O objetivo da informática educativa é utilizar o computador como recurso didático para as práticas pedagógicas nos diversos componentes curriculares, incentivando a descoberta tanto do aluno quanto do professor e preocupando-se com "quando", "por que" e "como" usar ainformática para que a mesma contribua efetivamente para a construção do conhecimento.

Embora muitas escolas possuam essas tecnologias disponíveis, as mesmas não são utilizadas como deveriam, ficando muitas vezes trancadas em salas isoladas longe do manuseio de alunos e professores. Esta parceria entre educação e tecnologia é muito dificil de ser efetivada. No que se refere a tecnologia digitais, principalmente, os professores mais conservadores tem dificuldade de interação. Eles já admitem utilizar o computador e a internet para preparar suas aulas,mas não conseguem ainda utilizar os mesmos na sua atividades em sala de aula, como instrumento pedagógico.

Para que se implemente uma política eficiente de ensino especializado em informática, não basta saber utilizar bem as ferramentas. É desejável que gestores e professores tenham um planejamento consistente e objetivos bem definidos a fim de se alcançar resultados adequados. Naturalmente, a formação em Informática educativa pode colaborar muito nesse sentido.

É importante que os agentes de ensino definam atividades em que os alunos utilizem o computador como recurso didático e pedagógico. As aulas devem ser planejadas antes que sejam aplicadas em ambiente computacional. Nesse contexto, a abordagem contrucionista - em que o aluno constrói algo utilizando o computador como meio - tem sido utilizada com grande sucesso.^[1]

Entre outros cuidados, é necessário, quando se programa uma atividade para o ensino da informática, que os objetivos a serem atingidos sejam expostos aos alunos. A elaboração das atividades deve considerar como atingir os resultados almejados, quão significativa será a aprendizagem proporcionada pela situação a ser criada e se os recursos a serem utilizados são os mais adequados.

…organizações muito competitivas ou que apresentam um elevado grau de isolamento entre os funcionários terão mais dificuldades de criar um ambiente de troca. O perfil normalmente realizado de forma individual em sua sala de aula dificulta muito a criação de uma cultura de colaboração, o que faz surgir a necessidade da gestão propiciar momentos de troca de experiências entre os professores (e os funcionários). Nos casos em que esta cultura já esteja instaurada na escola, fica muito mais fácil a implementação do sistema de organização e disseminação de informações. (VIEIRA 2002, p. 37).

Porém, mais importante do que as técnicas e o planejamento, é a postura do educador que mais influenciará o resultado do processo de ensino e aprendizagem. Sobre isso, vale a pena citar o professor José Manuel Moran, da ECA-USP:

Faremos com as tecnologias mais avançadas o mesmo que fazemos conosco, com os outros, com a vida. Se somos pessoas abertas, as utilizaremos para comunicarmos mais, para interagir melhor. Se somos pessoas fechadas, desconfiadas, utilizaremos as tecnologias de forma defensiva, superficial. Se somos pessoas abertas, sensíveis, humanas, que valorizam mais a busca que o resultado pronto, o estímulo que a repreensão, o apoio que a crítica, capazes de estabelecer formas democráticas de pesquisa e comunicação. Então somos verdadeiros Educadores.^[2]

O fato de ter uma sala com computadores não significa necessariamente ter informatização do ensino, como não basta papel e caneta para se escrever um bom texto. Primeiramente é preciso que exista um planejamento, o qual indicará os passos a serem seguidos. A informatização do ensino, não pode ser vista como solução para todos os problemas e nem fazer alusão de que todas as dificuldades relacionadas ao ensino-aprendizagem estarão sanadas, mas não podemos medir esforços para utilizar tudo o que possa contribuir para sua melhoria.

Porém para que neste ambiente virtual gigantesco o objetivo central não se perca é preciso que o educador seja um mediador e oriente o educando. Assim como na vida real a virtual também apresenta opções e caminhos que nos levam à fins diversos e é aí que o educador deve intervir, de maneira a contribuir para o desenvolvimento de valores pessoais e sociais levando a construção de uma consciência critica. Tendo por finalidade a formação de cidadãos capazes de avaliar suas atitudes e escolhas, como também o mundo em que vivem.

