Teknolojinin Everest’ine Tırmanış

Akıllı fabrika

Kullanılan wafer teknolojileri gibi FAB30 ve FAB36 arasında ki üretim metotları da farklı. En önemli fark FAB36’da kullanılan APM (Advanced Positioning Manufacture) yöntemi. APM, akıllı fabrika kavramının günümüzde ulaştığı zirve noktası. Bu yöntemin iki önemli ayağı var. Birincisi, fabrikada üretilen her wafer, girişinden çıkışına kadar takip ediliyor. Yani fabrikanı n yapay zekâsı her an için, fabrikanı n içinde hangi wafer nerede ve hangi işlemden geçiyor takip ediyor. Ayrıca üretim aşamasındaki wafer’lar fabrikanı n içinde bir noktadan diğerine özel robotlar ile taşınıyor. Tavana yerleştirilen ray sistemleri üzerinde, kendi motorlarını kullanarak hareket eden bu robotları ilk gördüğünüzde Yıldız Savaşları’nın droidlerini hatırlıyorsunuz. Tamamen yapay zekâya bağlı otomatik sistem ile yönetilen bu robotlar, wafer’ları büyük bir süratle bir işlemden diğerine taşırken, fabrikadaki hiçbir makinenin boş kalmamasını sağlıyor. Kullanılan bu ileri teknoloji üretim metodu fabrikanın verimini büyük oranda arttırıyor.

FAB 30 ve FAB36’yı başarılı kılan, sadece işlemci üretim bölümleri değil. Temiz Oda (Clean Room) olarak anılan ve işlemcilerin asıl üretiminin yapıldığı alanlar fabrikanın toplam alanının ancak yarısını kaplıyor. Temiz odaların çevresini, enerji ve malzeme sağlamaktan sorumlu lojistik birimler, ARGE ve kalite kontrol laboratuvarları ve yönetim ofisleri çevreliyor. Böylesine büyük iki fabrikayı işletmenin en zor yanlarından biri de elbette onlara enerji, yani elektrik yetiştirebilmek. Günün 24 saati hiç durmadan çalışan fabrikalarda elektrik kesintisi kabul edilebilir bir durum değil. Bu yüzden iki fabrika için de ayrı ayrı elektrik santralleri kurulmuş. Gaz yakıt kullanan bu santraller, fabrikalar için 30 megawatt güç sağlıyor. Üstelik birinde sorun yaşandığında diğerinden veya şehir hattından destek alabiliyor.

Atomları gözle görmek

AMD’nin fabrikasında, görülmeye değer, en heyecan verici yerlerden biri de laboratuvarlar. Hem ARGE, hem de kalite kontrol yapılan bu laboratuvarların en önemli sorumluluğu işlemci üretiminde ortaya çıkan sorunları tespit etmek. Ancak küçük parmağımızın tırnağı kadar bir alana milyonlarca transistor sığdıran mühendisler, bir sorunla karşılaştıklarında, bunu yakından görebilmek için çok güçlü mikroskoplara ve tayfölçerlere (spektroskop) ihtiyaç duyuyor. Bunlardan AMD fabrikasında bir hayli var. Her biri küçük bir oda büyüklüğündeki dev elektron mikroskopları işlemcilere bir milyon kez zum yapabiliyor. Üstelik bununla da kalmayıp, işlemci katmanlarını görüntüleyebilmek için kesitler alabiliyorlar. Bir saç telinden defalarca ince bu kesikleri açabilmek için bu muhteşem cihazlar iyon hüzmesi kullanıyor. Fabrikadaki mikroskoplar öylesine güçlü ki, bazıları tek tek atomları bile görüntüleyebiliyor. Teknolojinin böylesine geliştiğini kendi gözlerinizle görünce nefesinizin kesilmemesi mümkün değil.

Toplam 2.800 kişinin çalıştığı fabrikanı n çalışanlarının neredeyse hemen hepsi Dresden bölgesinden. Bu da fabrika için neden Desden’in seçildiğini daha iyi gösteriyor. İşin ilginç yanı fabrikanın üretim bölümünde çalışanların günün 12 saati sadece iki vardiya olarak çalışması. Buna karşılık haftada sadece üç veya dört gün çalışıp haftanın geriye kalanında tatil yapıyorlar. Çalışanların yüzlerine bakınca, bu teknoloji kalesinde bulunmaktan ve hafta sonu tatillerinden ne denli mutlu olduklarını görebiliyorsunuz.

AMD’nin fabrikasına yaptığımız bu ziyaret, bizim gibi günlerini en ileri teknoloji ürünlerinin arasında geçiren test editörleri için bile muhteşem bir deneyimdi. Bu sayede AMD işlemcilerin yüksek kalitesinin sebeplerini daha iyi anlamakla kalmadık, dünyada neden sadece birkaç firmanın bu işlemcileri üretebildiğini de anlamış olduk.

