Actualizado a: 16 de abril de 2024
La industria de los semiconductores guarda muchos secretos debido a que los diseñadores y fabricantes no quieren aportar datos sobre muchos parámetros, tecnologías y herramientas que se utilizan. Además, existen muchos otros términos desconocidos para la mayoría de los mortales y que aquí te acercamos. Uno de ellos es BKM…
¿Qué es el BKM?
Las siglas BKM pertenecen a Best-Known Method, es decir, el mejor método conocido. Y, como puedes imaginar, se refiere a que se está usando para fabricar los chips el proceso de fabricación específico que es el mejor en la actualidad. Es decir, que se están explorando mejoras para introducir una versión optimizada en el futuro. Como comprenderás experimentar con wafers de chips que sirvan solo como prueba es muy caro, por lo que estos pequeños «experimentos» se hacen sobre la producción en masa de chips, es decir, en producción.
Dicho de otro modo, el BKM indica que la fábrica reconoce que su proceso actual tiene margen para mejoras, pero que el proceso actual es el mejor posible en ese momento, aunque este podrá tener margen de mejorada, introduciendo otro BKM cuando la nueva tecnología esté desarrollada y lista para la producción en masa.
Estas pequeñas mejoras no siempre van dirigidas a mejorar el rendimiento o la eficiencia de los chips, de hecho, en muchos casos son chips con rendimiento y eficiencia idénticos, aunque el BKM cambie. Sin embargo, sí que pueden mejorar algunos campos como el yield o rendimiento por oblea, lo que permite fabricar más chips aptos sin defectos por cada oblea, o que la incidencia de los defectos sea la mínima posible. Esto también tiene relación con los costes de producción, que se verán reducidos, aumentando la competitividad de la factoría.
Como puedes pensar, el BKM es indispensable para que esta industria vaya mejorando poco a poco los procesos de fabricación. No obstante, no confundas el BKM con las mejoras de los nodos, es decir, cuando se salta de un nodo o proceso de 7nm a 5nm, o cuando se habla de mejoras como el N7P, o el 7nm++, y cosas similares.
BKM se refiere más bien a la técnica o procedimiento bien documentado que se considera el estándar actual sobre cómo ejecutar un proceso determinado durante la fabricación. Es decir, no es una Best Practice, sino que se trata de implementaciones tempranas de soluciones parciales, y no grandes saltos.
En definitiva, BKM pretende afirmar que «el método actual es nuestro mejor estándar hasta que encontremos una manera mejor» y «el proceso actual no es necesariamente la mejor manera posible de hacerlo«. Esto permite proponer una mejor implementación si se encuentra en un futuro…
¿Qué cambios supone el BKM?
Como bien sabes, la fotolitografía es el método empleado para fabricar los chips mediante una serie de máscaras que se irán pasando por las obleas en varias etapas, junto con procesos de grabado ácido o ataque, lavado, epitaxia, implantación iónica, etc. Estos procesos o etapas de producción se realizan de una forma determinada para conseguir la mejor producción.
Sin embargo, el desarrollo del nodo no cesa cuando el nodo comienza su etapa de producción en masa. Por tanto, en la producción de un mismo chip, podemos ver disparidades en el BKM, ya que los chips iniciales se hacían de una forma y luego se ha encontrado otro método mejor para los siguientes lotes. Esto no quiere decir que unos vayan a rendir más o ser mejores, como he comentado anteriormente son idénticos, con el mismo rendimiento y funcionalidad, pero se mejora el yield de producción, con todo lo que esto conlleva.
Los cambios de los que estamos hablando pueden ser el cambio en las etapas de exposición de la litografía, nuevas máscaras, cambios en los procesos de alineación, etc. De esta forma, se consigue que un mismo chip, una misma microarquitectura, y con un mismo nodo, se puedan mejorar el yield. Por ejemplo, imagina en la fabricación de un chip X de 3nm, tenemos un yield del 64%, mientras que tras un cambio en el BKM se consigue llegar al 68%. Es decir, al final el objetivo no deja de ser el de aumentar la cantidad de chips buenos por oblea, reducir costes y tener un proceso de fabricación más competitivo pasito a pasito…
¿Qué es el Stepping?
El stepping es otro concepto que debes tener claro, y no confundirlo con el BKM, ya que pueden ser parecidos. En este caso se refiere al número de revisión o nivel de revisión de un chip. Gracias a esta etiqueta o referencia se indica que se ha modificación o revisado, lo cual generalmente está relacionado con esos pequeños cambios en la fabricación, como puede ser el uso de máscaras diferentes.
