微处理器系列的制造和分级

电器工程 微处理器 制造业
2022-02-05 05:02:49

英特尔生产一系列看似相似的微处理器。例如,

英特尔是否(或可能会)生产像这三个这样的处理器

  1. 在不同的生产线上;
  2. 在同一条生产线上,但在不同的日子分开运行;
  3. 在同一条线上,不分青红皂白地运行,然后在测试阶段对处理器进行分级,按等级对它们进行分类,并相应地为其分配型号;要么
  4. 以其他方式我不明白?

除了选项 1 之外,所有这些对我来说似乎都是合理的,但对我来说似乎合理的可能与英特尔这样的公司实际制造零件的方式几乎没有关系。

请随意广义地解释这个问题。我非常想了解现代实践中如何组织这种制造的基础知识。

更新

@Shantam 为搜索引擎提供了一个更好的词: 分箱,而不是分级。 用@Shantam 的词搜索,可以找到@nik三年前在Superuser.com 上的有趣评论:

实际上,制造商是聪明人。他们将产品“分类”成不同级别的故障。处理器实例中部分失败的缓存可能会成为“较少缓存,更便宜的版本”,而不是进入垃圾箱。与制造中出现的故障数量和此类内存模块的表面积(整个内核被“连接起来以将实例作为较低范围的处理器 - Phenom X3?)出售的情况相当好。这没有错,超频者很高兴知道这些事情。

超频角度是这样的,如果处理器无法运行(加热)超过某些频率,它将被合并到较低的频率目标。您将获得 E6300 C2D(超频者可以通过更好的冷却将其推至更高的频率,并且可能会在制造商严格的“分档”政策上祝您好运,这些政策可能会偏向较低频率的档位。

3个回答

大多数微处理器制造(以及无数其他设备)都经历了分箱过程:所有类似产品一次制造,并根据其性能被放入性能相似产品的“箱”(组)中,然后进行相应的包装和销售.

以 Intel 处理器(AMD 类似)为例,一般同系列的处理器是一起制造的,并根据其稳定的时钟频率进行分档。您可以通过查看核心代号来判断处理器何时属于同一“行”,或者如果这不够具体,则可以通过核心的功能(如 embedded.kyle 所述,i5 没有超线程,但 i7 确实如此,即使两者都是“桑迪桥”)。

有时,出现故障的高端处理器仍然可以作为另一个处理器出售。我第一手知道的一个例子是,旧的 Northwood 核心 Pentium 4(130nm 工艺)的 M0 步进实际上是失败的 Gallatin 核心处理器(这是 P4“Extreme Edition”的核心)。类似地,很多人曾经/幸运地解锁了各种 CPU 和 GPU 上的额外内核、缓存和着色器单元。例如,能够购买中高端显卡(例如 AMD Radeon 6850)并使用更高级别显卡(本例中为 Radeon 6870)的 BIOS 刷新它是很常见的并获得卡片所拥有的额外东西(一些额外的着色器核心)。这也与制造过程中的分箱有关。

这类事情促使超频者注意其处理器的步进、原产地和批号。当有消息说某些批次的处理器比它们不那么强大的兄弟(相同的CPU,请注意,只是在不同的时间或地点制造)超频时,它们的需求会变得更大。

如果您更感兴趣,请务必搜索“CPU Binning”或在一些论坛上阅读。我是 www.overclockers.com 的成员,那里的论坛非常欢迎,并且拥有丰富的过去和现在的知识(以及大量出色的成员)。

i5-3320M 和 i5-3360M 可能属于选项 3。它们很可能是使用相同的芯片生产的,并且测试确定了它们将运行的最高稳定频率。制造过程中的微小变化会导致某些芯片无法在某个时钟频率以上稳定运行。

正是这些细微的制造差异也可以解释为什么两个相同的超频设置无法达到相同的频率。即使是相同型号的芯片,也会有一批与下一批之间的制造差异,在较小程度上,一个芯片与下一批之间也会存在差异。当您突破芯片的极限时,这些差异会变得更加明显,因为它们对芯片的影响更大。

例如,我读过一些人能够在 4.4GHz 以上的频率上稳定地运行与我相同的处理器。但是,我和其他大多数尝试过的人都无法在 4GHz 以上的任何地方运行。虽然在冷却解决方案和外围设备方面也存在差异,但在其他条件相同的情况下,我怀疑我能否达到 4.4GHz,因为运气好。我没有得到“完美”的芯片。如果您在超频论坛上四处寻找,您可以阅读更多关于此的内容。

就一般制造工艺而言,选项 3 也是确定电阻器容差的方式。所有 1KΩ 电阻都来自同一条线路。然后根据测试方式以 5%、1% 和 0.1% 的容差对它们进行测试和包装。

i7 是一种不同的芯片,可能属于选项 1 或 2,尽管很可能是选项 1,以便跟上需求并降低成本。任何时候你必须关闭生产线来更换模具,你就是在赔钱。对于像英特尔这样的公司来说,运行单独的生产线会更便宜。

两个较早时代的例子,但在上下文中很有趣:

80486SX 是带有故意损坏的 FPU 的 80486,可能是从协处理器故障的 80486DX 中抢救出来的。80487 是一个完整的 486DX,当插入 487 时,主板电路完全禁用了 486SX。

任何经典的 40 针 8051 (ROM/OTP) 微控制器都可以(如果 8051 存货过多且加载了不需要的代码)可以完美地作为 8031 出售 - 如果您将其连接起来,它就像 8031 一样8031。这也适用于 80C517/80C515 和 8096/80196 系列中的许多芯片。