A informática pode ser incorporada em todos as modalidades educacionais. Uma dessas modalidades é a Educação Infantil. Baseando-se naepistemologia genética de Piaget pode-se concluir que a introdução da informática para as crianças pode ser favorável ao desenvolvimento. Essa teoria de Piaget afirma que no Período Simbólico, que vai dos dois aos quatro anos de idade, a criança é capaz de criar imagens mentais que substituem o objeto real, e que, no Período Intuitivo - que vai até os sete anos - a criança tenta decifrar o porque dos acontecimentos. Analisando as características de tais períodos podemos afirmar que o computador é um bom recurso às crianças dessa faixa etária.

O computador pode ser utilizado como um recurso tecnológico que desenvolva o raciocínio infantil, visto que, é uma excelente forma, tanto de mostar imagens, como de demonstrar às crianças como os acontecimentos ocorrem. O computador também desperta um súbito interesse em relação a conteúdos além da matéria que lhe foi exposta em sala de aula. É um ótimo motivador para complementar as aulas.

As idéias do MEC também podem ser utilizadas como argumento favorável a implantação do computador na Educação Infantil, pois afirma que a escola deve relacionar os diversos materiais disponíveis, como pode ser visto no Parecer feito em 1998:

Ao reconhecer as crianças como seres íntegros, que aprendem a ser e conviver consigo próprias, com os demais e o meio ambiente de maneira articulada e gradual, as Propostas Pedagógicas das Instituições de Educação Infantil devem buscar a interação entre as diversas áreas de conhecimento e aspectos da vida cidadã, como conteúdos básicos para a constituição de conhecimentos e valores. Desta maneira, os conhecimentos sobre espaço, tempo, comunicação, expressão, a natureza e as pessoas devem estar articulados com os cuidados e a educação para a saúde, a sexualidade, a vida familiar e social, o meio ambiente, a cultura, as linguagens, o trabalho, o lazer, a ciência e a tecnologia.

fonte: wikipedia

Como um HD funciona


Dentro do disco rígido, os dados são gravados em discos magnéticos, chamados de platters. O nome "disco rígido" vem justamente do fato de os discos internos serem extremamente rígidos.

Os platters são compostos de duas camadas. A primeira é chamada de substrato, e nada mais é do que um disco metálico, feito de ligas de alumínio. Mais recentemente, alguns fabricantes passaram a utilizar também vidro, que oferece algumas vantagens, como a maior dureza, embora também seja mais difícil de se trabalhar. Os primeiros HDs com discos de vidro foram os IBM Deskstar 75GXP, lançados em 2001.

Independentemente do material usado, o disco precisa ser completamente plano. Como os discos giram a grandes velocidades e as cabeças de leitura trabalham extremamente próximas da superfície magnética, qualquer variação seria fatal. Para atingir a perfeição necessária, o disco é polido em uma sala limpa, até que se torne perfeitamente plano. Vem então a parte final, que é a colocação da superfície magnética nos dois lados do disco.

Como a camada magnética tem apenas alguns microns de espessura, ela é recoberta por uma fina camada protetora, que oferece alguma proteção contra pequenos impactos.

Os discos são montados em um eixo também feito de alumínio, que deve ser sólido o suficiente para evitar qualquer vibração dos discos, mesmo a altas rotações. Este é mais um componente que passa por um processo de polimento, já que os discos devem ficar perfeitamente presos e alinhados. No caso de HDs com vários discos, eles são separados usando espaçadores, novamente feitos de ligas de alumínio.

Finalmente, temos o motor de rotação, responsável por manter uma rotação constante. O motor é um dos maiores responsáveis pela durabilidade do disco rígido, pois uma grande parte das falhas graves provém justamente do motor.

Os HDs mais antigos utilizavam motores de 3.600 rotações por minuto, enquanto que atualmente são utilizados motores de 5.400, 7.200 ou 10.000 RPM. Nos HDs de notebook ainda são comuns motores de 4.200 RPM, mas os de 5.400 RPM já são maioria. Embora não seja o único, a velocidade de rotação é sem dúvida o fator que influencia mais diretamente no desempenho.

