قد لا تدرك ذلك ، ولكن في كل مرة تشتري فيها وحدة معالجة مركزية جديدة لسطح المكتب ، تحصل أيضًا على تذكرة للحصول على هدية تسمى "يانصيب السيليكون". يمكن أن تعمل وحدتا CPU من نفس الطراز بشكل مختلف عند دفعهما إلى أقصى حدودهما بفضل ما يسمى "binning CPU".
ما هو Binning؟
Binning هي عملية فرز يتم فيها فرز الرقائق عالية الأداء من الرقائق ذات الأداء المنخفض. يمكن استخدامه لوحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات (بطاقات الرسومات) وذاكرة الوصول العشوائي.
لنفترض أنك تريد تصنيع طرازين مختلفين من وحدة المعالجة المركزية وبيعهما: أحدهما سريع ومكلف والآخر أبطأ بسعر منافس
هل تصمم نموذجين مختلفين لوحدة المعالجة المركزية وتصنعهما بشكل منفصل؟ لماذا تهتم عندما يمكنك فقط استخدام "binning"؟
لا تكون عملية التصنيع مثالية أبدًا ، لا سيما بالنظر إلى الدقة المذهلة اللازمة لإنتاج وحدات المعالجة المركزية. عندما تقوم بتصنيع وحدات المعالجة المركزية السريعة والمكلفة ، فسوف ينتهي بك الأمر مع بعض لا يمكن تشغيله بأعلى السرعات. يمكنك بعد ذلك تعديلها لتعمل بسرعات أبطأ وبيعها كمعالجات صفقة.
للحصول على مثال أبسط ، لنفترض أنك تقوم بتصنيع شريحة ثمانية وستة نوى. بدلاً من تصنيع منتجين منفصلين ، لديك مصنعك لتصنيع الرقائق ثمانية النواة. سيكون بعضها معيبًا ولديه ستة نوى وظيفية فقط. لذا ، للحصول على شرائح سداسية النواة ، كل ما عليك هو أن تأخذ تلك النوى الثمانية المعيبة ، وتعطيل النوى غير الوظيفية ، ثم تبيعها على أنها شرائح سداسية النواة.
Binning هو وسيلة لتكون أكثر كفاءة وتقليل النفايات في عملية التصنيع.
فرز المعالجات في "صناديق" مجازية
قد يبدأ المعالج حياته مقدرًا أن يكون معالجًا ذا طاقة أعلى ، مثل Core i7-10700 أو سابقه ، Core i7-9700. ولكن عندما يحين وقت تجارب Team Core i7 ، فإن رقاقاتنا الصغيرة لا تنجح ولا تحصل أبدًا على قميص.
ومع ذلك ، لا يزال بإمكان الشريحة أن تعمل بشكل جيد بشكل معقول ، وسيكون مضيعة للوقت والمال للتخلص منها. لذلك ، "يتم إهمال" السيليكون الخاص بنا ، وتعطيل بعض النوى ، وينخفض إلى Team Core i5 ، حيث يتنافس بسعادة في أولمبياد جداول البيانات.
يعد إنشاء معالج عملية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. لهذا السبب تريد الشركات دائمًا تقليل النفايات قدر الإمكان أثناء التصنيع. لذلك ، إذا كانت الشريحة المصممة لتكون الأفضل أداءً لا تجتاز ضمان الجودة ، فإنها تحصل على ظرف المثل في الحاوية ذات الأداء المنخفض لتصبح وحدة المعالجة المركزية أسفل خط الإنتاج.
الآن ، لكي نكون واضحين ، لا أحد يستحوذ على وحدات المعالجة المركزية ، ويرميها في برميل ، ثم يلقيها في صناديق Core i5 أو Core i3. مجرد التفكير في "binning" كنوع من الفرز ، حيث يتم وضع وحدات المعالجة المركزية في مستويات مختلفة من الأسعار والأداء اعتمادًا على مدى أدائها أثناء اختبار المصنع.
أيضًا ، ضع في اعتبارك أن الأجيال المختلفة من وحدات المعالجة المركزية يمكن أن يكون لها إجراءات تجميع مختلفة (أو متعددة) . الأمثلة التي قمنا بتغطيتها أعلاه هي لأغراض توضيحية فقط - وهذا ليس بالضرورة ما يحدث مع كل جيل من وحدات المعالجة المركزية.
كيف يحدث كل هذا
لقد قمنا بتغطية كيفية تصنيع وحدات المعالجة المركزية من قبل ، بما في ذلك التفاصيل الأكثر تعقيدًا. ومع ذلك ، باختصار ، تبدأ الشركة المصنعة لوحدة المعالجة المركزية بسبيكة سيليكون يتم تقطيعها إلى شرائح دائرية رفيعة. ثم يتم حفر الترانزستورات على الرقائق عبر عملية تسمى الطباعة الحجرية الضوئية.
هناك أيضًا خطوات مختلفة أثناء التصنيع يتم فيها صقل الرقائق ، وغمرها بأيونات النحاس ، وإضافة طبقات معدنية إليها. بنهاية هذه العملية المعقدة ، تحصل على رقاقة كاملة محملة بالمعالجات.
يتم تنفيذ معظم العمل بواسطة آلات مع البشر الذين يراقبون الملابس الواقية والجوارب والأغطية وحتى الأقنعة. وذلك لأن رقاقات السيليكون حساسة للملوثات ، بما في ذلك جلد الإنسان وشعره. وبالتالي ، فإن أحد الأهداف الرئيسية أثناء التصنيع هو الحفاظ على الرقائق نقية قدر الإمكان.
