あなたの携帯電話のチップはおそらく壊れています、それは良いことです

Appleは新しい低価格ラップトップを製造するために欠陥のあるチップの使用を増やしている可能性がある。悪く聞こえるかもしれませんが、これは実際には、スマートフォンやラップトップのコストと環境への影響を削減する「ビニング」と呼ばれる一般的な手法の一例です。

この名前は農業に由来しており、そこでは最高品質の果物や野菜は特定の顧客に販売され、形の悪いものは別の顧客に販売され、最悪の果物やおそらく腐ったものは動物の飼料として使用されます。すべてのものには目的があり、無駄なくさまざまな品質の容器に分けられています。半導体製造においても同様です。

Apple の新しい MacBook Neo を例に挙げます。これは、5 つの GPU コアを備えた A18 Pro システムを使用し、より手頃な価格の Apple ラップトップ オプションを顧客に提供することを約束します。ただし、A18 Proは以前iPhone 16 Proで使用されており、6つのGPUコアを搭載していました。報告書によると、この不一致の理由は、Apple がコアに欠陥があった残りのパッケージ化された A18 Pro を使用し、廃棄されるはずだったチップを有効活用していることです。 Appleはコメントの要請に応じなかったが、専門家は次のように述べた。 新しい科学者 これは、電話から自動車、電子レンジに至るまで、あらゆるものを製造するメーカーにとって一般的なことです。

英国スウォンジー大学のオーウェン・ガイ氏によると、チップは数兆個の個別トランジスタを含む単一の300mmシリコンウエハ上に数百個のバッチで製造されるという。複雑な機械がウェーハ上で何千もの個別の操作を実行し、わずか数ナノメートルの厚さで回路、絶縁体、さまざまな化学物質の層を配置します。むしろ、一部のチップに欠陥があることよりも、恐ろしく複雑なプロセスがまったく機能することのほうが驚くべきことだ。

「プロセスの各ステップで何か問題が発生する可能性はわずかですがあります」とガイ氏は言います。

特定のウェーハ上のエラーの数によって歩留まり、つまり仕様を満たすチップの数が決まります。この率は、1960 年代からチップの製造に使用されてきたシリコン上の比較的標準的なチップでは 99% に達する可能性がありますが、より野心的なチップ設計や、炭化シリコンや窒化ガリウムなどの比較的新しく希少な基板材料では増加します。

「問題は、欠陥の数はどれくらいで、その欠陥はどの程度深刻なのかということです。なぜなら、いわゆる致命的な欠陥でない限り、いくつかの欠陥があってもチップが動作する可能性があるからです」とガイ氏は言います。

10 個のチップのうち 9 個が意図したとおりに動作する、90% のパフォーマンスを想像してください。そのシナリオでは、10 トークンごとに 1 つが保存されます。単一コアのエラーがある場合、これは 6 コアではなく 5 コアを備えた別の製品としてラベル付けされることを意味する可能性があります。あるいは、その製品がより低い電圧または周波数でのみ動作するように定格されている、またはより高い消費電力またはより高い温度で動作するように指定されていることを意味する可能性があります。どこかにそれを利用してくれる顧客がいるだろう。

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのトニー・ケニオン氏は、ユーザーには何か問題があることを示すことはないと述べています。エラー修正ソフトウェアは、メモリ チップ上の破損したトランジスタを隔離してデータが失われないようにします。また、ソフトウェアがクラッシュしないように、破損したプロセッサ コアを避けて計算をルーティングします。

「フードを少し持ち上げて下を覗いて、個々のトランジスタやゲートなどのレベルで何が起こっているかを確認すると、チップの一部が動作しない可能性があることがわかります」と Kenyon 氏は言います。 「これは非常に一般的なことです。誰もがすべてのチップが同一であると考えていますが、現実はそうではありません。」