Если вы читаете эту статью с компьютера, где установлен Core i7 или Ryzen 7, или процессоры классом ниже, наверное, вы даже не подозреваете, что пользуетесь отбраковкой. Да, большинство процессоров, которые стоят на полках магазинов – это брак, правда, не совсем обычный.
Сегодня я, Игорь Позняев, автор канала «Блог системного администратора», отвечу, почему современные процессоры – это отбраковка, и в чем она проявляется? Как не купить брак, и так ли это плохо – покупать бракованные процессоры?
Но откуда там вообще брак?
Ведь чип – он и в Африке чип, срока годности у него нет, да и на вид они все одинаковые… Но вот проблема. Размер структур, которые находятся на этом чипе – десятки, а то и единицы нанометров, то есть производить такое традиционными методами просто невозможно.
Поэтому производство чипа происходит примерно по такому сценарию:
- Кусок очень чистого кремния разрезается на блины, примерно по 30 сантиметров в диаметре;
- Далее на эти блины наносится фоторезист – жидкость, которая меняет свои свойства под воздействием света;
- Дальше в ход идет специальная маска, которая закрывает некоторые участки пластины от попадания света, остальные участки «засвечиваются»;
- После этого «блин» становится «вафлей», то есть пластиной, на которой расположено несколько десятков процессорных кристаллов. Остается только нарезать их, посадить на подложку – и в магазин.
Этот процесс называется «фотолитография», я описал его максимально упрощенно, однако важно не это. Если на каком-то этапе что-то пойдет не так (например, кремний оказался недостаточно чистым, в маске был дефект, или на пластину попала пылинка), какой-то из кристаллов не будет функционировать правильно. Хорошая новость – сбоящий блок можно отрезать от остального чипа, плохая новость – это, очевидно, скажется на его характеристиках.
Каков выход? Очевидно, перестать использовать бракованные чипы, а в производство пускать только годные. Правда, это приведет к экспоненциальному росту цены на продукцию, потому что сам процесс дешевле от утилизации брака явно не станет, а вот выпуск годной продукции сильно упадет – придется поднимать цены… Хм, вот бы был способ как-то реализовать отбраковку…
Собственно, способ есть
Второй путь – попробовать продать дефектный чип дешевле, предварительно отключив сбоящие блоки, по сути, продать отбраковку. Так получится заработать на неудачно произведённых процессорах, соответственно, можно понизить цену модельного ряда в целом. Так производители и делают, то есть в производство идет только одна версия кристалла (сейчас есть несколько нюансов, так как процессоры стали чиплетными), назовем ее «условным Core i9». Так вот, на этапе проектирования кристалла проектируется только вариант Core i9, но часть чипов выходят дефектными.
В таком случае на фабрике отключают пару ядер, а чип становится уже не Core i9, а Core i7. Если повреждения оказались еще сильнее (например, не работают сразу несколько ядер и часть кэша), то процессор становится уже Core i5. Если работает только две пары ядер и меньшая часть кэша – Core i3… И так далее, вплоть до Celeron.
Такой подход позволяет сохранять приемлемые цены для большинства потребителей, так как большая часть отбракованных чипов идет не на «переплавку», а на прилавки магазинов. И раз так, то вы, наверное, задаетесь вопросом…
А это вообще законно – продавать бракованные чипы?
Тут я отвечу, что это – не «брак» в привычном для нас понимании. Производитель ведь не пытается продать Core i5 под видом i9, а вполне честно заявляет характеристики отбракованного чипа, то есть вы, как покупатель, получаете именно то, за что заплатили. Структура чипа, если можно так выразиться, модульная, то есть бракованное ядро, если его отключить, не будет влиять на здоровые ядра никоим образом.
Так выглядит внутри процессор (правда, этот очень старый, но у современных структура примерно такая же, просто масштабирована в сотни раз). Такая вот «блочная» структура позволяет сравнительно безболезненно отключить поврежденное ядро или кэш.
То есть бояться «биннинга» и бежать в магазин за старшими версиями процессоров – так себе идея. Чипы тестируются на фабрике и «обрезаются» с запасом. Кстати, по этой причине раньше можно было встретить 4-ядерные процессоры от AMD, которые мимикрировали под 2-х или 3-ядерные Athlon ll и Phenom ll. Тогда процент выхода годных чипов был слишком большим, но из-за того, что основную «кассу» приносят не топовые, а бюджетные и средние модели – в них пришлось использовать часть НЕ урезанных чипов.
Привело это к тому, что некоторые модели могли быть «разблокированы» до более мощного варианта. Например, 2-ядерный Phenom ll X2 555 мог быть разблокирован в 4-ядерный Phenom B55. То же можно было сделать с некоторыми Athlon (часть 2-ядерных Athlon можно было разблокировать до 3-ядерных или 4-ядерных, а 4-ядерные Athlon – до топовых 6-ядерных Phenom ll X6). А еще сравнительно недавно можно было купить 8-ядерный Ryzen 1200 и 1600.
Правда, с тех пор механизм блокировки ядер превратился из их «отключения» в «отрезание», правда, не самих ядер, а только дорожек. То есть «включить» их как раньше уже не выйдет, но все еще есть лазейки с отбракованными ядрами – некоторые из них, не будучи отрезанными, могут подавать признаки жизни. Так произошло сравнительно недавно с Ryzen 5 5600X, на котором энтузиаст смог запустить второй чиплет.
7-ое ядро работало на частоте в 500 МГц и постоянно отваливалось, но… Оно было! Для обычных пользователей тут, впрочем, ничего интересного: включить лишние ядра или кэш на современном процессоре – практически невозможно.
В общем, да. Мы пользуемся браком, который браком не является, и более того – такой подход позволил сделать электронику доступной, в конце концов, не у всех есть деньги на «не бракованные» компоненты с ценой в пару тысяч долларов. И так как брак надежно «изолируется», никаких проблем с работой условных Core i3 мы не наблюдаем.