La fabricación de chips de computadora nunca es un proceso perfecto
Manzana
Es posible que Apple esté aumentando el uso de chips defectuosos para fabricar su nueva computadora portátil de bajo costo. Puede sonar mal, pero en realidad es un ejemplo de una práctica común llamada “binning”, que reduce el costo y el impacto ambiental de nuestros teléfonos inteligentes y computadoras portátiles.
El nombre se originó en la agricultura, donde las frutas y verduras de primera calidad se venden a un tipo de cliente, las deformes se reservan para otros y los peores productos, tal vez incluso podridos, se utilizan como alimento para animales. Todo tiene su finalidad, separado en contenedores de distintos grados, sin desperdicio. Lo mismo ocurre en la fabricación de semiconductores.
Tomemos como ejemplo la nueva MacBook Neo de Apple: promete a los clientes una opción de computadora portátil Apple más asequible, que utiliza un sistema A18 Pro con cinco núcleos GPU. Pero el A18 Pro se usó anteriormente en el iPhone 16 Pro y tenía seis núcleos de GPU. Los informes sugieren que el motivo de la discrepancia es que Apple está utilizando A18 Pro sobrantes y desechados que tenían un defecto en un núcleo y está haciendo un buen uso de chips que de otro modo se habrían desechado. Apple no respondió a una solicitud de comentarios, pero los expertos dijeron a New Scientist que es una práctica común para los fabricantes de todo, desde teléfonos hasta automóviles y microondas.
Owen Guy, de la Universidad de Swansea en el Reino Unido, dice que los chips se fabrican en lotes de cientos en una sola oblea de silicio de 300 milímetros que contiene billones de transistores individuales. Una maquinaria compleja realiza miles de operaciones individuales en la oblea, colocando capas de circuito, aislamiento y diversos productos químicos con espesores de sólo unos pocos nanómetros. En todo caso, es más sorprendente que el endiabladamente complejo proceso funcione que que algunos chips tengan fallas.
“Existe una pequeña posibilidad de que algo salga mal en cada uno de esos pasos del proceso”, dice Guy.
La cantidad de errores en una oblea determinada determina la tasa de rendimiento: la cantidad de chips que cumplen las especificaciones. Esta cifra podría llegar al 99 por ciento en el caso de chips relativamente normales de silicio, que se ha utilizado para fabricar chips desde la década de 1960, pero aumenta con diseños de chips más ambiciosos y materiales de sustrato relativamente más nuevos y raros, como el carburo de silicio o el nitruro de galio.
“La pregunta entonces es ¿cuál es el número de defectos y qué tan graves son esos defectos? Porque aún se puede tener un chip que funcione y que tenga algunos defectos, siempre y cuando no sean lo que ellos llaman un defecto mortal”, dice Guy.
Imaginemos un rendimiento del 90 por ciento, donde 9 de cada 10 chips funcionan exactamente según lo previsto. En ese escenario, 1 de cada 10 chips será desechado. Si hay un error en un solo núcleo, esto podría significar etiquetarlo como un producto diferente con cinco núcleos en lugar de seis, o podría significar que está clasificado para funcionar solo a un voltaje o frecuencia más bajo, o que se especifica que tiene un mayor uso de energía o funciona a una temperatura más alta. En algún lugar habrá un cliente que podrá hacer uso de él.
Tony Kenyon, del University College London, dice que para un usuario no habrá indicios de que algo esté mal. El software de corrección de errores aislará los transistores rotos en un chip de memoria para que nunca se pierdan datos, o dirigirá los cálculos alrededor de un núcleo de procesador dañado para que ningún software falle.
“Si levantas el capó un poco y miras debajo y ves lo que sucede a nivel de los transistores y puertas individuales, etc., habrá partes del chip que tal vez no funcionen”, dice Kenyon. “Es muy común. Todo el mundo piensa que todos los chips son idénticos, y la realidad es que no lo son”.
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