Para ler e gravar dados no disco, são usadas cabeças de leitura eletromagnéticas (heads) que são presas a um braço móvel (arm), o que permite seu acesso a todo o disco. O braço de leitura é uma peça triangular, também feita de ligas de alumínio, para que seja ao mesmo tempo leve e resistente. O mecanismo que movimenta o braço de leitura é chamado de actuator.

Nos primeiros discos rígidos, eram usados motores de passo para movimentar os braços e cabeças de leitura. Eles são o mesmo tipo de motor usado nos drives de disquete, onde ao receber um impulso elétrico o motor move o braço por uma curta distância, correspondente ao comprimento de uma trilha. O problema é que eles eram muito suscetíveis a problemas de desalinhamento e não permitiam densidades de gravação muito altas.

Os discos contemporâneos (qualquer coisa acima de 80 MB) utilizam um mecanismo bem mais sofisticado para essa tarefa, composto por um dispositivo que atua através de atração e repulsão eletromagnética, sistema chamado de voice coil. Basicamente temos um eletroímã na base do braço móvel, que permite que a placa controladora o movimente variando rapidamente a potência e a polaridade do ímã. Apesar de parecer suspeito à primeira vista, esse sistema é muito mais rápido, preciso e confiável que os motores de passo. Para você ter uma idéia, os HDs do início da década de 80, com motores de passo, utilizavam apenas 300 ou 400 trilhas por polegada, enquanto um Seagate ST3750640AS (de 750 GB) atual utiliza nada menos do que 145.000.

Aqui temos um diagrama mostrando os principais componentes do HD:



Para que o HD possa posicionar a cabeça de leitura sobre a área exata referente à trilha que vai ser lida, existem sinais de feedback gravados na superfícies do disco, que orientam o posicionamento da cabeça de leitura. Eles são sinais magnéticos especiais, gravados durante a fabricação dos discos (a famosa formatação física), que são protegidos através de instruções de bloqueio incluídas no firmware do HD contra alteração posterior. Esses sinais eliminam os problemas de desalinhamento que existiam nos primeiros HDs.

Ao ler um arquivo, a controladora posiciona a cabeça de leitura sobre a trilha onde está o primeiro setor referente a ele e espera que o disco gire até o setor correto. Este tempo inicial, necessário para iniciar a leitura, é chamado de tempo de acesso, e mesmo os HDs atuais de 7.200 RPM fica em torno de 12 milésimos de segundo, o que é uma eternidade em se tratando de tempo computacional. O HD é relativamente rápido ao ler setores seqüenciais, mas ao ler vários pequenos arquivos espalhados pelo HD, o desempenho pode cair assustadoramente. É por isso que existem programas desfragmentadores, que procuram reorganizar a ordem dos arquivos, de forma que eles sejam gravados em setores contínuos.

Outro dado interessante é a maneira como as cabeças de leitura lêem os dados, sem tocar na camada magnética. Se você tiver a oportunidade de ver um disco rígido aberto, verá que, com os discos parados, as cabeças de leitura são pressionadas levemente em direção ao disco, tocando-o com uma certa pressão. Aqui temos o braço de leitura de um HD, depois de removido. Veja que mesmo sem o disco magnético entre elas, as duas cabeças de leitura pressionam-se mutuamente:



Apesar disso, quando os discos giram à alta rotação, forma-se uma espécie de colchão de ar, que repele a cabeça de leitura, fazendo com que ela fique sempre a alguns nanômetros de distância dos discos. É o mesmo princípio utilizado na asa de um avião; a principal diferença neste caso é que a cabeça de leitura é fixa, enquanto os discos é que se movem, mas, de qualquer forma, o efeito é o mesmo. Como veremos a seguir, os HDs não são fechados hermeticamente, muito menos a vácuo, pois é necessário ar para criar o efeito.

