Чип-биннинг

Необходимость в биннинге обусловлена особенностями производства чипов. В основе всех современных процессоров (как CPU, так и GPU или DRAM) используются округлые полупроводниковые пластины (от англ. wafers — вафли) изготовленные из сверхчистого кремния на изоляторе, а также особым образом «напечатанных» на верхнем слое интегральных микросхем. Затем данные пластины разрезаются специальной алмазной пилой на стандартные кристаллы прямоугольный формы, которые и являются основой процессоров. Данный процесс настолько технически сложный, что любое несовершенство или загрязнение материала — даже нанометрового масштаба — влечет за собой появление дефектов, которые существенным образом влияют на качество финального изделия^[2].

Именно поэтому каждый выпущенный чип особым образом исследуется. И если в нём обнаруживаются какие-либо неполадки, то зона с критической неисправностью отключается, а сам процессор в итоге определяется как более бюджетный: с меньшим числом ядер, отключенным GPU, урезанным уровнем кэш-памяти и более низкими частотами работы^[2]. Например, если при тестировании кристалла, предназначенного для 8-ядерного Intel Core i9 14900K выяснилось, что у него не работает одно вычислительное, а также одно видеоядро, то он становится 6-ядерным Core i5 14600KF. Если же он при этом не способен удерживать заданную тактовую частоту, он получает дальнейшее «понижение» до Core i5 14500f^[2].

Таким образом из общей пластины получают процессоры всех уровней: от начальных до самых высокопроизводительных^[3], а процесс бинирования существенно повышает для производителей выход работоспособной продукции доступной к реализации на рынке^[4].

AMD при изготовлении процессоров Ryzen 7 5700X3D на микроархитектуре Zen 3 по всей видимости использовала отбракованные кристаллы для старшей модели Ryzen 7 5800X3D, которые не способны поддерживать работу на заявленных частотах при допустимом уровне тепловыделения^[5].

Этот принцип может работать и в обратную сторону: некоторые не имеющие никаких изъянов кристаллы показывают равные характеристики производительности при более низком напряжении — в таком случае они считаются продукцией наивысшего класса и получают соответствующую маркировку. Например процессоры серии Intel Core i9-13900 с индексом KS изготавливают отбирая чипы серии Core i9-13900K, которые демонстрируют стабильную работу на частоте 6 ГГц при напряжении не выше 1,49 В^[1].

В новом iPad mini 7-го поколения Apple применяет отбинованные чипы A17 Pro, которые устанавливались в смартфоны iPhone 15 Pro и Pro Max. Процессоры для планшетов, в отличие от их старшей «смартфонной» версии, имеют пять графических ядер вместо шести (одно ядро отключено из-за брака), что сказывается на уровне общей производительности системы^[6].