Was ist mit den Begriffen CPU, Core, Die und Package gemeint?

Was ist mit den Begriffen CPU, Core, Die und Package gemeint?

Das klingt jetzt vielleicht nach zu vielen vorherigen Fragen, aber ich bin wirklich verwirrt über diese Begriffe. Ich habe versucht zu verstehen, wie sich „Dual Core“ von „Core 2 Duo“ unterscheidet, und bin auf einige Antworten gestoßen. Zum Beispiel diesAntwortZustände:

Core 2 Duo hat zwei Kerne in einem einzigen physischen Paket

Und

Dual Core bedeutet 2 CPUs in einem Paket. 2 CPUs in einem Chip = 2 zusammengebaute CPUs. 2 CPUs im Paket = 2 CPUs auf einer kleinen Platine oder auf andere Weise verbunden.

Unterscheidet sich ein Kern nun von einer CPU? Soweit ich weiß, gibt es etwas, das alle aufwändigen Berechnungen, Entscheidungen, Mathematik und andere Dinge (auch „Verarbeitung“ genannt) durchführt und CPU genannt wird. Was ist nun ein Kern? Und was ist ein Prozessor, wenn jemand sagt, er hätte einen Core 2 Duo? Und was ist in diesem Zusammenhang ein Paket und was ist ein Chip?

Ich verstehe immer noch nicht den Unterschied zwischen Core 2 Duo und Dual Core. Und kann mir jemand erklärenHyper-Threading (symmetrisches Multi-Threading)auch, wenn sie super großzügig sind?

Antwort1

„Core 2 Duo“ ist der Markenname von Intel für einige seiner Prozessoren. Er allein verrät nicht viel über den Prozessor, außer dass er die Core 2 Intel-Architektur verwendet.

(Physischer) Prozessorkernist eine unabhängige Ausführungseinheit, die jeweils einen Programm-Thread parallel zu anderen Kernen ausführen kann.

Prozessorchipist ein einzelnes zusammenhängendes Stück Halbleitermaterial (normalerweise Silizium). Ein Chip kann eine beliebige Anzahl von Kernen enthalten. In der Intel-Produktreihe sind bis zu 15 verfügbar. Der Prozessorchip ist der Ort, an dem sich die Transistoren befinden, aus denen die CPU besteht.

Prozessorpaketist das, was Sie erhalten, wenn Sie einen einzelnen Prozessor kaufen. Er enthält einen oder mehrere Chips, ein Kunststoff-/Keramikgehäuse für die Chips und vergoldete Kontakte, die zu denen auf Ihrem Motherboard passen.

Beachten Sie, dass Sie immer mindestens einen Kern, einen Chip und ein Paket haben. Damit ein Prozessor sinnvoll ist, muss er eine Einheit haben, die Befehle ausführen kann, ein Stück Silizium, das physisch die Transistoren enthält, die den Prozessor implementieren, und das Paket, das dieses Silizium mit Kontakten verbindet, die mit Motherboard und IO verbunden sind.

Dual-Core-Prozessorist ein ProzessorPaketdas zwei physische Kerne enthält. Es kann sich entweder auf einem oder auf zwei Chips befinden. Die Multi-Core-Prozessoren der ersten Generation verwendeten häufig mehrere Chips auf einem einzigen Gehäuse, während sie bei modernen Designs auf demselben Chip untergebracht sind, was Vorteile bietet, wie die Möglichkeit, den Cache auf dem Chip gemeinsam zu nutzen.

Der Begriff"CPU"kann mehrdeutig sein. Wenn Leute „eine CPU“ kaufen, kaufen sie ein CPU-Paket. Wenn sie „CPU-Skalierung“ untersuchen, sprechen sie von logischen Kernen. Der Grund dafür ist, dass sich Dual-Core-Prozessoren in den meisten praktischen Fällen wie ein System mit zwei Prozessoren verhalten, d. h. ein System mit zwei CPU-Sockeln und zwei darauf installierten CPU-Single-Core-Paketen. Wenn es also um Skalierung geht, ist es am sinnvollsten, die verfügbaren Kerne zu zählen; wie sie auf Chips, Paketen und auf dem Motherboard installiert sind, ist weniger wichtig.