Tuğbek Ölek

Bu sene CHIP ekibi olarak Hannover’de düzenlenen Cebit’e giderken, yolumuz Dresden’e de düştü. Almanya’nın bu güzel ve mütevazı kenti, ülkenin birleşmesi sonrası Avrupa’nı n Silikon Vadisi olma yolunda emin adımlarla ilerliyor. Zaten şehir hali hazırda yaşlı kıtanın bir numaralı yarı iletken üreticisi unvanını ele geçirmiş durumda. Şehirde üretim yapan firmalar arasında Philips ve Infinion gibi büyük isimler olsa da, onlara bu unvanı sağlayan asıl etken elbette AMD’nin kentin hemen kıyısına kurulmuş muhteşem iki fabrikası, FAB30 ve FAB36.

Size bu teknoloji üssüne yaptığımız geziyi anlatmadan önce Dresden’den biraz daha bahsetmek doğru olur. Biz de bu seyahatten önce kendi kendimize sorup dururduk: “Neden Dresden?” Dünyanı n lojistiği güçlü onlarca büyük şehri, iş gücü ucuz Uzakdoğu ülkeleri varken, büyük teknoloji firmaları neden bu şehirde fabrikalarını kurmayı tercih ediyorlar? Bunun sebebi Dresden’in tarihinde gizli. Bütün tarihi boyunca mucitlerin ve icatların şehri olmuş Dresden. Bugün günlük yaşamda kullandığımız yüzlerce ürünün ardında Dresdenli mucitler var. Bunların en çarpıcı örneği, bugün herkesin kullandığı poşet çaylar. Belki daha da çarpıcı bir örnekse neredeyse dünya nüfusunun yarısının kullandığı sutyenler. İkinci Dünya savaşında en büyük yıkımın yaşandığı şehir, soğuk savaş yıllarında, doğu bloğunda yer aldığı için hep geri planda kalmış. Ama Dresdenliler şehirlerini eski parlak günlerine döndürmek konusunda oldukça kararlılar.

Teknolojinin iki kalesi

AMD’nin Dresden’e sadece 10 dakika mesafedeki fabrikasına yaklaştığınızda sizi ilk etkileyen yapının büyüklüğü oluyor. Fabrikanın bu denli büyük olması aslında iki bağımsız fabrikanın iç içe olmasından kaynaklanıyor. AMD, bu arazide kurduğu ilk fabrikası FAB30’u 2000 yılında açmış. Kullanılan ileri teknoloji sebebiyle pek çok ödül alan FAB30, tek başına talepleri karşılayamayınca 2003 senesinde FAB36’nın inşa edilmesine karar verilmiş. Sadece üç yıl gibi kısa bir sürede tamamlanan ve 4 milyar dolara mal olan FAB36 bundan üç ay önce açılmış. Fabrika ilk ürünlerini ise henüz bu ay vermeye başladı. Bugün piyasada bulunan tüm AMD işlemciler sadece bu iki fabrikada üretiliyor.

Sadece altı yıl arayla inşa edilmiş olsalar da FAB30 ile FAB36 arasındaki farklar; bize teknolojinin ne denli hızlı geliştiğini gösteriyor. İki fabrika arasındaki en büyük fark eskisinin 200mm’lik wafer üretimine karşılık, FAB36’nın 300mm’lik wafer’lar kullanması. İşlemciler wafer olarak adlandırdığımız bu silikon tepsilerde üretildiğinden, bir fabrika ne kadar büyük wafer kullanırsa üretim kapasitesi de o kadar artıyor. Mesela 300mm’lik bir wafer ile 500’ün üzerinde Opteron işlemci üretilebiliyor. Aslında FAB 30’un yıllık toplam wafer üretim sayısı FAB36’dan daha fazla. Ancak 300mm’lik wafer kullanımı FAB36’nın üretilen toplam işlemci sayı- sında öne geçmesini sağlıyor. FAB30 ile FAB36 arasındaki diğer bir önemli fark kullanabildikleri işlemci üretim teknolojilerinde. FAB30 sadece 90nm’lik üretim yapabilirken, FAB36 ilk günden 65nm üretim yapabiliyor. Üstelik FAB36’nın 2007’de 45nm, 2011’de ise 22nm’ye geçmesi planlanıyor. Bu özelliği ile FAB36 şu an dünyanın en gelişmiş yarıiletken fabrikası. Üretim teknolojisindeki bu küçülme, işlemci boyutlarının da ufalmasını sağlıyor. Bu sayede her bir wafer’a sığan işlemci miktarı ufaldığı gibi, işlemcilerin güç tüketimi ve ısınmaları da azalıyor. Bu da önümüzdeki yıllarda FAB36’nın üretim kapasitesinin artacağını gösteriyor.