نحوه ساخت کارت گرافیک؛ جادوی علم امروز

نحوه ساخت کارت گرافیک؛ جادوی علم امروز

خواه از کاربران انویدیا باشید یا AMD، هر پیسی گیمری ممکن است مشتاق باشد تا جادوی خلق کارت گرافیک رایانه‌ی خود را بداند. از لحیم، پیچ و آزمایشات تا ربات‌های خط تولید PC Partner را در این مقاله بررسی می‌کنیم. شرکت پیسی پارتنر از سال ۱۹۹۷ فعالیت خود را به عنوان تامین‌کننده مادربرد آغاز کرد. این کمپانی بزرگ‌ترین تولیدکننده کارت‌های گرافیک AMD است و تولید انویدیا را نیز برعهده دارد. پیسی پارتنر حدود ۴۰۰ هزار کارت گرافیک را در ماه تولید می‌کند و این عدد بعد از دیدن پروسه‌ی ساخت، حتی چشمگیرتر خواهد بود.

هر یک از خطوط تولید کارت گرافیک پیسی پارتنر می‌تواند به‌طور متوسط ​​حدود ۴۰۰۰ واحد در روز تولید کند. اما هر خط تنها به یک محصول محدود نمی‌شود و ممکن است در زمان تقاضا، محصول آن تغییر کند. تغییر خطوط تولید کارت‌های مشابه تنها ۵ دقیقه زمان می‌برد و برای کارت‌های متمایز، این زمان نهایتاً به ۱۵ دقیقه می‌رسد که خارق‌العاده است.

محیط کارخانه

پروسه ساخت کارت گرافیک

در فضای کارخانه تنها صدایی که به گوش می‌‌رسد، مربوط به تجهیزات و ماشین‌های تولید است. فرایند تولید به شدت تحت نظارت سیستم‌های خودکار است و آمار هرکدام از محصولات برای ماه‌ها در سیستم ذخیره می‌شود. اما در این کارخانه علاوه بر تولید، آزمایشات قبل از راه‌اندازی خط تولید نیز انجام می‌شود.

فرایند تولید کارت گرافیک

یکی از بخش‌های پروسه تولید که خود پیسی پارتنر انجام نمی‌دهد، تولید بُرد مدار چاپی (PCB) است. این شرکت دارای بخش‌های طراحی این مدار است اما تولید آن‌ها برعهده‌ی سایر کارخانه‌هاست. این بردها به صورت عمده وارد پیسی پارتنر می‌شوند تا در خط تولید کارت گرافیک قرار بگیرند. قبل از اتصال، هر PCB برچسب‌گذاری شده و داخل قابی به صورت ثابت قرار می‌گیرد که نسبت به اندازه برد، متغیر است.

پروسه ساخت کارت گرافیک

اولین مرحله از فرایند اصلی تولید، لحیم کاری بر روی PCB است. نقاط زیادی روی برد لحیم می‌شوند تا اجزای بعدی بر روی آن‌ها متصل شوند. دستگاه‌های Pick And Place در این مرحله نقش اصلی را ایفا می‌کنند. این ماشین‌ها کوچک‌ترین اجزا را با سرعتی سرسام‌آور در سراسر برد قرار می‌دهند. دستگاه‌های مذکور توسط قرقره‌های مخصوصی کار می‌کنند. تیمی از مهندسین در ابتدای هر خط تولید، این قرقره‌ها را با توجه به مشخصات مورد نیاز برای آن خط، مونتاژ می‌کنند.

مطالب مرتبط:

• تماشا کنید: جعبه گشایی کارت گرافیک انویدیا RTX 3080 Ti

• انویدیا از کارت گرافیکی بسیار قدرتمند RTX A2000 رونمایی کرد

• شرکت AMD از کارت گرافیکی Radeon RX 6600 XT رونمایی کرد

پس از آن که کوچک‌ترین قطعات به PCB متصل شدند، فرآیندی به نام لحیم کاری مجدد انجام می‌شود تا از استحکام اتصالات اطمینان حاصل گردد. پس از سرد شدن تخته‌ها، آن‌ها را از دستگاه بازرسی خودکار نوری (AOI) عبور می‌دهند تا ۱۰۰٪ اطمینان حاصل شود که هرکدام از اجزا در موقعیت صحیح قرار دارند. بعد از این مرحله، بردها برعکس می‌شوند تا بتوانند مجدداً همان فرآیند را برای طرف دیگر انجام دهند. در این مرحله می‌توانیم تبدیل شدن یک برد چاپی ساده به یک غول گرافیکی را شاهد باشیم. اما این پایان کار نیست!

پروسه ساخت کارت گرافیک

حال باید اجزای بزرگ‌تری مانند خازن‌ها، اتصالات برق و پورت‌ها متصل شوند و این مرحله همان جایی است که انسان‌ها مستقیماً دخیل هستند. بسیاری از این اجزا قبل از عبور از دستگاه‌های لحیم کاری موجی، به جای ماشین‌ها، با دست متصل می‌شوند. بعد از عبور از ماشین لحیم کاری، همه‌ی بردها در ماشین تمیزکننده PCB که از یک ماده با PH خنثی استفاده می‌کند، قرار می‌گیرند تا اطمینان حاصل شود که ضایعات لحیم پاک شده‌اند. در این مرحله از مواد سمی استفاده می‌شود اما نگرانی‌های زیست محیطی با وجود فیلترها از بین می‌رود.

