Fabricar chips de computador não é um processo perfeito
Maçã
A Apple pode aumentar o uso de chips defeituosos para produzir seus novos laptops baratos. Isto pode parecer ruim, mas na verdade é um exemplo de uma prática comum chamada “binning”, que reduz o custo e o impacto ambiental de nossos smartphones e laptops.
O nome tem origem no mundo da agricultura, onde frutas e vegetais de alta qualidade são vendidos a um tipo de cliente, frutas e vegetais defeituosos são reservados para outros consumidores e os piores, talvez até podres, frutas e vegetais são usados como ração animal. Tudo tem uma finalidade, separado em containers de diferentes níveis, sem desperdício. A mesma coisa acontece na fabricação de semicondutores.
Veja o novo MacBook Neo da Apple, por exemplo – que promete aos clientes uma opção de laptop Apple mais acessível, usando o sistema A18 Pro com cinco núcleos de GPU. No entanto, o A18 Pro foi usado anteriormente no iPhone 16 Pro e possui seis núcleos de GPU. Relatórios sugerem que o motivo da diferença é por causa da Apple usando um A18 Pro restante e descartado que tem um defeito em um núcleo e utilizar chips que de outra forma seriam jogados fora. A Apple não respondeu a um pedido de comentário, mas os especialistas dizem Novo Cientista que esta é uma prática comum para fabricantes de tudo, desde telemóveis a automóveis e micro-ondas.
Owen cara da Universidade de Swansea, no Reino Unido, disse que os chips foram fabricados às centenas em um único wafer de silício de 300 milímetros contendo trilhões de transistores individuais. Máquinas complexas realizam milhares de operações individuais no wafer, estabelecendo camadas de circuitos, isolamento e vários produtos químicos com apenas alguns nanômetros de espessura. Na verdade, o que é mais surpreendente é que esse processo incrivelmente complicado funciona em comparação com o fato de alguns chips apresentarem falhas.
“Há uma pequena chance de algo dar errado em qualquer etapa do processo”, diz Guy.
O número de erros em um wafer específico determina a taxa de rendimento – o número de chips que atendem às especificações. Este número pode chegar a 99% para chips de silício relativamente normais, que têm sido usados para fabricar chips desde a década de 1960, mas está aumentando com designs de chips mais ambiciosos e materiais de substrato relativamente mais novos e mais raros, como carboneto de silício ou nitreto de gálio.
“A questão então é quantos defeitos existem e qual a gravidade deles? Porque você ainda pode ter um chip funcionando e ter alguns defeitos, desde que não seja um defeito fatal”, disse Guy.
Imagine um retorno de 90%, onde 9 em cada 10 fichas funcionam exatamente como planejado. Nesse cenário, 1 em cada 10 fichas será descartada. Se houver uma falha em um núcleo, isso pode significar rotulá-lo como um produto diferente com cinco núcleos em vez de seis, ou também pode significar que o produto está classificado para funcionar apenas em uma tensão ou frequência mais baixa, ou está determinado a ter um maior consumo de energia ou operar em uma temperatura mais alta. Em algum lugar haverá clientes que poderão tirar vantagem disso.
Tony Kenyon da University College London disse que, para os usuários, não haveria indicação de que algo estava errado. O software de correção de erros isolará transistores defeituosos em chips de memória para que nenhum dado seja perdido ou redirecionará os cálculos em torno de um núcleo de processador defeituoso para que nenhum software trave.
“Se você abrir um pouco a tampa e olhar por baixo e ver o que está acontecendo no nível dos transistores e portas individuais e assim por diante, haverá partes do chip que podem não funcionar”, disse Kenyon. “É muito comum. Todo mundo pensa que todos os chips são idênticos, mas não é o caso.”
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