svaka manipulacija na vaferima odvija se u posebnim komorama u kojima je vazduh dodatno filtriran. Dakle, u ovim komorama se filtrira već pročišćen vazduh i čestice prašine su prava retkost. Kako je reč o 90nm vodovima koji su višestruko tanji od vlasi ljuske kose, jasno je kakav problem može da napravi jedna čestica prašine ukoliko bi došla u dodir sa vaferom tokom litografskog procesa. Sve vreme spominjemo vafer, ali treba imati u vidu da se samo vaferi ne proizvode u AMD-ovim fabrikama, već stižu od nezavisnih dobavljača. AMD ima potpisane ugovore sa tri kompanije koje im isporučuju 200mm i 300mm vafere za Fab30 i Fab36. Kako se na samom vaferu vrši „štampanje“ jezgara litografskim postupcima, sasvim je jasno zašto baš vafer simbolizuje proizvodni postupak izrade mikroprocesora.
AMD je zahvaljujući Fab36 i Fab30 uspeo da se oslobodi zavisnosti koju je imao od partnerskih kompanija koji su za njegove potrebe proizvodili procesore u svojim fabrikama. Međutim, tek je sa predstavljanjem Fab36, AMD je uspeo da svoje proozvodne kapacitete izjednači sa produkcijom koju može da ostvari Mega Fab kakve Intel ima u više zemalja sveta. Odlične tržišne pozicije Athlon 64 procesora duguju se upravo konsolidaciji AMD-ovih proizvodnih kapaciteta i stabilizaciju proizvodnje. O planovima za budućnost naši domaćini ovom prilikom nisu bili raspoloženi da pričaju, pa nismo mogli da saznamo da li će neki budući Fab biti izgrađen baš u Drezdenu, kao što je slučaj sa ovim koji smo mi posetili i koji je obeležio, na pravi način, 36. godišnjicu AMD-a odakle je sam Fab36 i dobio ime.