آزمایش بر روی کارت گرافیک

پروسه ساخت کارت گرافیک

سرانجام خنک‌کننده GPU متصل شده و کارت گرافیک نهایی از خط تولید خارج می‌شود. هر کارت گرافیکی که از خط تولید پیسی پارتنر خارج می‌شود، مستقیماً وارد پروسه‌ی آزمایش می‌شود. در این قسمت، کارت‌ها را از لحاظ نرم‌افزاری تحت فشار قرار می‌دهند تا راندمان آن به طور کامل چک شود. این تست از برنامه‌های مختلفی مانند بنچمارک Heaven 4.0 استفاده می‌شود.

در سه مرحله بازرسی خودکار نوری، بازرسی بصری و تست GPU، اگر به هر دلیلی مشکلی در کارت تشخیص داده شود، مستقیماً به محل عیب‌یابی ارسال شده و پس از تعمیر به خط تولید بازگردانده می‌شود. قطعاتی که غیرقابل تعمیر هستند به سطل‌های بازیافت منتقل خواهند شد. سرانجام کارت گرافیک‌ها قبل از ارسال، به همراه کابل‌ها، آداپتورها و سی‌دی‌های درایور بسته‌بندی می‌شوند تا بتوانند راهی کامپیوترهای شخصی شوند.

پروسه ساخت کارت گرافیک

این مراحل، مکانیزم مستقیم فرآیند تولید هر یک از کارت گرافیک‌های ما بودند، اما موارد بسیار دیگری قبل از نهایی شدن تولید وجود دارد. همچنین پیسی پارتنر سازگاری الکترومغناطیسی، آزمایشات حرارتی و آکوستیکی را قرار داده است که به این شرکت اجازه می‌دهد تا قبل از انجام کامل تولید در خط تولید اصلی، تحمل و عملکرد محصول را بررسی کند. آمایشگاه ۱٫۵ میلیون دلاری EMC‌ که محیطی شبیه به بازی Half Life‌ دارد، یک اتاق ایزوله است که در آن، دستگاه‌ها را به صورت جداگانه مورد آزمایش قرار می‌دهند تا از مطابقت آن با تمامی استانداردهای الکترومغناطیسی مطمئن شوند.

پروسه ساخت کارت گرافیک

همچنین در اینجا آن‌ها پایداری الکتریکی محصولات خود را نیز آزمایش می‌کنند. به طور عمدی کامپیوترها و قطعات را به یکباره از برق می‌کشند تا مقاومت آن‌ها را اندازه‌گیری کنند. یکی از دستگاه‌های جالبی که در آزمایشگاه EMC وجود دارد، کارت گرافیک را ۱۴۴ ساعت در دمای ۸۵ درجه سانتی‌گراد و رطوبت ۸۵ درصد قرار می‌دهد تا طول عمر ۵ ساله آن را بازسازی کند. همه این‌ها با استفاده از یک الگوریتم پیچیده کار شده است و به شرکت اجازه می‌دهد تا اطلاعاتی را در مورد نحوه عملکرد و طول عمر کارت گرافیک جمع‌آوری کند.

پروسه ساخت کارت گرافیک

شرکت PC Partner همچنین دارای یک اتاقک آکوستیک است که در آن می‌توانند تست‌های صوتی را بر روی کارت گرافیک‌ها و مینی رایانه‌ها انجام دهند. با سطح نویز فوق‌العاده پایین ۱۲ تا ۱۳ دسی‌بل، به شرکت می‌تواند تا صدای ارتعاش ایجاد شده توسط فن‌های مختلف و خنک‌کننده‌های دستگاه‌ها را اندازه‌گیری کند. این اتاقک‌ها تمامی امواج صوتی منعکس شده را جذب کرده و جلوی صدای بیرون را به شدت می‌گیرد. همان‌طور که دیدید، برای رسیدن یک کارت گرافیک به رایانه‌ی شما، مراحل زیادی توسط ربات‌ها و انسان‌ها طی می‌شود که پشت هرکدام از آن‌ها ساعت‌ها مطالعه و تلاش نهفته است. امیدواریم که این مقاله برای شما مفیده بوده و خواهان نظر شما درباره این پروسه‌ی سخت و جذاب هستیم.

سوالات رایج

آیا خط تولید کارت گرافیک کاملاً خودکار است؟

• خیر، انسان‌ها در مراحل مختلف و آزمایشات دخیل هستند.

آیا ایجاد حط تولید کارت گرافیک هزینه بالایی دارد؟

• تجهیزات و آزمایشگاه‌های خط تولید کارت گرافیک هزینه سرسام‌آوری دارند.

منبع: PCGamesn

منبع مقاله