El binning en los componentes de la computadora

Una mano que conecta una CPU a un zócalo de una placa base.

Puede que no te des cuenta, pero cada vez que compras una nueva CPU de escritorio, también obtienes un boleto para un sorteo llamado "lotería de silicio". Dos CPU del mismo modelo pueden funcionar de manera diferente cuando se llevan al límite gracias a algo llamado "CPU binning".

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¿Qué es Binning?
El binning es un proceso de clasificación en el que los chips de mejor rendimiento se clasifican de los chips de menor rendimiento. Se puede utilizar para CPU, GPU (tarjetas gráficas) y RAM.

Supongamos que desea fabricar y vender dos modelos diferentes de CPU: uno que es rápido y caro y otro que es más lento a un precio de ganga.

¿Diseña dos modelos diferentes de CPU y los fabrica por separado? ¿Por qué molestarse cuando puede usar "binning"?

El proceso de fabricación nunca es perfecto, especialmente dada la increíble precisión necesaria para producir CPU. Cuando fabrique esas CPU rápidas y costosas, terminará con algunas que simplemente no pueden funcionar a las velocidades máximas. Luego, puede modificarlos para que se ejecuten a velocidades más lentas y venderlos como procesadores de oferta.

Para un ejemplo más simple, digamos que está fabricando un chip de ocho y seis núcleos. En lugar de fabricar dos productos separados, simplemente haga que su fábrica fabrique los chips de ocho núcleos. Algunos estarán defectuosos y solo tendrán seis núcleos funcionales. Entonces, para obtener chips de seis núcleos, simplemente tome esos ocho núcleos defectuosos, desactive los dos núcleos no funcionales y luego véndalos como chips de seis núcleos.

Binning es una forma de ser más eficiente y reducir el desperdicio en el proceso de fabricación.

Clasificación de procesadores en "bins" metafóricos
Un procesador puede comenzar su vida destinado a ser un procesador de mayor potencia, como el Core i7-10700 o su predecesor, el Core i7-9700. Pero cuando llega el momento de las pruebas del Team Core i7, nuestro pequeño chip no pasa el corte y nunca recibe una camiseta.

Sin embargo, el chip aún puede funcionar razonablemente bien, y sería una pérdida de tiempo y dinero simplemente tirarlo. Por lo tanto, nuestro silicio "se almacena", tiene algunos núcleos desactivados y desciende al Team Core i5, donde compite felizmente en las Olimpiadas de hojas de cálculo.

Crear un procesador es un proceso complicado, lento y costoso. Es por eso que las empresas siempre quieren reducir el desperdicio tanto como sea posible durante la fabricación. Por lo tanto, si un chip diseñado para ser de alto rendimiento no pasa la garantía de calidad, lleva el proverbial mandril al contenedor de menor rendimiento para convertirse en una CPU más abajo en la línea de productos.

Ahora, para ser claros, nadie está agarrando CPU, tirándolas en un barril y luego volcándolas en cajas Core i5 o Core i3. Solo piense en el "binning" como un tipo de clasificación, en la que las CPU se colocan en diferentes niveles de precio y rendimiento según lo bien que lo hagan durante las pruebas de fábrica.

Además, tenga en cuenta que diferentes generaciones de CPU pueden tener procedimientos de agrupación diferentes (o múltiples) . Los ejemplos que cubrimos anteriormente son solo para fines ilustrativos; eso no es necesariamente lo que sucede con cada generación de CPU.

¿Cómo sucede todo?

Un fabricante de CPU comienza con un lingote de silicio que se corta en finas obleas circulares. Las obleas luego se graban con transistores a través de un proceso llamado fotolitografía.

También hay varios pasos durante la fabricación en los que las obleas se pulen, se rocían con iones de cobre y se les agregan capas de metal. Al final de este complicado proceso, obtiene una oblea terminada cargada con procesadores.

