Что означают термины «ЦП», «Ядро», «Кристалл» и «Корпус»?

Что означают термины «ЦП», «Ядро», «Кристалл» и «Корпус»?

Теперь это может показаться слишком большим количеством предыдущих вопросов, но я действительно запутался в этих терминах. Я пытался понять, чем "dual core" отличается от "Core 2 Duo", и я наткнулся на некоторые ответы. Например, этоотвечатьсостояния:

Core 2 Duo имеет два ядра в одном физическом корпусе

и

двухъядерный процессор — это 2 процессора в одном корпусе 2 процессора на кристалле = 2 процессора, собранных вместе 2 процессора в корпусе = 2 процессора на небольшой плате или соединенных каким-либо образом

Итак, отличается ли ядро ​​от ЦП? Насколько я понимаю, есть нечто, что делает все тяжелые вычисления, принятие решений, математику и прочее (т. е. «обработку»), называется ЦП. Итак, что такое Ядро? И что такое процессор, когда кто-то говорит, что у него Core 2 Duo? И в этом контексте что такое Корпус и что такое Кристалл?

Я до сих пор не понимаю разницу между Core 2 Duo и Dual Core. И может кто-нибудь объяснитьгиперпоточность (симметричная многопоточность)а если они еще и супер щедрые?

решение1

"Core 2 Duo" — это торговая марка Intel для некоторых процессоров. Одно это не говорит о процессоре многого, кроме того, что он использует архитектуру Core 2 Intel.

(Физическое) ядро ​​процессорапредставляет собой независимый исполнительный блок, который может запускать один программный поток одновременно параллельно с другими ядрами.

Процессорный кристаллпредставляет собой единый непрерывный кусок полупроводникового материала (обычно кремния). Кристалл может содержать любое количество ядер. В линейке продукции Intel доступно до 15 ядер. Кристалл процессора — это место, где фактически находятся транзисторы, составляющие ЦП.

Пакет процессорато, что вы получаете, когда покупаете один процессор. Он содержит один или несколько кристаллов, пластиковый/керамический корпус для кристаллов и позолоченные контакты, которые соответствуют контактам на вашей материнской плате.

Обратите внимание, что у вас всегда есть по крайней мере одно ядро, один кристалл и один корпус. Чтобы процессор имел смысл, он должен иметь блок, который может выполнять команды, кусок кремния, физически содержащий транзисторы, реализующие процессор, и корпус, который присоединяет этот кремний к контактам, которые сопрягаются с материнской платой и IO.

Двухъядерный процессорэто процессорупаковкакоторый имеет два физических ядра внутри. Он может быть как на одном кристалле, так и на двух кристаллах. Часто многоядерные процессоры первого поколения использовали несколько кристаллов в одном корпусе, в то время как современные конструкции помещают их на один кристалл, что дает такие преимущества, как возможность совместного использования кэша на кристалле.

Термин"ПРОЦЕССОР"может быть неоднозначным. Когда люди покупают «процессор», они покупают пакет процессора. Когда они изучают «масштабирование процессора», они говорят о логических ядрах. Причина этого в том, что для большинства практических целей двухъядерный процессор ведет себя как двухпроцессорная система, т. е. система, в которой установлено два сокета процессора и два одноядерных пакета процессора, поэтому, когда речь идет о масштабировании, имеет смысл подсчитать доступные ядра; то, как они установлены на кристаллах, пакетах и ​​материнской плате, менее важно.

Термин"упаковка"также имеет несколько значений: Здесь CPU "package" означает кусок пластика, керамики и металла, который содержит CPU. Каждый сокет CPU на материнской плате может принять ровно один пакет; пакет - это блок, который подключается к сокету.

Вы можете увидеть пример двухъядерного четырехъядерного процессораздесь.

На первой фотографии центральный процессор (или его корпус) показан сверху и снизу. введите описание изображения здесь

Металлического цвета прямоугольники на верхней стороне — это два кристалла ЦП. Каждый из них содержит два ядра ЦП, что в сумме составляет четыре. Золотые контакты на нижней стороне сопрягаются с разъемами на материнской плате.

Наэта страницаты можешь видетьодиндвух кристаллов в Core 2 Quad на втором изображении.

введите описание изображения здесь

Как вы видите, он симметричен; верхняя сторона содержит одно ядро, нижняя сторона - второе ядро. Два таких куска кремния прикреплены к корпусу ЦП, чтобы сделать четырехъядерный Core 2 Quad.

решение2

Пакет ЦП

введите описание изображения здесь

Когда вы покупаете процессор, вы обычно получаете что-то похожее на это.

  • Часть платы, содержащая штырьки или контакты в нижней части для соединения с гнездом материнской платы.
  • Верхняя оболочка, выполненная из металла, иногда керамики, которая защищает кристалл ЦП от физических повреждений, поддерживает радиатор и термически связана с ним, а также может выступать в качестве экрана от электромагнитных помех.
  • Обходные конденсаторы — крошечные конденсаторы, используемые для подавления шума и сглаживания напряжений, поступающих на ЦП.
  • Фактический процессор внутри верхней оболочки.

