Jak z piasku powstają procesory. Fabryka Intela w Izraelu po raz pierwszy otworzyła nam drzwi!

Taki właśnie oszałamiający miks wrażeń zapewnił wybranym redakcjom z całego świata Intel, który zaprosił nas do Izraela. Dlaczego tam? To przecież pustynny kraj o niestabilnych relacjach niemal z każdym wokół. W takich właśnie warunkach Intel zdecydował się zlokalizować kilka obiektów o - uwaga - strategicznym znaczeniu. Strategicznym nie tylko dla siebie.

Jednym z nich jest fabryka półprzewodników w Kirjat Gat, godzinę drogi na południe od Tel Avivu. To jedno z dwóch miejsc na świecie, gdzie firma produkuje najnowsze procesory w technologii litografii dziesięciu nanometrów. Drugim miejscem jest ośrodek w stanie Oregon w USA, który tworzy głównie prototypy. Kiedy zamówicie najnowszy procesor Intela oparty o architekturę Ice Lake, dostaniecie do ręki układ scalony wyprodukowany właśnie w Kirjat Gat. To niesamowite, bo kilkaset kilometrów obok jest Aleppo w Syrii, gdzie toczy się regularna wojna!

Wybudowanie fabryki produkującej układy scalone o tak wysokim stopniu integracji to kosmiczne przedsięwzięcie. Na dzień dobry wymaga kilkunastu miliardów dolarów i dostępu do ultra specjalistycznych urządzeń (takich jak steppery, które kosztują po 130 mln dolarów sztuka i nie każdy może je kupić). Niełatwo jest też zebrać tylu wysoko wykwalifikowanych ludzi. W Kirjat Gat pracuje ich blisko 4,5 tys i uwierzcie mi - nie pracują na taśmie, gdzie montuje się lusterka do Opla Astry. I na koniec kwestie wyjątkowej ochrony własności intelektualnej. Pomoc państwa Izrael w tym zakresie jest pewnie gratis zważywszy na to, że biznes Intela odpowiada za istotny procent PKB całego kraju.

Dlaczego fabryka w Kirjat Gat to taki big deal? Otóż proces produkcji współczesnych procesorów jest tak niezwykle skomplikowany i precyzyjny, że trudno go sobie wyobrazić. Jest tylko kilka miejsc na całej planecie, w których robi się takie rzeczy na masową skalę.

Próbowaliście kiedyś zlutować dwa kabelki? Wyprodukowanie współczesnego procesora wymaga połączenia ze sobą kilkudziesięciu milionów ścieżek na powierzchni milimetra kwadratowego. Przypomina to operację na otwartym mózgu przy pomocy łyżki do wyważania opon. Pracownicy Intela robią jednak takie cuda przed śniadaniem - czasem pewnie dosłownie...

Jeśli chcecie zobaczyć, jak wygląda proces produkcji Waszego procesora, polecam ten krótki filmik.

Intel zdecydował się pokazać dziennikarzom wnętrze fabryki w Kirjat Gat po raz pierwszy w historii. Ludzie odpowiedzialni za relacje z prasą bardzo prosili nas, żeby przy okazji nie wyciąć jakiegoś numeru, bo inaczej pierwszy raz byłby dla nich ostatnim.

Wizyta zaczęła się od rozmowy z dyrektorem generalnym obiektu (na dole po prawej), który odpowiadając na pytania, ważył każde słowo.

• Ile czasu trwa zadrukowanie wafla krzemowego procesorami?

- Tygodnie, nie mogę powiedzieć dokładnie.

Ile defektów znajduje się na jednym waflu?

- Musiałbym Was później zakopać, to wie tylko kilka osób tutaj.

Tego typu odpowiedziom trudno się dziwić - wszystko, co dzieje się w fabryce, owiane jest wysoką tajemnicą. Z ciekawostek dowiedzieliśmy się, że jeden wafel krzemowy - cienkie podłoże z materiału półprzewodnikowego, na którym tworzy się warstwy układów scalonych - jest wart około tysiąca dolarów, a z jednego walca monokrystalicznego krzemu da się ich wykroić około dwustu. Kawałek takiego walca trzymam w ręku na zdjęciu poniżej - to próbka materiału o wysokiej czystości (99,9999%), co oznacza że jej waga jest dużo, dużo, naprawdę dużo większa, niż sugeruje to jej rozmiar.

