Чи мають сучасні процесори надмірність у своїх логічних блоках для компенсації виробничих несправностей?

Сучасні процесори складаються з мільярдів транзисторів, а нові технології виробництва часто мають проблеми з урожаєм, принаймні, в перші місяці, але я здогадуюсь, що навіть через роки раз у раз з’являться несправні мікросхеми.

Я знаю, що у великих блоках (наприклад, кеш-пам'ять) є можливість просто відключити його частини, і тим самим зменшити доступний об'єм пам'яті (так що ви можете принаймні продати чіп за меншою ціною, а не викидати його). Але чи є щось подібне для логічних одиниць? Я знаю, що для диспетчеризації існує декілька АЛУ, але це лише відключення одного з них, якщо є виробнича помилка? Або є ще додаткові запасні АЛУ? Тому що для мене важко повірити, що файли просто утилізують кожну мікросхему, де є логічний транзистор у логічних частинах, а відключення повної ALU суттєво знизить досяжну потужність обробки.

Як говорили інші, важко бачити зайву логіку АЛУ в ядрі.

Ядро було розроблено для оптимізації пропускної здатності. Будь-яка додаткова логіка для надлишкової АЛУ вплине на продуктивність, а збільшення площі сповільнить усе ядро. З розвитком технологій кремній ставав меншим, швидше роблячи сердечники, але по суті використовуючи ту саму інтелектуальну власність. Чому надлишкові АЛУ, коли для надлишкової кількості ядер є місце для збільшення врожайності?

У 2011 році Intel подала патент на щонайменше 32 ядра з 16 активними та 16 запасними. У патентному стані відсутні серцевини матимуть більш високі температури, що дозволять включати запасне ядро. По суті, динамічне розподілення ядра за необхідності.

У вас можуть бути виділені ядра високої потужності та низької потужності, як цього вимагають завдання. Або вимкнути поганий сердечник, виявлений більш високими температурами. Експлуатуйте сердечники в шаховому порядку, щоб зменшити тепло.

Патент Intel: підвищення надійності багатоядерного процесора

Не в логіці.

Однак якщо є великі спогади (SRAM), звичайно використовувати пам'ять з надмірністю. Вони мають спеціальну логіку, яку можна запрограмувати на заміну області, часто на ряд рядків або стовпців.

Під час тестування виявляється несправна область, а потім надлишкова пам'ять запрограмована на заміну несправних місць.

Однак ця "заміна" повинна бути налаштована за допомогою бітів OTP (одноразово програмовані) або іншої пам'яті, яка має її значення. Таким чином, ці пам'яті використовуються лише в мікросхемах, які мають таку функцію «постійної пам’яті», або така функція програмування також повинна бути додана з усіма витратами, які виникають у зв'язку з цим.

Це звичайно не стосується простих MCU або типових одноядерних процесорів. Витрати на запасні блоки не варто, і ці процесори не використовують передові гравірувальні процеси та не потребують величезних кремнієвих площ, тому вихід досить хороший.

Однак це робиться для деяких багатоядерних процесорів, для яких площа кремнію досить велика, і для цього застосовуються більш тонкі гравірувальні процеси, що може призвести до більш високих коефіцієнтів дефектів. У цих процесорах цілі ядра можуть бути відключені (це досить великі логічні блоки, що містять набагато більше, ніж ALU), коли вони несправні. Потім процесор продається як нижча модель.

Джерело: /skeptics/15704/are-low-spec-computer-parts-just-faulty-high-spec-computer-parts

Я точно не можу відповісти на ваше запитання точно. Немає особливого сенсу відключати одиниці розміром менше 1 ядра, оскільки це стає дуже дрібним "набором функцій", який можна вмикати чи ні, а декартовий продукт усіх можливих функцій створить безліч можливих моделей процесора. Є багато моделей процесорів вже, що робить їх в 10-100 разів більше , безумовно , не допоможе!

Інший аспект полягає в тому, що мільярди транзисторів використовуються (здебільшого) для створення кеш-пам'яті, а для несправних транзисторів там виробники безумовно продають процесори з відключеними частинами кеш-пам'яті (наприклад, див. AMD Thorton vs AMD Barton).

Але я можу розповісти вам анекдот, який я чув від людини, якій я довіряю. Давно я був цікавим оверклокером. У мої дні на вибір процесора, який вибирався бюджетним процесором, став AMD Athlon Thoroughbred:

Монтуючи власні охолоджувальні рішення, потрібно було бути дуже обережними, прикріплюючи радіатор, оскільки він притискається безпосередньо до матриці. Якщо ви застосовували нерівномірний тиск, плашки були горезвісні для легкого розтріскування по кутах, якщо ви застосували силу спочатку в одному куті.

Ця людина зробила точно те саме, значна частина одного кута пішла, але центральний процесор чудовим чином працював, хоча і при значно зниженій продуктивності пам'яті. У куті містився лише кеш-пам'ять L2, тож з тією частиною пішла, протокол кешування якимось чином працював навколо дуже дефектної матриці. Ймовірно, повідомлялося про пропуски кеш-пам’яті для всіх запитів у цій частині, тому процесор був зменшений до кешу L1 (або лише частини L2), тому він був набагато повільнішим у більшості тестів, але мав практично однакову продуктивність у жорстких петлях.

У цьому ж думці можна зробити висновок, що якщо АЛУ несправна і здатна якось сигналізувати про те, що вона відхилила роботу, ЦП може бути спроможна повернутися до інших АЛУ. Чи це роблять виробники процесорів, невідомо (і я сумніваюся в цьому), але приклад кешу (з 15 років тому) показує, що це, безумовно, можливо.