Der Begriff"Paket"hat auch mehrere Bedeutungen: Hier bezeichnet CPU-"Paket" das Stück Kunststoff, Keramik und Metall, das die CPU enthält. Jeder CPU-Sockel auf der Hauptplatine kann genau ein Paket aufnehmen; Paket ist die Einheit, die in den Sockel eingesteckt wird.

Hier sehen Sie ein Beispiel für einen Quad-Core-Prozessor mit zwei ChipsHier.

Die CPU bzw. das CPU-Paket ist auf dem ersten Foto von oben und unten abgebildet. Bildbeschreibung hier eingeben

Die metallfarbenen Rechtecke auf der Oberseite sind die beiden CPU-Chips. Jeder von ihnen enthält zwei CPU-Kerne, also insgesamt vier. Die goldenen Pins auf der Unterseite werden mit den Anschlüssen auf der Hauptplatine verbunden.

Andiese Seitedu kannst seheneinsder beiden Dies im Core 2 Quad im zweiten Bild.

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Wie Sie sehen, ist es symmetrisch; die Oberseite enthält einen Kern, die Unterseite den zweiten Kern. Zwei Siliziumstücke wie dieses werden an das CPU-Paket angeschlossen, um einen Quad-Core Core 2 Quad zu bilden.

Antwort2

CPU-Paket

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Wenn Sie eine CPU kaufen, erhalten Sie normalerweise etwas, das so aussieht.

  • Ein Stück Platine, das an der Unterseite Stifte oder Kontakte zum Kontakt mit einem Sockel auf der Hauptplatine aufweist.
  • Eine obere Schale aus Metall, manchmal aus Keramik, schützt den CPU-Chip vor physischen Schäden, stützt den Kühlkörper, ist thermisch mit ihm verbunden und kann als EMI-Abschirmung dienen.
  • Bypass-Kondensatoren, winzige Kondensatoren zur Unterdrückung von Rauschen und Glättung der zur CPU fließenden Spannungen.
  • Die eigentliche CPU im Inneren der oberen Schale.

CPU-Chip

Der CPU-Chip ist die Verarbeitungseinheit selbst. Es handelt sich dabei um ein Stück Halbleiter, das durch verschiedene Herstellungsverfahren in ein Netz aus Logikblöcken geformt/geätzt/abgelagert wurde, die Dinge tun, die das Rechnen erst möglich machen.

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Geöffnetes CPU-Paket, das den eigentlichen Chip freigibt

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Mikroskopische Ansicht eines Chips mit Overlay, das den Layoutaufbau erklärt
* Der Pentium 4 ist eine einzelne CPU mit einem einzelnen Kern.


CPU-Kerne

Moderne CPUs haben mehrere Kerne, die weitgehend unabhängige Verarbeitungseinheiten sind. Anbieter können Kerne als unabhängige Chips im selben Gehäuse herstellen oder auf demselben Chip ätzen.

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CPU-Paket mit 2 separaten DIEs

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Ein Chip mit mehreren Kernen

Verstehen Sie den Kern als eine vollständig unabhängige Verarbeitungseinheit. Tatsächlich können Sie erkennen, dass es sich praktisch um eine Kopie handelt.


Markennamen

Intel Core 2 Duo™und Intel Dual Core™sind Markennamen von Intel.

Dies ist lediglich die Bezeichnung, die Intel diesen CPU-Reihen gegeben hat. Abgesehen davon, dass sie einen Hinweis darauf geben, dass die CPUs über zwei Kerne verfügen, ist dies in keinster Weise aussagekräftig.

Die aktuellen Intel-Generationsnamen lauten Intel Core i3, Intel Core i5und Intel Core i7. Diese Namen sagen Ihnen nichts. Einige haben beispielsweise Intel Core i5nur 2 Kerne und einige haben 4 Kerne. Um das herauszufinden, müssen Sie das Datenblatt lesen, da dies normalerweise nicht angegeben wird.


Software

Aus Softwaresicht sind CPU oder Kerne ziemlich gleich. Es ist nicht bekannt, ob sie sich jeweils auf einem eigenen Chip befinden oder auf demselben Chip geätzt sind. Sie werden als unabhängige Verarbeitungseinheiten behandelt, sodass Sie auf jeder von ihnen unterschiedliche Aufgaben ausführen können.