Niestety, na tym właściwie kończy się fotorelacja, ponieważ pozostała część fabryki objęta była absolutnym zakazem fotografowania. Absolutnym oznacza, że krok w krok chodził za mną człowiek odpowiadający za bezpieczeństwo, który patrzył na każdy ruch mojej ręki. Zaproszono nas do serca fabryki, czyli galerii z widokiem na clean room.

To miejsce, które wymyka się wyobraźni twórców fantastyki naukowej. Zachodzą w nim kluczowe etapy procesu produkcji, który obejmuje między innymi domieszkowanie i implementację jonów, wytrawianie wafli, fotolitografię i końcową separację.

Wyobraźcie sobie olbrzymie sterylne pomieszczenie, które żyje własnym życiem - praktycznie nie ma w nim ludzi. Pojawiają się tam wyłącznie do obsługi maszyn, kiedy te wymagają konserwacji. Bezgłośnie sunące pod sufitem roboty mijają się na skrzyżowaniach korytarzy, przekazując wafle krzemowe.

Wszystko pracuje z bezduszną precyzją, której nie są w stanie zapewnić ludzkie ręce. To widok, który przypomina miasto przyszłości z "Łowcy Androidów". Wejście do tego świata, poza wyjątkowymi uprawnieniami, wymaga oddania wszystkich urządzeń elektronicznych. Wnieść można jedynie sprzęt z zaaprobowanej przez służby Intela listy (głównie bardzo starych urządzeń, żadnych iPhonów). Urządzenia te sprawdzane są pod kątem wirusów przy wejściu, a ich stan porównywany jest później przy wyjściu. Wszystko jak to w Izraelu - obstawione ochroną, której na pierwszy rzut oka nie widać, ale którą czuć na każdym kroku.

Niestety z miejsca, które zrobiło na mnie kolosalne wrażenie, mogę pokazać Wam jedynie fotkę prasową Intela, która nie oddaje sprawiedliwości temu, co zobaczyliśmy w środku.

Clean room sterowany jest z innego budynku, w którym mieści się duży open space wyglądający niczym centrum kontroli lotów. Pracuje on dwadzieścia cztery godziny na dobę, siedem dni w tygodniu. Nawet w szabat, na co Intel dostał specjalną zgodę od izraelskiego rządu.

Centrum sterowania pracuje na cztery zmiany, przy każdym z biurek siedzą po dwie osoby zdalnie kontrolujące proces produkcji konkretnego urządzenia. Co kilka godzin z głośników rozlega się głośna, energetyzująca muzyka, w rytm której cały zespół zaczyna się rozciągać, poprawiając krążenie i resetując umysł. Nie ma tu miejsca na pomyłki, a zapewnienie odpowiedniej koncentracji ludzi w sporym pomieszczeniu o otwartym planie nie jest proste. Intel włożył w to sporo nauki i przemyślał tu każdy aspekt, łącznie ze zmienną temperaturą barwy oświetlenia.

W budynku znajduje się wiele tajnych pomieszczeń, z których pokazano nam jedno. Po wejściu ludzie siedzący w pokoju bez okien odruchowo, jak na komendę, odsunęli się od klawiatur i monitorów. Jak się okazało, byli to detektywi, których zadaniem jest wyłapywanie niewidocznych gołym okiem niedoskonałości na waflach krzemowych. Ich praca i wykorzystywane w tym celu narzędzia stanowią jedną z najpilniej strzeżonych tajemnic Intela. Pokój ten był obiektem niejednej próby szpiegostwa przemysłowego.

Skoro o szpiegostwie mowa, uderzający był przekrój ludzi pracujących w fabryce. Nie było tam Azjatów, Hindusów i innych narodowości często spotykanych w firmach związanych z produkcją elektroniki. Byli niemal wyłącznie Izraelczycy oraz Amerykanie żydowskiego pochodzenia, którzy przeszli bardzo rygorystyczny proces kontroli bezpieczeństwa.

Jeśli zastanawia Was, jak Izrael przekonał Intela oraz rząd amerykański do tak wrażliwej inwestycji, pomoc w zapewnieniu ochrony własności intelektualnej fabryki będzie jedną z odpowiedzi. Bezpieczeństwo fizyczne obiektu też naturalnie było wyjątkowe, ale wszyscy, z którymi rozmawialiśmy, tym aspektem niespecjalnie się przejmowali.

• dowiedziałem się mimochodem od jednego z rozmówcy, który wzruszył ramionami odpowiadając na pytanie, czy czuje się czasem nieswojo, pracując w tak newralgicznym miejscu.