Esta foto mostra a cabeça de leitura "flutuando" sobre o disco em movimento. A distância é tão curta que mesmo ao vivo você tem a impressão de que a cabeça está raspando no disco, embora na realidade não esteja. Como a cabeça de leitura se movimenta rapidamente durante a operação do disco, é muito difícil tirar fotos. Para conseguir tirar esta, precisei "trapacear", desmontando o actuator e suavemente movendo a cabeça da área de descanso para o meio do disco. :)



Os discos magnéticos são montados diretamente sobre o eixo do motor de rotação, sem o uso de correias ou qualquer coisa do gênero. É justamente este design simples que permite que os discos girem a uma velocidade tão grande.

Embora mais potente e muito mais durável, o motor de rotação usado nos HDs é similar aos usados nos coolers. Nos HDs antigos, eram usados motores sleeve bearing, o sistema mais simples e menos durável, que foi usado nos HDs de 3600 RPM. Em seguida, foram adotados motores ball-bearing, onde são usados rolamentos para aumentar a precisão e a durabilidade. Nos HDs modernos, é utilizado o sistema fluid-dynamic bearing, onde os rolamentos são substituídos por um fluído especial, que elimina o atrito, reduzindo o ruído e o nível de vibração.

Aqui temos o mesmo HD da foto anterior completamente desmontado, mostrando o interior do motor de rotação:



Assim como a maioria dos modelos de baixa capacidade, este HD utiliza um único disco, mas a maioria dos modelos utiliza dois, três ou quatro, que são montados usando espaçadores. O HD possui duas cabeças de leitura para cada disco (uma para cada face), de forma que um HD com 4 discos utilizaria 8 cabeças de leitura, presas ao mesmo braço móvel.

Embora usar mais discos permita construir HDs de maior capacidade, não é comum que os fabricantes utilizem mais de 4, pois a partir daí torna-se muito difícil (e caro) produzir componentes com a precisão necessária para manter todos os discos alinhados. Antigamente, era comum que HDs de alta capacidade (e alto custo :), sobretudo os destinados a servidores, possuíssem 6, ou até mesmo 12 discos, mas eles saíram de moda a partir da década de 90, devido à baixa demanda. Desde então, os fabricantes padronizaram a produção em torno dos HDs com até 4 discos e quem precisa de mais capacidade compra vários e monta um sistema RAID. No caso dos servidores, é muito comum o uso de racks, com um grande número de HDs SAS ou SATA.

Naturalmente, qualquer HD aberto fora de uma sala limpa acaba sendo impregnado por partículas de poeira e por isso condenado a apresentar badblocks e outros defeitos depois de alguns minutos de operação.

Todo HD é montado e selado em um ambiente livre de partículas, as famosas salas limpas. Apesar disso, eles não são hermeticamente fechados. Em qualquer HD, você encontra um pequeno orifício para entrada de ar (geralmente escondido embaixo da placa lógica ou diretamente sob a tampa superior), que permite que pequenos volumes de ar entrem e saiam, mantendo a pressão interna do HD sempre igual à do ambiente. Esse orifício é sempre protegido por um filtro, que impede a entrada de partículas de poeira.


Orifício de ventilação do HD

Devido a isso, a pressão do ar tem uma certa influência sobre a operação do HD. Os HDs são normalmente projetados para funcionar a altitudes de até 3.000 metros acima do nível do mar. Em altitudes muito elevadas, a pressão do ar é menor, comprometendo a criação do colchão de ar. Para casos extremos (uso militar, por exemplo), existem HDs pressurizados, que podem trabalhar a qualquer altitude.

Internamente, o HD possui um segundo filtro, que filtra continuamente o ar movimentado pelos discos. Ele tem a função de capturar as partículas que se desprendam dos componentes internos durante o uso, devido a desgaste ou choques diversos. Aqui temos uma foto de um, preso num dos cantos da parte interna do HD:


Filtro interno

Enquanto o HD está desligado, as cabeças de leitura ficam em uma posição de descanso. Elas só saem dessa posição quando os discos já estão girando à velocidade máxima. Para prevenir acidentes, as cabeças de leitura voltam à posição de descanso sempre que não estão sendo lidos dados, apesar dos discos continuarem girando.

