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[电脑常识] CPU制造和I3、I5、I7等不同型号是如何产生的

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发表于 2024-9-7 10:00:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
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0 f* M2 D0 v8 q# y) S( Y
; i( c8 b$ H3 r2 |; z1 ~
今天无聊刷某音,偶然间看到一个关于 I3、I5、I7 不同型号 CPU 产生的科普类短视频,竟然出乎我习惯性的思维方式——难道不是“基于成本控制的逻辑,使用不同工艺、不同生产线生产的”吗?* E0 j5 r" P: L
; u9 B9 w+ A# ~
同一品类的 I3、I5、I7 竟然是出至于同一个 wafer 线,I3、I5 竟然是不同程度的“残次品”,妥妥的废品利用,这让我大吃一惊。3 z' V! x5 K! h( A. o- M

% f! l8 p% l- n' g2 ZCPU制作过程( b/ a+ @; e' b
要了解 I3、I5、I7 CPU 的产生,我们首先有必要了解一下 CPU 的基本制作过程。
+ A1 m; [. ?' i; ]% J7 }6 I单晶硅处理->高精度切割->光刻和腐蚀->切割成片->封装和分类。
: U$ l9 m; r4 e以上 5 大基本制作过程,由于材料纯度和工艺限制等原因,最终同批次的产品会出现不可控的微妙差异(见下述列表),正是这些差异,基于最大化利用的原则,才会出现 I3、I5、I7 不同核数型号或者同型号不同后缀字母(如 k,f,u,p,h 等)的 CPU。
1 R4 h- U% q6 Z" x0 E8 Y. d1 }单晶硅处理可能引入的差异:由于当前提纯工艺限制,在高温提取单晶硅时晶体可能含有杂质或电阻不均,这会影响后续的良品率;/ z+ h3 e9 X7 o# c0 H; M) _' ]
高精度切割可能引入的差异:由于当前切割工艺限制,单晶硅因其晶片极薄且脆,晶片在切割时无法完全保证百分百的完整性;
  p/ h2 {) {. i, G光刻和腐蚀可能引入的差异:由于曝光技术限制和腐蚀材料的特性(如扩散性),晶片容易出现毛刺或结构变形;: G, Q: {5 ^! |8 e* a+ @+ Q1 t! V
切割成片过程属于非微观操作,默认不认为会引入产品差异;7 l. G8 Q" ?$ R
封装和分类过程属于产品质量检测和高效利用有限资源环节(根据产品瑕疵程度不同,通过封测关闭一些坏掉的核心或电路,分类成I3、I5 和 I7 等不同型号),默认不认为会引入产品差异。
5 |& n* i' M4 G8 y! e4 e. G1 a/ D8 _# Y# I& [
CPU相关常见术语; w( W7 F* ?7 L8 s) A2 [; `  _
1、Wafer:晶圆,形状为圆形,一片较大规则尺寸的纯硅圆盘,光刻机蚀刻电路的对象,常见规格有 12 寸、30 寸等;
  J/ |1 R2 _) g2、Die:螺片,形状为方形,从晶圆上切割下来的 CPU 块(包含多个核心、北桥、集成 GPU 等),下图1为取下合格 Die 后的晶圆图片示例(黑色区块为取下 Die 后留下的空缺);+ X2 ^5 M  G# d1 c
备注:只有检测合格的 Die 才会从晶圆上切割下来,每个 CPU 生产厂商定义的 Die 的大小可能不一样,需综合考虑生产工艺、成本和性能;  L# V4 V' s% k6 L  `3 `
Die 切割为方形的目的,是为了便于切割和后续的封装和分类处理。
/ a) h* C: T. ]) u3、封装:将一个或多个 Die(合格螺片)封装成一个物理上的 CPU。% A# p/ m7 T9 k% M2 @5 B3 M