La mayor parte del trabajo lo realizan máquinas con humanos observando con monos protectores, botines, capuchas e incluso máscaras. Esto se debe a que las obleas de silicio son sensibles a los contaminantes, incluida la piel y el cabello humanos. Por lo tanto, uno de los principales objetivos durante la fabricación es mantener las obleas lo más impecables posible.

Inevitablemente, sin embargo, habrá secciones de la oblea que no están a la altura. Una vez que la oblea se corta en silicio de CPU y se coloca sobre el sustrato verde (esa pieza de placa de circuito que se encuentra entre el silicio y el zócalo de CPU de la computadora), las unidades se activan para probar.

Aquí es cuando ocurren nuestras "pruebas". La compañía realiza pruebas en las CPU para ver si funcionan con los voltajes, temperaturas y velocidades de reloj correctos. Cualquiera que no lo haga podría ser candidato para modelos de niveles inferiores.

Un procesador puede ser degradado porque tiene núcleos de bajo rendimiento o no funcionales. Luego, estos núcleos se desactivan, generalmente cortándolos con láser. Cuando eso sucede, un chip de ocho núcleos puede convertirse en uno de seis o incluso de cuatro núcleos.

De manera similar, si la GPU integrada no funciona, es posible que se desactive y la CPU se reduzca a un chip Intel de la serie F que se envía sin gráficos integrados.

Por ejemplo, en octubre de 2020, AMD lanzó cuatro procesadores de escritorio Ryzen 5000: 9 5950X, 9 5900X, 7 5800X y 5 5600X, con 16, 12, 8 y 6 núcleos, respectivamente. Estos procesadores se construyen utilizando lo que se llama un "complejo de núcleos", que es el silicio que contiene los núcleos de la CPU.

Los Ryzen 5000 CCX tienen ocho núcleos por diseño, lo que significa que el Ryzen 7 5800X de ocho núcleos tiene un CCX, mientras que el Ryzen 9 5950X de 16 núcleos tiene dos.

Pero, ¿cómo se obtiene un chip de 12 núcleos de un CCX de ocho núcleos? Lo más probable es que se agrupen y deshabiliten núcleos de bajo rendimiento o que no funcionan para crear CPU de 12 y 6 núcleos sin mucho desperdicio.

Cómo el binning puede afectar el overclocking

Un primer plano de la placa base de una PC de escritorio de alto rendimiento con luces LED.

Para cualquiera que no haga overclock en su CPU, el binning a menudo no tiene un impacto notable. Las especificaciones que ve en el paquete son las que puede esperar que haga la CPU en su sistema.

Sin embargo, si está interesado en el overclocking, el binning puede ser importante y entra en juego la lotería de silicio antes mencionada. Es posible que los núcleos desactivados vuelvan a la vida, pero esto es extremadamente raro ahora, ya que los núcleos defectuosos se desactivan físicamente mediante el corte por láser. Un resultado más común es que el chip funciona a frecuencias más altas de lo esperado.

Esto varía de una CPU a otra, por lo que se denomina "lotería". Incluso hay minoristas especializados que clasifican los procesadores por rendimiento y venden el mismo modelo de CPU con diferentes frecuencias máximas.

Esto significa que dos procesadores Ryzen 7 ubicados uno al lado del otro en el estante de una tienda pueden tener resultados muy diferentes para el overclocking. Uno puede funcionar más rápido, pero también se calienta mucho más de lo que debería, mientras que el otro funciona como se espera en función de las velocidades de impulso del procesador.

El overclocking de AMD es un poco más fácil si usa el software Ryzen Master de la compañía  , en lugar de sumergirse en el BIOS con CPU Intel. Solo recuerde que el overclocking anula la garantía de su pieza.

Rascar ese boleto para la lotería de silicio con overclocking no es para todos. Sin embargo, puede valer la pena, especialmente si lo trata como una "actualización incorporada" para una CPU que es un poco más antigua. Incluso si no está interesado en el overclocking, ¡al menos ahora sabe qué es el binning!

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