É justamente por isso que às vezes, ao sofrer um pico de tensão, ou o micro ser desligado enquanto o HD está sendo acessado, surgem setores defeituosos. Ao ser cortada a energia, os discos param de girar e é desfeito o colchão de ar, fazendo com que as cabeças de leitura possam vir a tocar os discos magnéticos.

Para diminuir a ocorrência desse tipo de acidente, nos HDs modernos é utilizado um sistema que recolhe as cabeças de leitura automaticamente para a área de descanso quando a energia é cortada (tecnologia chamada de auto-parking). A área de descanso é também chamada de "landing zone" e engloba algumas das trilhas mais centrais do disco, uma área especialmente preparada para receber o impacto do "pouso" das cabeças de leitura. Uma das tecnologias mais populares é a LZT (Laser Zone Texture), uma tecnologia desenvolvida pela IBM, onde um laser é usado para produzir pequenas cavidades ao longo da zona de pouso, que reduzem o atrito com a cabeça de leitura:






Outra técnica consiste em usar "rampas" feitas de material plástico, posicionadas na área externa dos discos, que suspendem as cabeças de leitura, evitando que elas toquem os discos mesmo quando eles param de girar. Esta tecnologia foi inicialmente usada em HDs de notebook, mas recentemente passou a ser usada também nos de 3.5" para desktops. Ela pode parecer simples, mas na verdade exige bastante tecnologia, devido à precisão necessária:


Rampas de descanso para as cabeças de leitura

Apesar de evitar danos físicos, o auto-parking nada pode fazer para evitar perda de dados ao desligar o micro incorretamente. Mesmo que todos os arquivos estejam salvos, ainda existem dados no cache de disco (criado pelo sistema operacional, usando parte de memória RAM) e também no cache do HD, que utiliza memória SDRAM (também volátil). Para acelerar as operações de gravação, todos os arquivos (sobretudo os pequenos) são salvos inicialmente nos caches e depois transferidos para os discos magnéticos em momentos de ociosidade. Quando o micro é desligado abruptamente, os dados em ambos os caches são perdidos, fazendo com que você sempre perca as últimas alterações, muitas vezes em arquivos que acreditava estarem salvos.

Por causa de tudo isso, é sempre importante usar um nobreak em micros de trabalho. A longo prazo, os dados perdidos e possíveis danos ao equipamento por causa de quedas de energia acabam custando muito mais do que um nobreak popular.

Mesmo assim, por melhores que sejam as condições de trabalho, o HD continua sendo um dispositivo baseado em componentes mecânicos, que têm uma vida útil muito mais curta que a de outros componentes do micro. De uma forma geral, os HDs para desktop funcionam de forma confiável por de dois a três anos (em um PC usado continuamente). Depois disso, é melhor substituir o HD por um novo e mover o antigo para outro micro secundário, onde ele não vá armazenar informações importantes, pois a possibilidade de defeitos começa a crescer exponencialmente.

Fala-se muito sobre a vulnerabilidade dos HDs com relação a ímãs. Como os HDs armazenam os dados em discos magnéticos, colocar um ímã suficientemente forte próximo a ele pode apagar rapidamente todos os dados. Existem inclusive "desmagnetizadores", que são eletroímãs ligados na tomada, que você passa sobre os HDs e outros discos magnéticos, justamente com a intenção de apagar os dados rapidamente.

Entretanto, se você abrir um HD condenado, vai encontrar dois ímãs surpreendentemente fortes instalados dentro do mecanismo que move a cabeça de leitura. Naturalmente, estes ímãs não danificam os dados armazenados (senão não estariam ali ;). O principal motivo disso é que eles estão instalados numa posição perpendicular aos discos magnéticos. Se você remover os ímãs e colocá-los sobre outro HD, vai ver que no outro dia uma boa parte dos dados terão sido perdidos.

