SMARTIES PREVIEW

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CPUを分解して中をのぞいてみよう
コンピュータの心臓部CPUの中はどんなだろうか?
PhotoGraph of Internal Structure in CPU: Pictures of the CPU
Last modified:2001.03.24
お知らせ：486 Pentium互換オーバードライブプロセッサの分解成功写真公開

Pentium互換オーバードライブプロセッサの
開封前の概観です.

左のCPUの開封後のものです.

コンピュータの箱の中を見たことがありますか?右の図は箱を開けて見たところです.中央左にCPUがあります(見えませんね).
これは実習で用いる電子制御用マイコンです.使われているCPUはZ80です.

CPU(中央処理装置)と言ってもいろいろあります.いまは何と言ってもPentium系が主流です.しかし,現在でも8ビットのCPU Z80が家電製品に使われております.また,工場などのオートメイション化にもZ80などの8ビットCPUは大切な役割をはたしております.
[インテル系CPU簡単な歴史]

4ビットCPU     8ビットCPU            16ビットCPU                32ビットCPU
        |                「 Z80     |                             |                      
i4004 --|-  i8008 - i8080 -- i8085 -|- i8086 - i8086-2 -- i80286 -|- i80386 --------- 486 ---- Pentium  -- Pentium II
        |                           |                  |- i80186  |                    |-- Pentium互換オーバードライブプロセッサ
1971年    1972年 1974年 1975年 1977年 1978年              1982年    1985年

Z80 CPUの中を探検してみましょう

 Z80の外観はこんな風

NEC PC8000系のパソコンのCPUとして使用されておりました.

ザイログ社開発の8ビットCPU Z80

薬品で,外のパッケージを処理する.

	薬品をためるための穴を中央部にあける.
	加熱しながら,CPUのパッケージを薬品で溶かす. 作業はドラフトの中で行うたいへん危険です.真似しないで下さい!

参考文献: 勝馬悟道,「実践IC解析技術セミナー」,トランジスタ技術(CQ出版) 1995年8月号から1996年1月号まで連載.

開封されたZ80のパッケージ

	パッケージの大きさに比べ,中身はたったこれだけです. 中央部に見えるのがシリコンの板(シリコンウェフ)です.この中に回路が焼き込んであります. 周りに見えるのがシリコンウェフと外を繋ぐ線です.線を出すためにこれだけのパッケージが必要なのでしょう.
	Z80拡大図.中央部分金属顕微鏡40倍. 正倉院の宝物みたいですね. でも良く見て下さい.あるパターンが刻まれているのが分かります.
	Z80拡大図.中央部分金属顕微鏡100倍. もう少し拡大しました.パターンがよりはっきりして来ました. このパターン一つ一つがそれぞれ機能を持っております.
	Z80拡大図.外との接合部分付近の金属顕微鏡40倍.
	Z80拡大図.外との接合部分付近の金属顕微鏡100倍. 接合部分(ボンディング)は大きなパターンになっています.

その他にZ80や8085(昔は8080)と周辺装置を結ぶプログラマブル周辺入出力装置(PPI)として8255,ビデオコントローラ等の中身を見てみましょう.

8255の40倍金属顕微鏡写真	8255の100倍金属顕微鏡写真
ビデオコントローラの40倍金属顕微鏡写真	ビデオコントローラの100倍金属顕微鏡写真
ワンチップマイコンの40倍金属顕微鏡写真	ワンチップマイコンの接合部分100倍金属顕微鏡写真

EP-ROMの拡大写真
書き込み可能なROMの中を見てみました.

EP-ROMの40倍金属顕微鏡写真	EP-ROMの40倍金属顕微鏡写真
EP-ROMの100倍金属顕微鏡写真	EP-ROMの100倍金属顕微鏡写真

やっとOpen!!
486ピン互換Pentiumオーバードライブプロセッサの開封に成功しました.写真を公開します.
また,CPU(上の開封した)の提供をありがとうございました.引続きCPUのご提供を募ります(下記参照).

Pentium オーバードライブプロセッサ CPUの中を探検してみましょう

 外観はこんな風

パソコンのCPUとして使用されております.

Intel社開発の32ビットCPU

ドリルで,外のパッケージを削り,蓋を開ける.

開封されたPentiumオーバードライブプロセッサのパッケージ

	Z80と比べるとパッケージの大きさに比べ,中身が大きくなっております. 中央部に見えるきらきら光るのがシリコンの板(シリコンウェフ)です.この中に回路が焼き込んであります.
	拡大図.中央部分. 2重のボンディングが見えます.. シリコンウエファ内のパターンも少し見えますね.
	拡大図. もうすこし拡大しました. パターンがよりはっきりして来ました.

お願い
壊れたCPUを譲って下さい.虫の良い話ですが『無料』で.今回は8ビット系のCPUを分解しました.本当は現在稼働中のCPUに近いCPUを分解して,このページに登場させたいです.しかし,資金的な面で難しいです.つぎに述べる「虫の良い」条件でも良いよと言って下さる人を募集します.
条件

無料であること.ただし,ご本人の了解が得られれば,提供者のお名前を明示します.
CPU分解中に失敗をしても,怒らないこと ->> 今回は10回試みて2回失敗しました.
急がせないこと ->>提供したから早く分解せよとせかさないこと

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webmaster@itf.que.jp

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