因為市場和政策原因造成的為部分市場或者國家單獨關閉或者打開某種功能，以及單獨的SKU，不在本文討論範圍內。本文僅限於作者理解的技術原因和背後的知識。
CPU生產和製造似乎很神秘，技術含量很高。許多對電腦知識略知一二的朋友大多會知道CPU裡面最重要的東西就是晶體管了，提高CPU的速度，最重要的一點說白了提高主頻並塞入更多的晶體管。由於CPU實在太小，太精密，裡面組成了數目相當多的晶體管，所以人手是絕對不可能完成的，只能夠通過光刻工藝來進行加工的。這就是為什麼一塊CPU裡面為什麼可以數量如此之多的晶體管。
整個過程十分複雜和繁瑣，所幸Intel很早就公佈了一段有趣的視頻，生動的展示了整個過程，我找到優酷的鏈接，大家可以看一下：http://v.youku.com/v_show/id_XNDIzOTg4NzY4.html?from=s1.8-1-1.2
整個過程充滿科技感。下面我們來揭秘為什麼i7,i5和部分i3是一個孃胎里長出來的。為了讓讀者知道我在說什麼，我們先來回顧一下整個CPU製造過程。我們從中可以看到，同一品類i7,i5和部分i3出自同一個wafer線，他們最終分叉在封測階段後期。
CPU製造過程
- 沙子
如果問及CPU的原料是什麼，大家都會輕而易舉的給出答案—是硅。這是不假，但硅又來自哪裡呢？其實就是那些最不起眼的沙子。不過不是隨便抓一把沙子就可以做原料的，一定要精挑細選，從中提取出最最純淨的硅原料才行。
2. 融化提純
將原料進行高溫溶化。整塊硅原料必須高度純淨，即單晶硅。然後從高溫容器中採用旋轉拉伸的方式將硅原料取出，此時一個圓柱體的硅錠就產生了：
在切片後得到元晶圓：
注意這裡硅錠尺寸不一，常見的有200mm,300mm直到450mm。在保留硅錠的各種特性不變的情況下增加橫截面的面積是具有相當的難度的。我們會在後續文章介紹橫截面的大小對於成本的影響。
3. 光刻膠(Photo Resist)，溶解光刻膠、蝕刻、離子注入、電鍍、銅層生長
這些步驟有很多文章介紹，我就不羅嗦了。這些都做完我們就得到了成品晶圓Wafer，接下來是我們介紹的重點。
4. Wafer測試
用探針基於電氣特性的測試。
5. 切片
用精確控制的切片機將一個個小格切開：
終於得到了CPU的核心：Die
6. 封裝（Packaging）
到這裡所有的步驟都一樣的，白牌CPU生產出來了：
值得注意的是這些白牌CPU都是經過基礎測試並工作正常的，但這並不代表它們是合格的產品，i7,i5和部分i3的分野也在其後發生。
7. binning
通過測試設備，就是這個小白盒：
是騾子是馬該拉出來遛遛了。這個步驟是封測的最後一步，它通過測量電壓、頻率、散熱、性能、cache等等來為該CPU分類。最差當然是廢品，其次有很多個SKU，遠遠不止i3、i5和i7這麼粗枝大葉。例如i5還分有很多不同的細類，大家可以看intel的CPU，i5也有很多種，對應不同的市場segment。
接下來分揀：
然後就可以上市了！
需要binning的原因
需要指出的是Intel這麼做並不是什麼市場策略，而是生產工藝使然。Wafer在2）和3）步驟中會有不少缺陷產生，看下面這個圖：
大圓就是晶圓，小方格就是CPU的Die。我們可以看到其中的缺陷就像撒芝麻粒，斑斑點點，而且越靠近邊角越可能出現，很多小格都有（量產後不會有這麼多）。良品率高，品質控制的好，芝麻粒就少。
缺陷並不可怕，只要有手段控制就行了。CPU內置了很多gate，封測時發現問題就封閉出現錯誤的部件，core錯誤就關閉core,cache錯誤就關部分cache，溫度上升快了就出錯就鎖到低頻，等等。所以才有了i5,i7和其中的細小sku。
接著我們來舉個例子，下面是第4代酷睿（Haswell）的die:
我們可以看到它主要分為幾個部分：GPU、4個內核、System Agent(uncore,類似北橋)、cache和內存控制器和其他小部件。譬如我們發現core 3和4有問題，我們可以直接關閉3和4。如圖：
這樣就得到了雙core的die，接下來可能會測試速度，TDP等等。經過重重測試和篩選，binning就完成了。
結論
同代同一大類(僅面向同一個segment)i7,i5,部分i3出自一個Wafer（晶圓）產線，它們的成本是一樣的。不全部生產i7並不是Intel故意搞陰謀，而是生產工藝使然。現在的做法實際上是雙贏的方案：消費者和生產者都獲益。消費者省錢了，生產者也減少了浪費。如果都生產i7，估計價格高到天上去了，良品率也會嚴重降低。
因為市場和政策原因造成的為部分市場或者國家單獨關閉或者打開某種功能，以及單獨的SKU，不在本文討論範圍內。本文討論僅限於技術原因和背後的知識。
其他
最後對一些常見誤解做一下澄清：
- i7並不是Xeon共用一個wafer。只能說Xeon E5/E7的內核部分和core系列設計幾乎一樣，但核外部分（uncore）卻大不相同，不可能用一個晶圓。所以i7/i5/i3也不是Xeon封掉部分功能得到。同理Atom系列也不是core系列的閹割版。E3例外。
- 即使都是i7也不一定是一個wafer，die大小可能不同。面向不同的segment的die的內部是不同的，例如包不包括iris顯卡等等，這不是binning能夠解決的問題。
- i3部分是i5的縮水版，部分i3（主要部分）是奔騰、賽揚的精選版。關鍵在於QDF#標明其出身。
- 奔騰和賽揚不一定是i3的瘦身版，部分奔騰和賽揚是ATOM產品線的高端版。
- E7和E5設計不同，die大小不同，不適用本條。但E5和E7本身的Sku在此類這種方法實際上降低了CPU的整體價格，而不是使大家吃虧。
- 不僅僅Intel這樣，AMD也這樣做。不僅僅CPU這樣做，GPU也這樣。這是芯片廠商的普遍做法。
- CPU核心技術在設計和生產的2和3階段，封測階段雖有技術含量，但不是核心，國內就有封測廠。
- 買了i3別覺得質量差。在保修期內質量是可以保證的，我還沒見過被用壞的CPU呢。CPU往往是過時淘汰掉的。
- 如果從單位金額的產出來看反而是i3最划算，i5適中，i7對運算密集型的用戶才比較適合。
總的來說看是不是兄弟開蓋一看die的大小就知道了。但開蓋就不會保修了，而且大部分有焊錫，小心開蓋有"獎"，切忌模仿！切忌模仿！切忌模仿！
想到什麼再補充。
這是一系列文章的第一篇，之後會介紹芯片生產的方方面面，例如Wafer的大小對成本的影響；為什麼CPU不能做的很大；CPU良品率和Die大小的關係等等。
閱讀更多 老狼zhihu 的文章
