La fabricación de CPU es, literalmente, increíble. O, más generalmente, microchips complejos: lo mismo se aplica a los chips WiFi, los chips de los teléfonos celulares, etc.
La precisión y los detalles involucrados son alucinantes.
Una CPU seria (p. Ej., Un i7) tendrá aproximadamente mil millones de transistores, cada uno hecho de cables, una fracción de la longitud de onda de la luz (¡28nm es típico de la luz roja a 1550nm!) Y con componentes hechos de solo un pocas docenas de átomos
Estoy involucrado en hacer las malditas cosas y no puedo creer cómo funcionan.
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Dicho esto, estás haciendo muchas preguntas …
Sí, es asombrosamente preciso
Hay * variación * (a través de una oblea, de un lote a otro, de un día a otro) y una gran parte de la ingeniería se encuentra en el manejo de los sesgos y las estadísticas de esa variabilidad. El proceso de diseño es estadístico: tratando de asegurarse de que incluso en una parte lenta / lenta / lenta las cosas sigan funcionando.
Por lo general, un lote tendrá el mismo diseño en cada parte, pero algunas partes serán ‘lentas’ (solo por estadísticas / suerte): se prueban y venden como una frecuencia más baja (o desechada); otros se prueban y venden en frecuencias más altas como “rápidos”.
Pero sí, a menudo un solo fallo del transistor arruinará toda la CPU.
Es por eso que el rendimiento y la densidad de defectos son parámetros tan críticos: ¿con qué frecuencia sucede eso, cuánto cuesta, es aceptable?
Debido a que la prueba anterior es una parte fundamental de la ingeniería. De hecho, es extraño para mí mirar el software donde el control de calidad y la prueba a menudo son una idea posterior: en el diseño de chips, la estrategia de prueba es una parte fundamental del diseño, que se ejecuta en paralelo con la arquitectura y la implementación.
Los chips se prueban de varias maneras. Los detallados tomarán mucho tiempo, una gran cantidad de equipo costoso y agregarán mucho al costo del chip, por lo que hay un proceso ‘escalonado’:
- Una revisión rápida de la oblea en la fábrica (está mal procesada, desecharla)
- Una revisión rápida del dado en la oblea (¿tienen razón o podemos desecharlo ahora?)
- Solo se molesta en ensamblar los dados que parecen buenos (” KGD = Conocido buen dado ”)
- Luego, varios niveles detallados (rendimiento, funcionalidad, sincronización): estos se vuelven caros
Luego envías a los clientes. Harán la prueba final: si resulta que construyeron un sistema con otros componentes que se desperdiciaron cuando su pieza se rompió, se molestarán.
¿Eso ayuda? ¿Estaba preguntando varias cosas, así que no estoy seguro de haber abordado los detalles?