Матрица ЦП

Кристалл ЦП — это сам процессорный блок. Это кусок полупроводника, который был вылеплен/вытравлен/нанесен различными производственными процессами в сеть логических блоков, которые делают то, что делает вычисления возможными.

введите описание изображения здесь
Открытый корпус ЦП, показывающий реальный кристалл

введите описание изображения здесь
Микроскопический вид кристалла с накладкой, поясняющей его конструкцию
* Pentium 4 — это одноядерный процессор.


Ядра ЦП

Современные процессоры имеют несколько ядер, которые являются практически независимыми процессорными единицами. Поставщики могут производить ядра как независимые кристаллы на одном корпусе или вытравленные на одном кристалле.

введите описание изображения здесь
Пакет ЦП, содержащий 2 отдельных кристалла

введите описание изображения здесь
Один кристалл с несколькими ядрами

Понимайте ядро ​​как полностью независимую единицу обработки. Фактически, вы можете видеть, что они в значительной степени являются копией.


Названия брендов

Intel Core 2 Duo™и Intel Dual Core™являются товарными знаками Intel.

Это просто название, которое Intel дала этим линейкам процессоров. Оно не несет в себе никакого смысла, за исключением того, что оно дает понять, что в нем 2 ядра.

Текущие названия поколений Intel — Intel Core i3, Intel Core i5и Intel Core i7. Эти названия ничего вам не говорят. Например, есть модели Intel Core i5с 2 ядрами, а некоторые с 4 ядрами. Вам придется прочитать техническое описание, чтобы узнать это, так как они обычно не рекламируют это.


Программное обеспечение

С точки зрения программного обеспечения, ЦП или ядра практически одинаковы. Он не знает, находятся ли они на своем кристалле или вытравлены на одном кристалле. Они рассматриваются как независимые процессорные блоки, поэтому вы можете запускать разные задачи на каждом из них.

решение3

Терминология в этой области запутанная, поскольку маркетинг начал использовать технические термины для обозначения продуктов, а разговорные выражения и общеупотребительные выражения не всегда соответствуют исходным техническим терминам.

Интегральная схема обычно не производится как отдельная деталь (как один автомобиль), но несколько из них "собираются" на кремниевой пластине, как слоеный пирог. Когда это сделано, отдельные схемы вырезаются из пластины, и маленькие части, которые вы получаете, называются "кристаллом".

У ЦП есть один или несколько исполнительных блоков, которые "умеют считать", для упрощения, и они называются "ядром". Ядра ЦП могут быть изготовлены как отдельные кристаллы, но также могут располагаться на одном кристалле. Если это так, то можно сказать, что эти ядра "делят кристалл".

Прежде чем кристалл сможет сделать что-то полезное, его необходимо подключить к внешнему миру, для этого его «приклеивают» к какому-то носителю и припаивают соединения, это называется «корпус».

Редактировать: "один физический корпус" теперь может означать разные вещи (это немного ласкательное слово). Два ядра на одном кристалле будут иметь один и тот же корпус. Но также два ядра на двух кристаллах могут иметь один и тот же корпус...

Один из споров между маркетингом AMD и Intel был о том, лучше ли "родной двухъядерный" или отдельные кристаллы для ядер. Хотя очень интересно посмотреть на процесс производства для этих двух подходов, для конечного пользователя просто неважно, как построен определенный процессор - важны производительность и тепловые характеристики.

Для функционирования процессора требуется нечто большее, чем просто ядро, например кэш-память, поэтому ядро ​​— это один из элементов процессора.

"Core 2 Duo" — это просто название, придуманное маркетингом Intel. Они бы назвали его "Салли", если бы это обещало лучшие продажи.

«Dual Core» — это общий термин, обозначающий все, что имеет два ядра.

Осторожно: я нарисовал очень широкую кисть, и если взглянуть на современные техники, то она сильно упрощена.

решение4

Да, "die" — это единственное число от "dice", и происходит (окольным путем) от, скажем, нарезки моркови кубиками. Изготавливается большая круглая кремниевая пластина, содержащая несколько копий какого-то устройства (возможно, ЦП, возможно, контроллера памяти, возможно, видеоадаптера), а затем она "нарезается" на отдельные прямоугольные кристаллы. Этот термин существует уже около 45 лет — с момента зарождения интегральных схем.

«Core» — это несколько более новый термин, ему менее 20 лет. Он используется для обозначения одного процессорного блока (одного потока выполнения) в пакете с несколькими процессорами.

«CPU» — это, пожалуй, самый старый термин и самый неопределенный. Он может использоваться для обозначения всего блока, содержащего компьютерную систему, интегральной схемы, содержащей один или несколько процессоров, или отдельного процессора.

В то время как "CPU" имеет несколько значений, существует несколько терминов для маленького пластикового или керамического корпуса, содержащего интегральные схемы. Его можно назвать (в зависимости от того, где вы "выросли") "корпусом", "модулем", "чипом" (термин, который также может использоваться для обозначения кристалла), "ИС" (интегральная схема), "DIP" (хотя многие из них больше не являются двухрядными пластиковыми корпусами) и несколькими другими.

Связанный контент