2 R5 D, e0 j& Y. V( z$ d& u5 B不同规格型号CPU的产生
, Z& E. p7 _' b" I7 g7 M% `1 a真正确定和产生不同规格型号 CPU 的过程是在封装和分类阶段。在该阶段,封测人员根据手上的合格 Die,基于最大利用资源的原则,合理划分、拼接,将其中部分失败的核心、电路封闭禁用,保留可用的单核或多核,然后根据性能及不同产品规格,最终制作成如 I3、I5 和 I7等型号的 CPU。- [) l  W% O$ l) i# z' Y& U& X
注意,需要强调的是,不是所有的 I3、I5 都是 I7 产品线上的“残次品”,也有可能是奔腾、赛扬 CPU 产品线上的“完美品/精选品”。区分不同的产品线需要查询 CPU 的 QDF 码。# g9 u4 {8 s: ]% p
QDF码:4 {: @, Q. _; ^, h& y5 @8 N
定义:是 Quick Data Feedback 的缩写,Intel CPU 的一个内部标识码,不同 QDF 码代表映射不同的 CPU 代数、架构、类别等;$ d! N' D" r) K6 S6 ]$ H7 A
标识码规律:首字母为 q,第 2-4 位为字母或数字(第 2 位随着年代递增,到一定数字后会从 0 开始循环);; E# S- }2 x  B/ J# `% b
1 t/ @  ?: [7 U# K6 D
如何查看:通过第三方检测软件如 HWinfo64 或 CPU 上出厂的雕刻字查看。3 N5 Q5 ~+ b# |, B
非常遗憾的是,可能由于前期的规划问题,QDF 码不一定是唯一的,会出现重复,所以当前查看和判断 CPU 的型号已经主要通过SSPEC(S-spec)码了。- C- C8 {: S2 K
& Y8 B1 Y' {. D* ^6 y
不同型号品质CPU的流向  E' G# b- F$ c( B
既然知道 I3、I5 可能是某些 CPU 产线的“残次品”,我们普通消费者就会比较关注不同规格型号和不同品质 CPU 的主要流向了。
9 M& p" R: C2 Y8 I- y2 m" K1、二级 To C 消费市场上,我们几乎没可能购买到“完美级”的 I7 等高档 CPU,那些都是优先送到服务器厂商的,因为服务器对 CPU 的稳定性要求很高;    //当然,它们的出价也最高0 M( ]0 v8 }" w/ Z, y) l; d
2、次一级的“精品级” CPU 一般会送至像联想、惠普、戴尔等普通 PC 生产商手里,用于工作站、个人商务PC、一体机、商务笔记本等产品的生产;+ P% t! K5 a0 J: E2 O8 e; {* m; C

. s" z6 a8 I+ l: I1 x& o6 |3、再次一级的“一般级”CPU 一般用于像知名品牌移动平板、KTV点歌机等高性价比小众市场;
& d4 \* \+ a) [: m9 `$ R# y; M
. T5 Y/ o0 s, \% |7 B6 P4、最后一级的“勉强合格级”CPU 才会流入公开消费市场进行零售。  //当然,从“精品级”、“一般级”到“勉强合格级”CPU 都有可能流入 PC 或 笔电  产品,一分价一分货。# b9 K& _) u$ r# l) P

; A1 q- y, n; s# c7 R
$ p" W) B1 n; d0 m8 N, }所以,如果是自己组装服务器、工作站等要求高稳定性的平台时,原则上宁愿购买从品牌服务器上拆下的二手U也不要购买零售版的 CPU;如果是普通个人办公或游戏使用,那就无所谓了,反正 CPU 出故障的年限还赶不上它更新淘汰的速度。, A1 H0 L: Y- k: q4 o* k
后话
7 _5 h  _# W0 [0 R7 n7 l通过对不同程度“残次品”的处理,非常科学的造就了不同型号的 CPU。每天一点小知识,活到老学到老,你,学废了吗~- {2 k4 G( ^2 W) s' x2 y4 s. |

: a1 t/ q2 Y; ~3 P
% D4 M* u3 O1 O当然你也可以直接拨打电话13101986181,让我帮你组装电脑,装机!
) M4 _! f3 R- Z; N* @/ w# R" r* I7 @/ o/ {. u! }; Y3 P
# o! s% Y' Q7 a2 n  q+ H
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