O que significam os termos CPU, Core, Die e Package?

O que significam os termos CPU, Core, Die e Package?

Agora, isso pode parecer muitas perguntas anteriores, mas estou realmente confuso sobre esses termos. Eu estava tentando entender como "dual core" é diferente de "Core 2 Duo" e me deparei com algumas respostas. Por exemplo, esteresponderafirma:

Core 2 Duo possui dois núcleos dentro de um único pacote físico

e

dual core são 2 CPUs em um pacote 2 CPUs em uma matriz = 2 CPUs feitas juntas 2 CPUs em um pacote = 2 CPUs em uma placa pequena ou vinculadas de alguma forma

Agora, um núcleo é diferente de uma CPU? O que eu entendo é que existe algo que faz toda a computação pesada, tomada de decisões, matemática e outras coisas (também conhecido como "processamento") e é chamado de CPU. Agora, o que é um núcleo? E o que é um processador quando alguém diz que tem um Core 2 Duo? E neste contexto o que é um Pacote e o que é um Dado?

Ainda não entendo a diferença entre Core 2 Duo e Dual Core. E alguém pode explicarhyper-threading (multi-threading simétrico)também se eles forem super generosos?

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"Core 2 Duo" é a marca registrada da Intel para alguns de seus processadores. Por si só, não diz muito sobre o processador, exceto se eles usam a arquitetura Core 2 Intel.

Núcleo do processador (físico)é uma unidade de execução independente que pode executar um thread de programa por vez em paralelo com outros núcleos.

Matriz do processadoré uma única peça contínua de material semicondutor (geralmente silício). Um dado pode conter qualquer número de núcleos. Até 15 estão disponíveis na linha de produtos Intel. A matriz do processador é onde realmente residem os transistores que compõem a CPU.

Pacote de processadoré o que você ganha quando compra um único processador. Ele contém uma ou mais matrizes, caixa de plástico/cerâmica para matrizes e contatos folheados a ouro que correspondem aos da sua placa-mãe.

Observe que você sempre tem pelo menos um núcleo, uma matriz e um pacote. Para que o processador faça sentido, ele precisa ter uma unidade que possa executar comandos, um pedaço de silício contendo fisicamente os transistores que implementam o processador e o pacote que conecta esse silício aos contatos que combinam com a placa-mãe e IO.

Processador dual-coreé um processadorpacoteque possui dois núcleos físicos internos. Pode ser em um dado ou em dois dados. Freqüentemente, os processadores multi-core de primeira geração usavam vários chips em um único pacote, enquanto os designs modernos os colocavam no mesmo chip, o que oferece vantagens como a capacidade de compartilhar cache no chip.

O termo"CPU"pode ser ambíguo. Quando as pessoas compram “uma CPU”, elas compram um pacote de CPU. Quando inspecionam o "escalamento da CPU", eles falam sobre núcleos lógicos. A razão para isso é que, para a maioria dos propósitos práticos, o processador dual-core se comporta como um sistema de dois processadores, ou seja. sistema que possui dois soquetes de CPU e dois pacotes de núcleo único de CPU instalados neles; portanto, ao falar sobre escalonamento, faz mais sentido contar os núcleos disponíveis; como eles são instalados nas matrizes, pacotes e placa-mãe é menos importante.

O termo"pacote"também tem vários significados: Aqui "pacote" CPU significa o pedaço de plástico, cerâmica e metal que contém a CPU. Cada soquete de CPU na placa-mãe pode aceitar exatamente um pacote; pacote é a unidade que está conectada ao soquete.

Você pode ver um exemplo de processador quad-core de dois núcleosaqui.

A CPU, ou pacote de CPU, é mostrada de cima e de baixo na primeira foto. insira a descrição da imagem aqui

Os retângulos de cor metálica na parte superior são as duas matrizes da CPU. Cada um deles contém dois núcleos de CPU, totalizando quatro. Os pinos dourados na parte inferior correspondem aos conectores da placa-mãe.

Sobreesta páginavocê pode verumdas duas matrizes no Core 2 Quad na segunda imagem.

insira a descrição da imagem aqui

Como você pode ver, é simétrico; o lado superior contém um núcleo, o lado inferior o segundo núcleo. Duas peças de silício como esta são anexadas ao pacote da CPU para formar um Core 2 Quad quad-core.

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Pacote de CPU

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Quando você compra uma CPU, geralmente obtém algo parecido com isto.

  • Um pedaço de placa contendo pinos ou contatos na parte inferior para fazer contato com o soquete da placa-mãe.
  • Um invólucro superior, feito de metal, às vezes de cerâmica, que protege a matriz da CPU contra danos físicos, suporta o dissipador de calor e é termicamente ligado a ele, e pode atuar como escudo EMI.
  • Tampas de bypass, pequenos capacitores usados ​​para suprimir ruídos e suavizar as tensões que vão para a CPU.
  • A CPU real dentro do shell superior.

