Изготовление и классификация семейств микропроцессоров

Intel производит семейства, казалось бы, похожих микропроцессоров. Например,

• ядра i5-3320M (2,6 ГГц, 3 МБ кэш - памяти),
• ядра i5-3360M (2,8 ГГц, 3 МБ кэш - памяти), и
• ядра i7-3520M (2,9 ГГц, 4 МБ кэш - памяти).

Производит ли (или вероятно) Intel процессоры, подобные этим трем

1. на отдельных производственных линиях;
2. на одной и той же производственной линии, но в отдельные дни в разные дни;
3. в одной строке все в одном, без разбора, и только потом - на этапе тестирования - оценивают процессоры, сортируют их по классам и присваивают им номера моделей соответственно; или
4. по-другому не понимаю?

Все это кажется мне правдоподобным, за исключением, возможно, варианта 1, но то, что мне кажется правдоподобным, может иметь мало общего с тем, как такая фирма, как Intel, на самом деле производит детали.

Пожалуйста, не стесняйтесь толковать вопрос широко. Мне очень интересно узнать основы того, как такое производство организовано в современной практике.

ОБНОВИТЬ

@Shantam дает лучшее слово для использования с поисковой системой: биннинг, а не сортировка. В поисках по слову @ Shantam три года назад на Superuser.com можно найти интересные комментарии @ nik :

На самом деле, производители очень умные. Они «складывают» свою продукцию в разные уровни неудач. Частично вышедший из строя кеш в экземпляре процессора может стать «меньшим кешем, более дешевой версией» вместо того, чтобы попадать в корзину. Хорошо работает с количеством сбоев, наблюдаемых при изготовлении, и площадью поверхности таких модулей памяти (целые ядра «спроектированы» для продажи экземпляра в качестве процессора более низкого диапазона - Phenom X3?). В этом нет ничего плохого, и оверклокеры с удовольствием узнают о таких вещах.

Угол разгона происходит следующим образом: если процессор не может работать (нагревается) выше определенных частот, он привязан к цели с более низкой частотой. Вы получаете E6300 C2D (который оверклокер может повысить до более высокого с лучшим охлаждением и, возможно, удачи в строгих политиках «биннинга» производителей, которые могли ошибиться в сторону низкочастотного бина.

Большая часть производства микропроцессоров (наряду с бесчисленным множеством других устройств) проходит процесс биннинга: все аналогичные продукты производятся одновременно и, в зависимости от их производительности, помещаются в «бункеры» (группы) аналогично производимых продуктов, а затем упаковываются и продаются соответствующим образом. ,

В случае процессоров Intel (AMD аналогичен), как правило, процессоры в одной и той же линейке производятся вместе и объединяются в соответствии с их стабильной тактовой частотой. Вы можете определить, когда процессор является частью одной и той же «линии», взглянув на кодовое имя ядра, или, если это недостаточно конкретно, на характеристики ядра (как упоминалось в Embedded.kyle, у i5 нет гиперпоточности , но i7 делает, хотя оба в вопросе "Песчаный мост").

Иногда вышедший из строя процессор более высокого уровня все еще может продаваться как другой. Пример, который я знаю из первых рук, состоит в том, что степпинги M0 старых процессоров Pentium 4 с ядром Northwood (процесс 130 нм) были фактически неисправными процессорами с ядром Gallatin (которые были ядром для P4 "Extreme Edition"). Точно так же многим людям посчастливилось разблокировать дополнительные ядра, кэши и шейдерные блоки на различных процессорах и графических процессорах. Например, довольно часто можно купить видеокарту среднего класса (например, AMD Radeon 6850) и прошить ее BIOS с картой более высокого уровня (в данном случае Radeon 6870) и получить дополнительные вещи, которые есть у карты (несколько дополнительных шейдерных ядер). Это также связано с биннингом в процессе производства.

Подобные вещи заставляют оверклокеров хорошо следить за степпингом, местом происхождения и количеством партий своих процессоров. Когда становится известно, что некоторые партии процессоров разгоняются лучше, чем их не слишком мощные собратья ( имейте в виду, тот же процессор, только что изготовленный в другое время или в другом месте), они становятся более востребованными.

Если вас интересует больше, поищите «CPU Binning» или почитайте на некоторых форумах. Я являюсь участником www.overclockers.com, и форум там довольно гостеприимный и обладает богатым прошлым и текущим знанием (наряду с обилием фантастических участников).

I5-3320M и i5-3360M, вероятно, подпадают под вариант 3. Они, скорее всего, производятся с использованием одной и той же матрицы, и тестирование определяет наивысшую стабильную частоту, на которой они будут работать. Незначительные изменения в производственном процессе приведут к тому, что некоторые чипы не смогут стабильно работать выше определенной тактовой частоты.

Эти незначительные производственные различия также могут объяснить, почему две идентичные установки, которые разогнаны, не могут достичь одинаковой частоты. Даже одна и та же модель чипа будет иметь производственные различия от одной партии к другой и, в меньшей степени, от одной микросхемы до другой. Когда вы расширяете границы чипа, эти различия становятся более заметными в том смысле, что они сильнее влияют на чип.

Например, я читал о нескольких людях, способных работать на том же процессоре, что и я, стабильно на частотах выше 4,4 ГГц. Однако у меня и у большинства других, кто пытался, есть проблемы с работой на частотах выше 4 ГГц. Хотя есть и различия в решениях для охлаждения и периферийных устройствах, которые при прочих равных условиях, я сомневаюсь, что смогу достичь 4,4 ГГц из-за удачи ничьей. Я не получил "идеальный" чип. Если вы охотитесь на форумах оверклокеров, вы можете прочитать об этом намного больше.

С точки зрения производственных процессов в целом, вариант 3 также определяет допуски на резисторы. Все резисторы 1 кОм выходят из одной линии. Затем они тестируются и упаковываются с допуском 5%, 1% и 0,1% в зависимости от того, как они тестируют.

I7 - это другой кристалл, который может подпадать под вариант 1 или 2, хотя, скорее всего, вариант 1, чтобы не отставать от спроса и снизить затраты. Каждый раз, когда вам нужно закрыть линию, чтобы заменить кубик, вы теряете деньги. Для такой одежды, как Intel, дешевле использовать отдельные линии.

Два примера из более старой эпохи, но интересные по контексту:

80486SX был 80486 с преднамеренно уничтоженным FPU, вероятно, спасением от 80486DX с неисправными сопроцессорами. 80487 был полным 486DX, и схема системной платы полностью отключила 486SX, когда был подключен 487.

Любой классический 40-контактный микроконтроллер 8051 (ROM / OTP) может быть (и, вероятно, был, если было затоваривание 8051 с загруженным в него нежелательным кодом) идеально продаваться как 8031 ​​- он ведет себя как 8031, если вы подключаете его как 8031. Это также относится к 80C517 / 80C515 и ко многим чипам в семействе 8096/80196.