El término stepping proviene de los equipos de fabricación conocidos como steppers, que se utilizan para exponer las obleas durante la fabricación de chips en las etapas de fotolitografía. Los steppers barren la superficie de la oblea para generar los patrones necesarios en la fotoresistencia, interponiendo una fotomáscara entre la fuente de luz y la óptica y la oblea. Estos cambios están dirigidos a mejorar la fabricación o corregir fallos lógicos que se puedan dar en algún lote.
La nomenclatura suele incluir una letra y un número, como A1, B0, C3, etc. Y esto te está indicando que:
- Letra: suele indicar la revisión de las capas base del chip, es decir, en las fotomáscaras destinadas a niveles más bajos, e incluso que afecten a la creación de los transistores en el sustrato.
- Número: se refiere a las revisiones de las capas metálicas, es decir, modificaciones en las máscaras de niveles superiores, destinados a la creación de las interconexiones metálicas de cobre.
El stepping no es de gran relevancia para la mayoría de los usuarios al elegir una CPU/GPU, ya que hay otros factores más importantes. Sin embargo, para entusiastas y aquellos interesados en el overclocking, fijarse en él puede tener importancia, ya que algunos cambios pueden afectar la estabilidad, la temperatura y la capacidad de overclocking del chip. Por lo que un stepping más avanzado conseguiría mayores frecuencias de reloj sin problema.
¿Cómo saber el Stepping de my procesador?
Si te has fijado en la interfaz de aplicaciones como CPU-Z, en ellas podemos ver el Stepping de la CPU que tenemos. Sin embargo, puede que la información arrojada por este programa sea algo confusa para algunos usuarios, ya que separa esto en varios campos. Teniendo en cuenta la pestaña CPU de este programa, vamos a ver qué significa cada uno de los campos:
- Name: es el nombre o marca del procesador, en el caso de la imagen anterior es Intel Core i7.
- Code Name: se refiere al nombre clave de la microarquitectura, en este caso Raptor Lake.
- Max TDP: se trata del TDP máximo que puede alcanzar el chip. Por ejempo, 125W.
- Package: no se refiere al tipo de empaquetado concretamente, sino que se refiere más bien al socket, en este caso LGA 1700.
- Technology: básicamente es el nodo o proceso en el que está fabricado el chip, como por ejemplo 10nm.
- Core Voltage: muestra el VCore, el voltaje al que trabaja el núcleo de la CPU en tiempo real. Como sabes, el voltaje y la frecuencia son dinámicos.
- Specification: se trata del nombre completo que el fabricante ha dado a su procesador, como 13th Gen Intel Core i7-13700K, que muestra también el SKU y modelo concreto.
- Family, Model, Stepping, Ext. Family, Ext Model and Revision: aquí es donde viene el lío sobre el Stepping, ya que el desarrollador del programa ha subdividido esto en varios campos, como la familia, modelo, stepping, o revisión. No obstante, todos estos campos se refieren al tipo de chip que tenemos, ya que algunos diseñadores marcan la familia con códigos alfanuméricos, generalmente en hexadecimal. Por ejemplo, estos detalles de familias, modelos y demás pueden hacer referencia al microcódigo presente en el chip. Generalmente, nos debemos fijar en Revision, donde especificará el stepping, si es B0, B1, etc. En el ejemplo anterior no se muestra nada, probablemente porque fuese un engineering sample.
- Instructions: se refiere a las extensiones de la ISA, como pueden ser MMX, SSE, AES, VTx, etc. En este caso, EM64T hace referencia a la ISA, es decir, se trata de una AMD64 o x86-64, que Intel suele denominar así.
- Clocks: aquí verás la frecuencia de reloj de cada núcleo de la CPU en tiempo real, para saber a qué velocidad está corriendo, si es que está activo…
- Cache: muestra información sobre la cantidad de memoria caché presente en la CPU.
- Selection: si es un sistema MP, es decir, con una placa base con 2 o más sockets y dos o más procesadores instalados, podrás pasar en el menú para seleccionar la CPU de la que quieras ver detalles. En este caso Socket #1 es el único.
- Cores y Threads: podemos ver el número de núcleos físicos y núcleos lógicos (SMT) respectivamente. Al ser un híbrido, tenemos núcleos P-core y E-core, como puedes observar.
