A fabricação e classificação de famílias de microprocessadores

A Intel produz famílias de microprocessadores aparentemente semelhantes. Por exemplo,

• o Core i5-3320M (2,6 GHz, cache de 3 MB),
• o Core i5-3360M (2,8 GHz, cache de 3 MB) e
• o Core i7-3520M (2,9 GHz, cache de 4 MB).

A Intel produz (ou provavelmente produziria) processadores como esses três

1. em linhas de fabricação separadas;
2. na mesma linha de produção, mas em execuções separadas em dias diferentes;
3. na mesma linha, tudo em uma execução indiscriminada e somente mais tarde - em um estágio de teste - classifique os processadores, classifique-os por nota e atribua-lhes os números do modelo de acordo; ou
4. de alguma outra maneira eu não entendo?

Tudo isso parece plausível para mim, exceto talvez a opção 1, mas o que me parece plausível pode ter pouco a ver com o modo como uma empresa como a Intel realmente fabrica peças.

Sinta-se à vontade para interpretar a questão de maneira ampla. Estou muito curioso para aprender o básico de como essa fabricação é organizada na prática moderna.

ATUALIZAR

O @Shantam fornece uma palavra melhor para usar com o mecanismo de busca: classificar, em vez de classificar. Pesquisando com a palavra de @ Shantam, encontramos os comentários interessantes de @ nik há três anos no Superuser.com:

Na verdade, os fabricantes são muito inteligentes. Eles 'bin' seus produtos em diferentes níveis de falhas. Um cache parcialmente com falha em uma instância de processador pode se tornar o 'cache menor, versão mais barata' em vez de ir para a lixeira. Funciona muito bem com a quantidade de falhas observadas na fabricação e a área de superfície desses módulos de memória (núcleos inteiros são conectados para vender a instância como um processador de menor alcance - o Phenom X3?). Nada de errado nisso, e os overclockers ficam felizes em saber essas coisas.

O ângulo do overclock é assim: se um processador não puder executar (aquecer) além de determinadas frequências, ele será bloqueado para um alvo de frequência mais baixa. Você obtém um E6300 C2D (que um overclocker pode elevar para um mais alto com melhor refrigeração e talvez boa sorte nas rígidas políticas de "armazenamento" dos fabricantes que podem ter errado com o compartimento de frequência mais baixa.

A maior parte da fabricação de microprocessadores (juntamente com inúmeros outros dispositivos) passa pelo processo de armazenamento: todos os produtos similares são fabricados de uma só vez e, dependendo do desempenho, são colocados em "caixas" (grupos) de produtos com desempenho semelhante e, em seguida, embalados e vendidos de acordo. .

No caso de processadores Intel (a AMD é semelhante), geralmente os processadores dentro da mesma linha são fabricados juntos e são agrupados de acordo com sua freqüência de clock estável. Você pode saber quando um processador faz parte da mesma "linha", observando o nome de código do núcleo ou, se isso não for específico o suficiente, os recursos do núcleo (conforme mencionado por embedded.kyle, o i5 não possui hyperthreading , mas o i7 sim, mesmo que ambos em questão sejam "Sandy Bridge").

Às vezes, um processador de ponta que falha ainda pode ser vendido como outro. Um exemplo que eu sei em primeira mão é que os passos M0 dos antigos Pentium 4 do núcleo Northwood (processo de 130 nm) foram, na verdade, processadores com falha no núcleo Gallatin (que era o núcleo do P4 "Extreme Edition"). Da mesma forma, muitas pessoas tiveram / tiveram sorte ao desbloquear núcleos extras, caches e unidades de shader em várias CPUs e GPUs. Por exemplo, é bastante comum comprar uma placa de vídeo de gama média alta (por exemplo, o AMD Radeon 6850) e atualizá-la com o BIOS da placa de nível superior (neste caso, o Radeon 6870) e ganhe as coisas extras que o cartão possui (alguns núcleos de sombreador extras). Isso também tem a ver com o armazenamento durante o processo de fabricação.

Esse tipo de coisa leva os overclockers a tomar nota da etapa, local de origem e número de lote de seus processadores. Quando se sabe que certos lotes de processadores estão com overclock melhor do que seus irmãos não tão potentes ( mesma CPU, lembre-se, feitos apenas em um horário ou local diferente), eles se tornam mais procurados.

Se você estiver mais interessado, pesquise definitivamente "CPU Binning" ou leia em alguns fóruns. Sou membro do www.overclockers.com, e o fórum é bastante acolhedor e possui uma riqueza de conhecimentos passados ​​e atuais (junto com uma abundância de membros fantásticos).

O i5-3320M e o i5-3360M provavelmente se enquadram na opção 3. Eles provavelmente são produzidos usando o mesmo molde e o teste determina a frequência estável mais alta na qual eles serão executados. Pequenas variações no processo de fabricação farão com que alguns chips não consigam funcionar de forma estável acima de uma certa frequência de clock.

São essas pequenas diferenças de fabricação que também podem explicar por que duas configurações idênticas que estão sendo executadas em overclock não podem atingir a mesma frequência. Mesmo o mesmo modelo de chip terá diferenças de fabricação de um lote para o próximo e, em menor grau, de um chip para o outro. Quando você ultrapassa os limites do chip, essas diferenças se tornam mais visíveis, pois afetam mais o chip.

Por exemplo, eu li que algumas pessoas são capazes de executar o mesmo processador que eu tenho de forma estável em frequências acima de 4,4 GHz. No entanto, eu e a maioria das pessoas que tentamos temos problemas para executar qualquer lugar acima de 4GHz. Embora também haja diferenças nas soluções de refrigeração e periféricos a serem levados em consideração, tudo o resto é igual, duvido que eu consiga atingir 4,4 GHz por causa da sorte do empate. Não recebi um chip "perfeito". Se você procurar em fóruns de overclocker, pode ler muito mais sobre isso.

Em termos de processos de fabricação em geral, a Opção 3 também é como as tolerâncias do resistor são determinadas. Todos os resistores de 1KΩ saem da mesma linha. Eles são então testados e embalados com tolerâncias de 5%, 1% e 0,1%, dependendo de como eles testam.

O i7 é um dado diferente e pode se enquadrar nas opções 1 ou 2, embora provavelmente na opção 1, a fim de acompanhar a demanda e reduzir os custos. Sempre que você precisar desligar uma linha para trocar um dado, estará perdendo dinheiro. Para um equipamento como a Intel, é mais barato executar linhas separadas.

Dois exemplos de uma era antiga, mas interessante no contexto:

O 80486SX era um 80486 com uma FPU intencionalmente destruída, provavelmente recuperada do 80486DX que tinha coprocessadores com defeito. O 80487 era um 486DX completo, e os circuitos da placa principal desabilitaram o 486SX completamente quando um 487 foi conectado.

Qualquer microcontrolador clássico de 40 pinos 8051 (ROM / OTP) pode ser (e provavelmente foi, se houvesse excesso de 8051 com código indesejado carregado) perfeitamente vendido como um 8031 ​​- ele se comportaria como um 8031 ​​se você o conectar como um 8031. Isso também se aplica ao 80C517 / 80C515 e a muitos chips da família 8096/80196.