Se você (como todos nós) é do tipo que não consegue desmontar um micro sem deixar cair parafusos nos locais mais inacessíveis do gabinete, tem dificuldades em colocar os parafusos dos dois lados ao instalar o HD e ainda por cima nunca acha uma chave de fenda magnética para comprar, pode usar esses magnetos "roubados" do HD para transformar qualquer chave de fenda em uma chave magnética. Basta "encaixar" os ímãs nela quando quiser o efeito. Esses magnetos são feitos de uma liga contendo neodímio e, além de parafusos, permitem levantar objetos um pouco mais pesados, como martelos, por exemplo... ;)



Naturalmente, você deve tomar cuidado de não passá-los sobre discos magnéticos, a menos que queira intencionalmente apagá-los. Se você deixar a chave em contato com os ímãs por um longo período, ela continuará magnetizada (por algum tempo) mesmo depois de retirá-los.

Ao contrário da crença popular, chaves magnéticas não são perigosas para os HDs, pois os magnetos usados são muito fracos se comparados aos magnetos usados no mecanismo de leitura e no motor de rotação do HD. Os próprios discos magnéticos são relativamente resistentes a forças magnéticas externas, de forma que ímãs de baixa potência não oferecem grande perigo.

Entenda como um punhado de areia se transforma em processadores e chips de memória flash.

de ser utilizado como processador ou para armazenagem de dados, os chips de silício são cada vez mais onipresentes no dia a dia das pessoas. Desde seu celular até seu computador – passando por iPod, pendrive e câmera digital – todos esses aparelhos utilizam pelo menos um chip de silício.

Apesar de diferenças estruturais significativas, a produção de chips para processamento de dados ou armazenagem de informação é muito semelhante. Ambos os produtos surgem de wafers (bolachas, em tradução direta) de silício tratadas com pigmentos, esculpidas quimicamente e recortadas ao final do processo.

A fantástica fábrica de wafers

No começo de fevereiro de 2010 a IM Flash Technologies – joint venture da Intel e da Micron Technologies – abriu as portas da sua fábrica em Lehi, Utah, para diversos membros da imprensa.

A IMFT Lehi é uma fábrica exclusivamente dedicada à produção de memória NAND Flash, mas como o processo produtivo de wafers não difere muito, o local servirá de exemplo neste artigo.

O prédio da IMFT Lehi é enorme, e como você pode conferir, fica num cenário de montanha de dar inveja. Aliás, vale lembrar: as fotos utilizadas neste artigo são de autoria do pessoal do PC Perspective, um dos blogs convidados a visitar a fábrica durante sua instalação e início da produção.

Tecnologia além do chip

O prédio da fábrica é um show à parte. Toda a estrutura é mantida nos pilares dos andares mais baixos, e nenhuma parede interna do andar ocupado – Cleanroom “Ballroom Fab” na imagem abaixo - suporta carga, servindo apenas como divisórias de ambientes.

Com isso, o andar principal torna-se um enorme salão de vão livre. Nele os operários transitam, operam equipamentos e carregam informação para o maquinário espalhado nos andares inferiores – Clean Subfab eUtility level.

Um ponto importante – e bastante interessante – do processo de fabricação é que, em nenhum momento, os operários entram em contato direto com os wafers de silício. Mesmo assim as normas de operação exigem que os funcionários utilizem máscaras completas – deixando apenas os olhos descobertos – e roupas especiais para evitar a contaminação por partículas na fábrica.

Na foto ao lado você percebe que o assoalho do andar é todo perfurado. Isso é mais uma providência tomada para impedir a contaminação por poeiras e outras partículas no ambiente da fábrica.

Como a temperatura e a umidade do ar são controladas, a engenharia dos andares utiliza o próprio ar-condicionado para gerar um fluxo descendente, carregando pó e qualquer outro elemento estranho para o andar mais baixo do prédio, onde apenas serviços de manutenção são desempenhados.

Todo o material produzido é manuseado por máquinas. Robôs programados carregam os FOUP (Front Opening Unified Pod – cartucho unificado aberto pela frente) com as bolachas pelas diversas estações de fabricação, fazendo com que o trabalho humano seja principalmente de manutenção, acompanhamento e resolução de problemas.