Matriz da CPU

A matriz da CPU é a própria unidade de processamento. É um pedaço de semicondutor que foi esculpido/gravado/depositado por vários processos de fabricação em uma rede de blocos lógicos, que fazem coisas que tornam a computação possível.

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Pacote de CPU aberto expondo o dado real

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Vista microscópica de uma matriz com sobreposição explicando sua construção de layout
* O Pentium 4 é uma CPU única com um único núcleo.


Núcleos de CPU

As CPUs modernas têm vários núcleos, que são unidades de processamento praticamente independentes. Os fornecedores podem fabricar núcleos como matrizes independentes na mesma embalagem ou gravados na mesma matriz.

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Pacote de CPU contendo 2 DIEs separados

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Um dado com múltiplos núcleos

Entenda o núcleo como uma unidade de processamento independente e completa. Na verdade, você pode ver que eles são praticamente uma cópia.


Nomes de marcas

Intel Core 2 Duo™e Intel Dual Core™são nomes comerciais da Intel.

Eles são exatamente como a Intel nomeou essas linhas de CPUs, não é muito significativo de forma alguma, além do fato de que eles dão uma pista de que possuem 2 núcleos.

Os nomes atuais da geração Intel Intel Core i3são Intel Core i5e Intel Core i7. Esses nomes não dizem nada. Por exemplo, existem Intel Core i5apenas 2 núcleos e alguns têm 4 núcleos. Você terá que ler a ficha técnica para saber, pois geralmente não anunciam isso.


Programas

Do ponto de vista do software, a CPU ou os núcleos são praticamente iguais. Ele não sabe se cada um deles está em seu próprio dado ou se estão gravados no mesmo dado. Eles são tratados como unidades de processamento independentes, portanto você pode executar tarefas diferentes em cada um deles.

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A terminologia é confusa nesta área, porque o marketing passou a utilizar termos técnicos para se referir aos produtos, e os coloquialismos e o uso geral nem sempre estão alinhados com os termos técnicos originais.

um circuito integrado geralmente não é fabricado como uma peça separada (como um carro), mas vários deles são “construídos” em uma pastilha de silício, como um bolo de camadas. Quando isso é feito, os circuitos individuais são cortados do wafer e os pequenos pedaços obtidos são chamados de “matriz”.

Uma CPU possui uma ou mais unidades de execução, que “podem contar”, para simplificar, e essas são chamadas de “núcleo”. Os núcleos da CPU podem ser produzidos como matrizes separadas, mas também podem ficar na mesma matriz. Se o fizerem, então você diria que esses núcleos "compartilham um dado".

Antes que um dado possa fazer algo útil, ele precisa estar conectado ao mundo exterior, por isso é “colado” em algum suporte e as conexões são soldadas, isso é chamado de “pacote”.

Editar: "um único pacote físico" agora pode significar coisas diferentes (é um palavrão). Dois núcleos em um dado compartilharão o mesmo pacote. Mas também dois núcleos em duas matrizes podem compartilhar o mesmo pacote...

Uma das disputas entre o marketing da AMD e da Intel tem sido se o “dual-core nativo” é melhor do que matrizes separadas para núcleos. Embora seja muito interessante observar o processo de fabricação dessas duas abordagens, para o usuário final simplesmente não importa como um determinado CPU é construído - o desempenho e as térmicas importam.

Uma CPU precisa de mais para funcionar do que apenas um núcleo, como o cache, portanto, um núcleo é um elemento de uma CPU.

“Core 2 Duo” é apenas um nome que o marketing da Intel criou. Eles o teriam chamado de "Sally" se isso prometesse vender melhor.

"Dual Core" é um termo geral que se refere a qualquer coisa que tenha dois núcleos.

Cuidado: esse é um pincel muito amplo com o qual pintei e extremamente simplificado se você observar as técnicas modernas.

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Sim, "morrer" é o singular de "dados" e vem (de forma indireta) de, digamos, cortar cenouras em cubos. Um grande wafer redondo de silício é produzido contendo múltiplas cópias de algum dispositivo (talvez uma CPU, talvez um controlador de memória, talvez um adaptador de vídeo) e então é "dividido" em matrizes retangulares individuais. Este termo existe há cerca de 45 anos – desde o surgimento dos circuitos integrados.

"Core" é um termo um pouco mais recente, com menos de 20 anos. É usado para se referir a uma única unidade de processamento (thread único de execução) em um pacote de múltiplos processadores.

“CPU” é talvez o termo mais antigo e mais vago. Pode ser usado para se referir à caixa inteira contendo um sistema de computador, ao pacote de circuito integrado contendo um ou mais processadores ou a um processador individual.

Embora “CPU” tenha vários significados, existem vários termos para o pequeno pacote de plástico ou cerâmica que contém circuitos integrados. Pode ser chamado (dependendo de onde você "cresceu") de "pacote", "módulo", "chip" (um termo que também pode ser usado para se referir a um dado), um "IC" (circuito integrado ), um "DIP" (embora muitos não sejam mais embalagens plásticas duplas em linha) e vários outros.

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