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CPU里壞了部分晶體管,還可以使用嗎

2020年01月31日 15:55 華箋流香 作者:華箋流香 用戶評論(0

實際上,CPU里都有壞了晶體管!在設計的時候就考慮過,這被稱為工業產品設計的冗余度。

含羞草 所有行業都要考慮冗余度。比如說大橋的設計橋梁承載是35噸重量,實際上達到40噸橋梁也不會有事。是因為橋梁在設計的時候就考慮了,超出設計標準的部分,在建設行業被稱為安全系數。

比如鋼索斜拉橋上,一條主鋼纜有幾萬根鋼絲。斷掉一兩根也是不會有事的。

CPU里的缺陷從原料開始就存在!制造CPU的原料是硅晶片,那么硅晶片是怎么來的呢?

我們在小學自然課里做過一個實驗,在一個繩子上吊一顆冰糖,放進飽和的糖水里,讓它結晶。我們可以把這個冰糖看成種子。

制造CPU的原料,單晶硅也是這樣做的!只不過種子硅,是放在融化狀態的硅原料里。硅原子會圍繞著種子硅晶體周圍結晶,結晶好的硅,被一個裝置,從熔融狀態里拉出來,這個過程會很緩慢!成品就是一個黑色發亮的硅晶棒。這個硅晶棒,經過切割拋光以后,就變成了制造CPU的晶片。這個成品的芯片上,仍然會有細微的缺陷。CPU的制程線度約小,缺陷的影響越大。

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接下來進入正式生產階段,在光刻的過程中又會產生缺陷。

含羞草 CPU的光刻和照相制版類似,其精度和波長有關,由于光的波長不可能無限的短,所以會產生虛影。而且機器在移動的過程中仍然會產生一定的誤差。這些系統性的誤差都是不可避免的。

因此,在設計上的時候,所有主要的線路都有備份。

含羞草 軍用芯片為了提高可靠性,都是采用65納米制程。手機的CPU,主流的是七納米制程,電腦的CPU,主流的是14納米和12納米制成。

CPU里壞了部分晶體管,還可以使用嗎

CPU芯片越復雜,包含的越多,出錯的可能性越大。我們以英特爾酷睿i系列為例,它里面封裝了幾億個到幾十億個晶體管,成品CPU大多數都有缺陷。

像臺積電這樣的芯片廠可以看成是一個養雞場,每一個芯片都是養雞場的雞下出來的蛋。這些蛋出來以后還不能馬上拿去賣。要送到一個特殊的地方:芯片封裝廠。

含羞草 如果芯片封測只是外加固的話,那沒有什么技術含量。最關鍵的是,封測要把“雞蛋”按照品質分級。

最好的“雞蛋”挑出來,給服務器用。剩下的芯片,按照內部缺陷分級,電路損壞的部分,用刷固件邏輯封閉的方法,封閉了某些功能。

含羞草 經過分類后的“雞蛋”,在上面印上不同的型號,缺陷少的賣高價,缺陷多的賣低價!在電腦市場里面挑選散裝CPU的時候,會發現那些價格不同的CPU看起來都一模一樣!這不是看起來一模一樣,實際上那些CPU內部的電路就是完全是一模一樣!

所有的同系列芯片,在封裝測試前都是同一款芯片。

手機的芯片,單位面積里面的晶體管數量比電腦芯片的晶體管數量要多很多,但是性能卻比電腦芯片要差很多。華為麒麟980里面的晶體管數量已經達到69個億,就是為了防止制造時候的缺陷,很多功能都是冗余備份。

CPU里壞了部分晶體管,還可以使用嗎

同樣在球場上踢球的運動員,手機芯片,只上了5個人在踢球,有20個隊員在候補。而電腦里面是11個人在踢球,5個在候補。這也是造成CPU和GPU之間性能差別的重要原因。

含羞草 這樣做的目的,是為了防止制造上的缺陷影響處理器的正常工作。

手機的芯片是因為在工作環境比電腦更惡劣的情況下,為了提高可靠性而降低了設計的復雜程度,同時提高了備份的數量。

所以,我們手機和電腦里的芯片,沒有一片是完全沒有缺陷的,但是不影響它正常使用!

非常好我支持^.^

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含羞草( 發表人:黃飛燕 )

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