Ensopado e churrasco

O processo de obtenção dos wafers é relativamente simples. Antes de tudo é necessário se obter silício – um dos principais componentes da areia. Obviamente determinados tipos de areia contêm um percentual maior de silício em sua composição, o que os torna ideais para a obtenção do material.

Com a areia correta carregada, além de alguns outros elementos necessários para a obtenção das propriedades elétricas necessárias a um chip de computador, cria-se um melt ao derreter a mistura de areia e outras cargas.

Pronto o melt, aplica-se um cristal de silício extremamente puro (em torno de 99,99% de silício) e sem falhas estruturais. O silício presente no melt se agrupa em torno deste cristal quase puro, formando uma barra de silício com praticamente a mesma pureza – com uma parcela mínima dos aditivos usados na mistura inicial.

Quando a barra de silício já tem tamanho suficiente, ela é retirada e levada para o corte. Os wafers são fatias transversais da barra cristalina, mais ou menos como um churrasqueiro faz com uma linguiça.

Da bolacha à lasca

Com o wafer recortado, o disco de cristal de silício passa por uma série de ajustes visando remover imperfeições e preparar a superfície para a impressão dos circuitos.

Depois de ter sua face polida, cada bolacha recebe várias camadas de pigmentos e outras substâncias químicas. Essas camadas extras receberão a impressão do circuito responsável pelo funcionamento do chip.

Essa impressão é feita de maneira semelhante a uma gravura, em um processo chamado fotolitografia. O desenho dos circuitos é criado em uma máscara – em um tamanho bem maior do que o do chip – e projetado através de lentes sobre as camadas que foram adicionadas depois do polimento.

Os locais onde a luz incide sobre o wafer são impressionados pela luz – não muito diferente do que acontece em uma fotografia – e tratados com agentes químicos para remover as partes indesejadas no circuito. Essa é a impressão dos caminhos dos elétrons.

Perceba que um wafer hoje considerado como estado da arte tem 300 mm de diâmetro – o próximo passo é aumentar essa medida para 450 mm – e chips de computador são muito menores do que isso. Cada disco recebe a impressão de vários chips, que serão posteriormente destacados e destinados às embalagens escuras que você encontra dentro da sua máquina.

Cada wafer é dividido, através da impressão dos circuitos, em dies – a área correspondente ao espaço ocupado por um elemento do circuito. No caso das bolachas de 300 mm utilizadas hoje, um único disco pode entregar até bilhões de dies.

Nem todos os dies são funcionais, entretanto. Contando o espaço de manipulação pelas máquinas, as áreas com informação de produção e falhas de impressão ou deposição de camadas, uma parcela de cada wafer é desperdiçada.

Como cada die não forma um circuito completo, esses bilhões de espaços tornam-se milhares – e em alguns casos apenas centenas – de chips. Depois de completado o processo de impressão, os chips são recortados do wafer e embalados em plástico para receber seu destino final.

Os chips criados por esse processo – como já foi dito antes – são utilizados tanto em processadores como em memória flash. O que diferencia um do outro são o tamanho final – chips de memória têm um formato padrão, o que não acontece com processadores – e o circuito impresso na etapa da fotolitografia .

O pessoal do PC Perspective colocou uma comparação interessante entre os tamanhos dos dois tipos de chip, que você confere nas fotos a seguir. Perceba que os chips de memória são bem menores que os de processadores (a moeda de quarter - à esquerda - tem aproximadamente o tamanho da moeda de 50 centavos brasileira, enquanto a de cent - à direita - tem o tamanho da nossa moeda de 1 centavo).

Saindo da fábrica

No total, o processo de fabricação de um chip – da extração do silício até as ligações elétricas e acondicionamento em plástico – dura duas semanas. A IMFT Lehi, ao atingir sua capacidade máxima de produção, fabricará dois mil chips por dia, prontos para a venda a empresas como a Intel e a Micron.

Dentro de cada computador, celular, MP3 player ou praticamente qualquer equipamento que você utiliza está – pelo menos – um desses componentes. Agora você já sabe toda a jornada que faz com que areia se torne um eletrônico refinado e de altíssima tecnologia.

fonte: baixaki