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Especial

Gamers: ¿Qué es la lotería del silicio?

Hablemos de este fenómeno y qué consecuencias tiene.

Por / 56 comentarios

Puede que el término "lotería del silicio" te sea o no familiar, pero todos participamos indirectamente en ella cada vez que adquirimos un componente, equipo o aparato que incluya algún chip en su interior, y todos podemos potencialmente ganar o perder en este juego de azar involuntario. Por esta razón, y porque puede que a muchos usuarios les sea ajeno el término, hoy hablaremos en qué consiste esta extraña lotería que afecta indirectamente a jugadores de todas las plataformas y equipos.


Todo comienza con la fabricación del propio chipLo que llamamos lotería del silicio es el término con el que justificamos que dos componentes idénticos rindan de forma diferente entre sí bajo las mismas circunstancias, y corresponde la parada final de un proceso que comienza con a la fabricación de los microchips que incluyen muchos de nuestros componentes.


Tomando como ejemplo la fabricación de un procesador, todo comienza con la obtención del silicio que sirve de base para la creación del microchip. Este silicio se dispone en forma de cilindro tras su obtención a través de otros materiales, silicatos y minerales (generalmente, será arena esta materia prima). Este cilindro se corta en planchas de silicio puro que se denominan obleas.


Las obleas son el ‘lienzo’ sobre el que se dispondrán toda la litografía del procesador.Las obleas son el ‘lienzo’ sobre el que se dispondrán toda la litografía del procesador.

Estas obleas se pulen para eliminar impurezas y se impregnan en una película fotosensible que determinará el primer paso para la creación de la litografía, creada a partir de la aplicación de luz UV y un proceso de ionización con el que se añadirán nuevos componentes hasta crear los transistores que usará el chip.



Una vez finalizado este proceso en toda la superficie de la oblea, esta se corta en pequeñas porciones -los DIE que forman nuestro chip- y se colocan, junto al resto de la circuitería, en el PCB. Para después ser encapsulados, testados y puestos a la venta. Huelga decir que este proceso es infinitamente más técnico, laborioso y profundo que lo aquí expuesto, pero para el hecho que nos ocupa en este especial nos servirá para ilustrar nuestras explicaciones.



Las pruebas, el binning y el destino finalSin embargo, a pesar de la eficiencia y eficacia que ha demostrado tener este proceso de fabricación no está exento de fallos, y durante el mismo puede haber ligeros cambios o imperfecciones entre diferentes DIE que los lleva a rendir de forma diferente.


Aunque el producto pueda haber finalizado su proceso de producción, es necesario realizar numerosas pruebas para asegurar el rendimiento que el fabricante determina en sus fichas de producto.Aunque el producto pueda haber finalizado su proceso de producción, es necesario realizar numerosas pruebas para asegurar el rendimiento que el fabricante determina en sus fichas de producto.

Siguiendo este modelo, todos los procesadores de una misma oblea rendirán de un modo diferente necesitando un voltaje mayor o menor para alcanzar ciertas cotas de potencia. Para colmo, puede que sólo algunos de los núcleos de dichos procesadores se vean afectados por esas trabas, o directamente que haya fallos que les impidan rendir igual que sus chips hermanos.


Por esta razón, los fabricantes realizan el llamado binning que no son más que diferentes pruebas que les ayudan a determinar si el rendimiento del chip es adecuado para representar el producto final o si debe pasar a una gama inferior para no comprometer el resto de los productos.


Puede resultar algo difícil de entender, pero con un ejemplo es mucho más sencillo. Imaginad que estamos produciendo diez procesadores de ocho núcleos y los comercializamos diciendo que alcanzan 3.8 GHz todos y cada uno de ellos.


Gamers: ¿Qué es la lotería del silicio?

Pero sabemos que el proceso de fabricación no es perfecto y puede haber problemas, por lo que realizamos pruebas en cada uno de ellos. Tras las pruebas, comprobamos que seis de los procesadores funcionan como esperamos, pero dos de ellos alcanzan los 3.8 GHz a un voltaje mucho menor que sus hermanos, por lo que decidimos comercializarlos como procesadores preparados para overclock, dado su buen rendimiento, dejando el resto como la gama estándar. En cuanto a los otros cuatro, tres de ellos no alcanzan la frecuencia adecuada en los ocho núcleos y el último tiene fallos en uno de los ocho núcleos, por lo que deshabilitamos dos y los vendemos como procesadores de una gama inferior, de seis núcleos.


Esta clasificación se hace para no incurrir en costes innecesarios y aprovechar toda la producción posible, y es el principal culpable de las extensas gamas que podemos encontrar en el mercado.



¿Nos afecta realmente la lotería del silicio?Los fabricantes se toman muy en serio las diferentes pruebas que reciben sus productos antes de determinar a qué gama y familia pertenecen, no en vano se trata de un proceso muy costoso y un producto final presumiblemente caro. Por esta razón es casi imposible que, con un uso normal de dicha pieza, un usuario sea capaz de detectar las diferencias que se generan entre, por seguir con el ejemplo, dos procesadores similares. Le resultan idénticos en rendimiento.


Sin embargo, al comercializar estos productos y hacernos con ellos es imposible saber cual de todos ellos rendirá ligeramente mejor o peor de entre todo el stock disponible, por lo que se trata de un auténtico juego de azar.


Aquellos usuarios más avanzados, que quieran sacar provecho a sus equipos a través del overclock de sus diferentes componentes sí que tienen este juego muy en cuenta, y hablan de componentes "pata negra" cuando la suerte les sonríe y estos componentes alcanzan cotas altas de overclock, undervolt manteniendo frecuencias, u operaciones similares. Incluso podemos encontrar distribuidores que comercializan componentes con un ‘rendimiento asegurado’ en estas situaciones.


Por último, repetimos que esta lotería no sólo se aplica al mundo de los componentes de PC, y todas las plataformas y muchos de nuestros dispositivos se verán afectados por esta lotería del silicio, aunque a la hora de usarlos no signifique demasiado. Esperamos que os haya resultado interesante y, como siempre, os invitamos a compartir vuestras opiniones en el foro.


Más sobre: Procesadores.