ومع ذلك ، حتمًا ، ستكون هناك أقسام من الرقاقة لا تصل إلى السعوط. بمجرد قطع الرقاقة إلى سيليكون وحدة المعالجة المركزية ووضعها على الركيزة الخضراء (تلك القطعة من لوحة الدائرة التي تقع بين السيليكون ومقبس وحدة المعالجة المركزية في الكمبيوتر) ، تنطلق الوحدات للاختبار.
هذا عندما تحدث "التجارب" لدينا. تجري الشركة اختبارات على وحدات المعالجة المركزية لمعرفة ما إذا كانت تعمل بالجهد الكهربي ودرجات الحرارة وسرعات الساعة المناسبة. أي شيء لا يمكن أن يكون مرشحًا للنماذج ذات المستوى الأدنى.
قد يتم إرجاع المعالج إلى إصدار سابق لأنه يحتوي على نوى ضعيفة الأداء أو لا تعمل. ثم يتم تعطيل هذه النوى ، عادة عن طريق القطع بالليزر. عندما يحدث ذلك ، يمكن أن تصبح شريحة ثمانية النواة ستة أو حتى أربعة نوى.
وبالمثل ، إذا كانت وحدة معالجة الرسومات المدمجة لا تعمل ، فقد يتم تعطيلها وخفض مستوى وحدة المعالجة المركزية إلى شريحة Intel F-series التي يتم شحنها بدون رسومات مدمجة.
على سبيل المثال ، في أكتوبر 2020 ، أصدرت AMD أربعة معالجات Ryzen 5000 لسطح المكتب: 9 5950X و 9 5900 X و 7 5800 X و 5 5600 X مع 16 و 12 و 8 و 6 مراكز على التوالي. تم تصميم هذه المعالجات باستخدام ما يسمى بـ "المركب الأساسي" ، وهو السيليكون الذي يحتوي على نوى وحدة المعالجة المركزية.
تحتوي Ryzen 5000 CCXs على ثمانية نوى حسب التصميم ، مما يعني أن Ryzen 7 5800X ثماني النوى بها CCX واحدة ، في حين أن Ryzen 9 5950X ذات 16 نواة بها اثنان.
ولكن كيف تحصل على شريحة 12 نواة من ثماني نوى CCX؟ على الأرجح ، من خلال binning وتعطيل النوى ضعيفة الأداء أو غير العاملة لإنشاء وحدات معالجة مركزية ذات 12 و 6 نواة دون الكثير من الهدر.
كيف يمكن أن يؤثر Binning على رفع تردد التشغيل
بالنسبة لأي شخص لا يقوم برفع تردد التشغيل عن وحدة المعالجة المركزية الخاصة به ، فإن binning في كثير من الأحيان لا يكون له تأثير ملحوظ. المواصفات التي تراها على الحزمة هي ما تتوقع أن تقوم به وحدة المعالجة المركزية في نظامك.
إذا كنت مهتمًا برفع تردد التشغيل ، فإن binning يمكن أن يكون مهمًا ، ويأتي يانصيب السيليكون المذكور أعلاه حيز التنفيذ. من الممكن إعادة تنشيط النوى المعطلة إلى الحياة ، لكن هذا نادر للغاية الآن حيث يتم تعطيل النوى السيئة جسديًا عن طريق القطع بالليزر. النتيجة الأكثر شيوعًا هي أن الشريحة تعمل فقط بترددات أعلى من المتوقع.
هذا يختلف من وحدة المعالجة المركزية إلى وحدة المعالجة المركزية ، ولهذا يطلق عليها اسم "يانصيب". هناك أيضًا تجار تجزئة متخصصون يفرزون المعالجات حسب الأداء ويبيعون نفس طراز وحدات المعالجة المركزية بترددات أعلى مختلفة.
هذا يعني أن معالجي Ryzen 7 اللذان يجلسان بجوار بعضهما البعض على رف المتجر يمكن أن يكون لهما نتائج مختلفة جدًا لرفع تردد التشغيل. قد يعمل أحدهما بشكل أسرع ، ولكن أيضًا يصبح أكثر سخونة مما ينبغي ، بينما يعمل الآخر كما هو متوقع بناءً على سرعات تعزيز المعالج.
إذا كنت تريد معرفة مدى نجاحك في يانصيب السيليكون ، فتأكد من مراجعة دليلنا حول كيفية رفع تردد التشغيل عن معالج Intel . يعد رفع تردد التشغيل من AMD أسهل قليلاً إذا كنت تستخدم برنامج Ryzen Master الخاص بالشركة ، بدلاً من الانغماس في BIOS باستخدام وحدات المعالجة المركزية Intel. فقط تذكر أن رفع تردد التشغيل يبطل ضمان الجزء الخاص بك.
إن خدش بطاقة يانصيب السيليكون مع رفع تردد التشغيل ليس متاحًا للجميع. ومع ذلك ، يمكن أن يكون مفيدًا ، خاصة إذا تعاملت معه على أنه "ترقية مضمنة" لوحدة معالجة مركزية أقدم قليلاً. حتى لو لم تكن مهتمًا برفع تردد التشغيل ، فأنت تعرف الآن على الأقل ما هو binning!