La fabricación y clasificación de familias de microprocesadores.

Intel produce familias de microprocesadores aparentemente similares. Por ejemplo,

• el Core i5-3320M (2.6 GHz, 3 MB de caché),
• el Core i5-3360M (2.8 GHz, 3 MB de caché) y
• el Core i7-3520M (2.9 GHz, 4 MB de caché).

¿Intel (o probablemente) produciría procesadores como estos tres

1. en líneas de fabricación separadas;
2. en la misma línea de fabricación, pero en tiradas separadas en días diferentes;
3. en la misma línea, todo en uno, ejecución indiscriminada, y solo más tarde, en una etapa de prueba, clasifique los procesadores, clasifíquelos por grado y asígneles los números de modelo en consecuencia; o
4. de alguna otra manera no entiendo?

Todo esto me parece plausible, excepto tal vez la opción 1, pero lo que me parece plausible puede tener poco que ver con la forma en que una empresa como Intel realmente fabrica piezas.

Por favor, siéntase libre de interpretar la pregunta ampliamente. Tengo mucha curiosidad por aprender los conceptos básicos de cómo se organiza dicha fabricación en la práctica moderna.

ACTUALIZAR

@Shantam ofrece una mejor palabra para usar con el motor de búsqueda: agrupación, en lugar de calificación. Al buscar con la palabra de @ Shantam, uno encuentra los comentarios interesantes de @ nik hace tres años en Superuser.com:

En realidad, los fabricantes son muy inteligentes. 'Bin' sus productos en diferentes niveles de fallas. Un caché parcialmente fallido en una instancia de procesador podría convertirse en el 'caché menor, versión más barata' en lugar de ir a la papelera. Funciona bastante bien con la cantidad de fallas observadas en la fabricación y el área de superficie de dichos módulos de memoria (los núcleos enteros están conectados para vender la instancia como un procesador de menor rango: ¿el Phenom X3?). No hay nada malo en esto, y los overclockers están felices de saber tales cosas.

El ángulo del overclocker va de esta manera, si un procesador no puede funcionar (se calienta) más allá de ciertas frecuencias, se agrupa a un objetivo de frecuencia más baja. Obtiene un E6300 C2D (que un overclocker puede impulsar a uno más alto con mejor enfriamiento y tal vez buena suerte en las estrictas políticas de 'binning' del fabricante que podrían haberse equivocado hacia el bin de frecuencia más baja.

La mayoría de la fabricación de microprocesadores (junto con innumerables dispositivos) se someten al proceso de agrupamiento: todos los productos similares se fabrican a la vez y, según su rendimiento, se colocan en "contenedores" (grupos) de productos de rendimiento similar, y luego se empaquetan y venden en consecuencia .

En el caso de los procesadores Intel (AMD es similar), generalmente los procesadores dentro de la misma línea se fabrican juntos y se agrupan según su frecuencia de reloj estable. Puede saber cuándo un procesador es parte de la misma "línea", mirando el nombre clave del núcleo, o si eso no es lo suficientemente específico, las características del núcleo (como se menciona en embedded.kyle, el i5 no tiene hyperthreading , pero el i7 sí, aunque ambos en cuestión son "Sandy Bridge").

A veces, un procesador de gama alta que falla puede venderse como otro. Un ejemplo que conozco de primera mano es que los pasos M0 de los viejos Pentium 4 de núcleo de Northwood (proceso de 130 nm) en realidad fueron procesadores de núcleo de gallatina fallidos (que era el núcleo de la P4 "Extreme Edition"). Del mismo modo, mucha gente tuvo / tuvo suerte al desbloquear núcleos adicionales, cachés y unidades de sombreado en varias CPU y GPU. Por ejemplo, es bastante común poder comprar una tarjeta de video de rango medio-alto (por ejemplo, la AMD Radeon 6850) y flashearla con el BIOS de la tarjeta de nivel superior (la Radeon 6870, en este caso) y obtener las cosas adicionales que tiene la tarjeta (algunos núcleos de sombreador adicionales) Esto también tiene que ver con el binning durante el proceso de fabricación.

Este tipo de cosas impulsa a los overclockers a tomar buena nota del paso, el lugar de origen y el número de lote de sus procesadores. Cuando se corre la voz de que ciertos lotes de procesadores están haciendo overclocking mejor que sus hermanos no tan potentes ( misma CPU, claro, recién fabricados en un momento o lugar diferente), se vuelven más demandados.

Si está más interesado, definitivamente busque "Binning de CPU" o lea en algunos foros. Soy miembro de www.overclockers.com, y el foro allí es bastante acogedor y tiene una gran cantidad de conocimientos pasados ​​y actuales (junto con una gran cantidad de miembros fantásticos).

El i5-3320M y el i5-3360M probablemente caerían en la Opción 3. Lo más probable es que se produzcan utilizando el mismo dado y las pruebas determinan la frecuencia estable más alta a la que se ejecutarán. Pequeñas variaciones en el proceso de fabricación conducirán a que algunos chips no puedan funcionar de manera estable por encima de una determinada frecuencia de reloj.

Estas pequeñas diferencias de fabricación también pueden explicar por qué dos configuraciones idénticas que se están overclockeando no pueden lograr la misma frecuencia. Incluso el mismo modelo de chip tendrá diferencias de fabricación de un lote a otro y, en menor medida, de un chip a otro. Cuando superas los límites del chip, estas diferencias se hacen más notorias porque afectan más al chip.

Por ejemplo, he leído que algunas personas pueden ejecutar el mismo procesador que yo establemente a frecuencias superiores a 4.4GHz. Sin embargo, yo, y la mayoría de los demás que lo hemos intentado, tenemos problemas para ejecutar en cualquier lugar por encima de 4 GHz. Aunque también hay diferencias en las soluciones de enfriamiento y los periféricos a tener en cuenta, si todo lo demás es igual, dudo que pueda alcanzar 4.4GHz debido a la suerte del sorteo. No obtuve un chip "perfecto". Si buscas en foros de overclocker, puedes leer mucho más sobre esto.

En términos de procesos de fabricación en general, la Opción 3 también es cómo se determinan las tolerancias de resistencia. Todas las resistencias de 1KΩ salen de la misma línea. Luego se prueban y empaquetan con tolerancias de 5%, 1% y 0.1% dependiendo de cómo se prueben.

El i7 es un dado diferente y podría caer en la Opción 1 o 2, aunque probablemente sea la Opción 1 para mantenerse al día con la demanda y reducir los costos. Cada vez que tiene que cerrar una línea para cambiar un dado, está perdiendo dinero. Para un equipo como Intel, es más barato ejecutar líneas separadas.

Dos ejemplos de una época anterior, pero interesantes en contexto:

El 80486SX era un 80486 con una FPU destruida intencionalmente, probablemente un rescate del 80486DX que tenía coprocesadores defectuosos. El 80487 era un 486DX completo, y los circuitos de la placa base desactivaron el 486SX por completo cuando se conectó un 487.

Cualquier microcontrolador clásico de 40 pines 8051 (ROM / OTP) puede venderse (y probablemente lo haya sido, si hubiera un exceso de 8051 con código no deseado cargado) perfectamente vendido como 8031: se comporta como 8031 ​​si lo conecta como un 8031. Esto también se aplica al 80C517 / 80C515 y a muchos chips de la familia 8096/80196.