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CPU里都有几十亿个晶体管，万一坏掉几个还能用吗？
晶体管,芯片,电路CPU里都有几十亿个晶体管，万一坏掉几个还能用吗？
发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
以上就是我对这个问题的看法，欢迎大家参与讨论这个话题，敬请关注电子及工控技术。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们知道CPU都是由晶体管组成的，比如麒麟990 5G有103亿晶体管，也是首次在手机芯片中塞进去了100亿以上的晶体管，而A13才85亿晶体管。
一般而言，同样的制程下，晶体管越多，性能也越强。但是事实上，CPU中的晶体管并不是所有的晶体管都是在工作的。
因为在晶体管中，考虑了冗余机制，即如果某些晶体管坏掉了，另外的晶体管要能够顶上来，保证这颗CPU不受影响。
据网上的数据，表示目前在CPU的设计和制造过程中，至少有考虑1-3%的冗余的，就是为了用来确保万一某些晶体管坏了，不影响整颗CPU。
当然，一般而言，晶体管并不会坏的，在设计和制造中，就会经过严格的测试的，同时由于CPU的工作原理，制造工艺，以及材料等原因，晶体管单独坏掉的可能性其实很小小的，就算坏了一点点，也没什么关系的。
所以说，大家基本上不用担心晶体管坏了，目前各大厂商主要是在研发软件，怎么把晶体管的潜能全部发挥出来，而让空闲的晶体管越少越好。
回答于 2019-09-11 08:43:50
“坏掉几个晶体管”，可能在生产过程，也可能在使用过程。我们分开来说。
生产过程
先说结论：对于小厂来说，坏掉任何一个就是废品；对大厂来说，坏掉几个可能降级销售
CPU里的晶体管（或者电路）大体上可分成三部分：
内部逻辑：如指令译码部分、ALU部分、FPU部分等
内部存储：如Cache
外部接口：主要控制芯片管脚接口
其中，内部存储通常占用较大面积，同时，缺陷也大多出现在内部存储区域。
CPU生产出来以后，在封装测试阶段，通过测试设备可探查出大部分“坏掉晶体管”的情况。通常，只要发现有任何损坏，这颗芯片就作为废品处理。
少数大厂（如Intel）发现Cache区存在缺陷，会将坏掉位置所在的Cache区封锁掉，降级销售，如以前的奔腾变赛扬。其它区域发现生产缺陷，同样会将整颗芯片作为废品处理。
使用过程
芯片在使用过程中，内部通常很稳定，不容易出现故障。只有外部接口可能受高压电击等原因造成部分损坏。
通常来说，CPU的外部接口电路中，有一部分不是必需的，比如嵌入式芯片的USB控制器，可能自带几个USB 主端口，坏掉一个，其它的还能用；有的外部接口电路则是必需的，如晶振接口。
总体说来，芯片的任何电路损坏，都不应再使用下去，因为后果未知，可能造成的损失也未知。
回答于 2019-09-11 08:43:50
处理器里有几十亿个晶体管，如果坏掉几个会不会产生不良影响？从微观层面上说，是有一定概率会产生不良影响的，但宏观上不太可能会影响使用。
1.我们知道，数字电路的最小单元只能表达0或者1，一个晶体管坏了并不是说这个电路就短路了，它只是在逻辑上只能表达0或者1了（比如只能表达1了），也就是只有当它不能表达出我们期望的0逻辑时才可能会对外产生影响，这个概率最多50%。
2.逻辑电路是由无数个基本门电路（或、与、非门）构成的，一个逻辑门中有一个输出出错不一定会导致输出结果出错，比如或门原本是1或0输出1，现在变成了1或1还是输出1（相当于无形中纠正了错误），又由于这个逻辑门的输出是作为后面更多逻辑门的输入，前序逻辑出了错只要后续还存在或的逻辑就还有可能纠正过来（准确说不是纠正只是不影响最终结果）。
3.芯片的设计有一定的容错能力，还有一定的纠错能力，即使第2步最终导致了结果出错也有可能纠正过来，比如说一条指令前面某几位是操作码后面某几位是地址码还有几位是校验码，上述第2步的错误可能会导致地址码或者操作码或者校验码不对，这种情况其实是可以纠正的。
4.芯片尤其是出来器芯片的设计往往是多单元的，微观上的错误反映到宏观上最多影响一个寄存器再往上最多影响到一个小单元，但一个人的处理器往往是多核心多计算单元的，而且有n多寄存器，极少会影响到最终的计算。
5.处理器执行指令是根据时钟周期逐个时间片执行的，即便前面4步都发生了错误（概率非常小）最终影响到了计算其实也仅仅是微观上的某个时间片一条指令与预期不符而已，最终反映到软件层面也极少可能会产生与预期不符的结果。
综上所述，芯片只坏掉少许晶体管是不太可能导致芯片不能用的，几乎可以忽略。
回答于 2019-09-11 08:43:50
“坏掉几个晶体管”，可能在生产过程，也可能在使用过程。我们分开来说。
生产过程
先说结论：对于小厂来说，坏掉任何一个就是废品；对大厂来说，坏掉几个可能降级销售
CPU里的晶体管（或者电路）大体上可分成三部分：
内部逻辑：如指令译码部分、ALU部分、FPU部分等
内部存储：如Cache
外部接口：主要控制芯片管脚接口
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