Antwort3

Die Terminologie ist in diesem Bereich verwirrend, da im Marketing mittlerweile technische Begriffe zur Bezeichnung von Produkten verwendet werden und Umgangssprache und allgemeine Verwendung nicht immer mit den ursprünglichen technischen Begriffen übereinstimmen.

Ein integrierter Schaltkreis wird normalerweise nicht als einzelnes Stück hergestellt (wie ein Auto), sondern mehrere davon werden auf einem Siliziumwafer „aufgebaut“, wie eine Schichttorte. Wenn das erledigt ist, werden die einzelnen Schaltkreise aus dem Wafer geschnitten und die kleinen Stücke, die man erhält, werden als „Die“ bezeichnet.

Eine CPU hat eine oder mehrere Ausführungseinheiten, die der Einfachheit halber „zählen können“, und diese werden als „Kern“ bezeichnet. CPU-Kerne können als separate Chips hergestellt werden, können aber auch auf demselben Chip sitzen. Wenn dies der Fall ist, würde man sagen, dass diese Kerne „einen Chip teilen“.

Bevor ein Chip etwas Nützliches tun kann, muss er mit der Außenwelt verbunden werden. Dazu wird er auf einen Träger „geklebt“ und die Anschlüsse werden angelötet. Das nennt man „Paket“.

Edit: „ein einzelnes physisches Paket“ kann jetzt verschiedene Dinge bedeuten (es ist ein bisschen ein ausweichendes Wort). Zwei Kerne auf einem Chip teilen sich dasselbe Paket. Aber auch zwei Kerne auf zwei Chips können sich dasselbe Paket teilen …

Einer der Streitpunkte zwischen AMD und Intel Marketing war, ob „native Dual-Core“ besser ist als separate Chips für die Kerne. Obwohl es sehr interessant ist, sich den Herstellungsprozess dieser beiden Ansätze anzusehen, ist es für den Endbenutzer einfach egal, wie eine bestimmte CPU aufgebaut ist – Leistung und Wärmeentwicklung sind wichtig.

Eine CPU benötigt zum Funktionieren mehr als nur einen Kern, beispielsweise einen Cache. Ein Kern ist also ein Element einer CPU.

"Core 2 Duo" ist nur ein Name, den sich das Intel-Marketing ausgedacht hat. Sie hätten es "Sally" genannt, wenn das bessere Verkaufschancen versprochen hätte.

„Dual Core“ ist ein allgemeiner Begriff für alles, was über zwei Kerne verfügt.

Achtung: Das ist ein sehr breiter Pinselstrich, den ich verwendet habe, und wenn man moderne Techniken betrachtet, ist es stark vereinfacht.

Antwort4

Ja, „die“ ist der Singular von „dice“ und kommt (auf Umwegen) vom Würfeln von Karotten. Es wird ein großer runder Siliziumwafer hergestellt, der mehrere Kopien eines Geräts enthält (vielleicht eine CPU, vielleicht einen Speichercontroller, vielleicht einen Grafikadapter) und dann in einzelne rechteckige Würfel „gewürfelt“. Diesen Begriff gibt es seit etwa 45 Jahren – seit den Anfängen integrierter Schaltkreise.

„Core“ ist ein etwas neuerer Begriff, weniger als 20 Jahre alt. Er wird verwendet, um sich auf eine einzelne Verarbeitungseinheit (einzelner Ausführungsthread) in einem Paket mit mehreren Prozessoren zu beziehen.

„CPU“ ist vielleicht der älteste und vageste Begriff. Er kann sich auf die gesamte Box beziehen, die ein Computersystem enthält, auf das integrierte Schaltkreispaket mit einem oder mehreren Prozessoren oder auf einen einzelnen Prozessor.

Während „CPU“ mehrere Bedeutungen hat, gibt es mehrere Begriffe für das kleine Kunststoff- oder Keramikgehäuse, das integrierte Schaltkreise enthält. Es kann (je nachdem, wo Sie „aufgewachsen“ sind) als „Gehäuse“, „Modul“, „Chip“ (ein Begriff, der auch für einen Chip verwendet werden kann), „IC“ (integrierter Schaltkreis), „DIP“ (obwohl viele davon keine Dual-Inline-Kunststoffgehäuse mehr sind) und einige andere bezeichnet werden.

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