CPU、核心、晶片和封裝等術語的含義是什麼?

CPU、核心、晶片和封裝等術語的含義是什麼?

現在這聽起來像是太多以前的問題,但我對這些術語真的很困惑。我試圖了解「雙核心」與「Core 2 Duo」有何不同,並且找到了一些答案。例如,這個回答狀態:

Core 2 Duo 在一個實體封裝內有兩個內核

雙核心是一個封裝中的 2 個 cpu 一個晶片中的 2 個 cpu = 2 個 cpu 一起製成 封裝中的 2 個 cpu = 小板上或以某種方式連結的 2 個 cpu

現在,核心與 CPU 有何不同?據我所知,有一種東西可以完成所有繁重的計算、決策、數學和其他事情(又名“處理”),稱為CPU。現在什麼是核心?當有人說他有 Core 2 Duo 時,處理器是什麼?在這種情況下,什麼是封裝,什麼是晶片?

我還是不懂Core 2 Duo和Dual Core的差別。有人可以解釋一下嗎超線程(對稱多線程)如果他們超慷慨的話?

答案1

「Core 2 Duo」是英特爾某些處理器的商標名稱。它本身並不能透露太多關於處理器的信息,除了它們使用 Core 2 Intel 架構之外。

(實體)處理器核心是一個獨立的執行單元,可以與其他核心並行運行一個程式執行緒。

處理器晶片是一塊連續的半導體材料(通常是矽)。一個晶片可以包含任意數量的核心。英特爾產品線上最多可提供 15 個產品。處理器晶片是構成 CPU 的電晶體實際所在的位置。

處理器封裝這是您購買單個處理器時所得到的。它包含一個或多個晶片、晶片的塑膠/陶瓷外殼以及與主機板上的相匹配的鍍金接點。

請注意,您始終至少擁有一個核心、一個晶片和一個封裝。為了使處理器有意義,它必須有一個可以執行命令的單元、一塊物理上包含實現處理器的電晶體的矽片,以及將該矽片連接到與主機板和 IO 配合的接點的封裝。

雙核心處理器是一個處理器包裹裡面有兩個物理核心。它可以位於一個晶片​​上,也可以位於兩個晶片上。通常,第一代多核心處理器在單一封裝上使用多個晶片,而現代設計將它們放在同一個晶片上,這具有能夠共享晶片上快取等優點。

期限“中央處理器”可能會含糊不清。當人們購買「一個CPU」時,他們購買的是一個CPU封裝。當他們檢查「CPU 擴充功能」時,他們談論的是邏輯核心。原因是,對於大多數實際用途,雙核心處理器的行為就像兩個處理器系統,即。系統有兩個 CPU 插槽並安裝了兩個 CPU 單核套件,因此在談論擴充時,計算可用核心是最有意義的;它們如何安裝到晶片、封裝和主機板上並不那麼重要。

期限“包裹”也有幾個意義:這裡CPU「封裝」是指包含CPU的塑膠、陶瓷和金屬片。主機板上的每個CPU插槽只能接受一個封裝;封裝是插入插座的單元。

您可以查看兩晶片四核心處理器的範例這裡

第一張照片中的 CPU 或 CPU 封裝是從頂部和底部拍攝的。 在此輸入影像描述

頂部的金屬色矩形是兩個 CPU 晶片。每個處理器都包含兩個 CPU 核心,總共四個。底部的金色插針與主機板上的連接器配合。

這一頁你可以看到第二張圖片中 Core 2 Quad 中的兩個晶片的數量。

在此輸入影像描述

正如你所看到的,它是對稱的;上側包含一個核心,底部包含第二個核心。像這樣的兩塊矽片連接到 CPU 封裝上,形成四核心 Core 2 Quad。

答案2

CPU封裝

在此輸入影像描述

當您購買 CPU 時,通常會得到如下所示的東西。

  • 一塊板,底部包含用於與主機板插槽接觸的引腳或接點。
  • 頂殼由金屬(有時是陶瓷)製成,可保護 CPU 晶片免受物理損壞,支撐散熱器並與其熱粘合,並且可以充當 EMI 屏蔽層。
  • 旁路電容,用於抑制雜訊並平滑進入 CPU 的電壓的微型電容器。
  • 頂殼內的實際CPU。

CPU晶片

CPU 晶片本身就是處理單元。它是一塊半導體,經過各種製造過程雕刻/蝕刻/沉積成邏輯塊網絡,使計算成為可能。

在此輸入影像描述
打開 CPU 封裝,露出實際晶片

在此輸入影像描述
帶有覆蓋層的晶片微觀視圖解釋了其佈局結構
* Pentium 4 是具有單核心的單 CPU。


CPU核心

現代 CPU 具有多個內核,它們幾乎是獨立的處理單元。供應商可以將內核製造為同一封裝上的獨立晶片,或蝕刻在同一晶片上。

在此輸入影像描述
CPU 封裝包含 2 個獨立的 DIE

在此輸入影像描述
一顆晶片具有多個核心

將內核理解為一個完整的獨立處理單元。事實上,你可以看到它們幾乎是複製品。


品牌名稱

Intel Core 2 Duo™Intel Dual Core™是英特爾的商標名稱。

它們只是英特爾對這些CPU系列的命名方式,除了它們給你一個線索表明它們有2個核心之外,它在任何方面都沒有多大意義。

目前的英特爾世代名稱是Intel Core i3Intel Core i5Intel Core i7。這些名字不會告訴你任何事。例如,有的Intel Core i5只有 2 核,有的有 4 核。您必須閱讀資料表才能了解這一點,因為他們通常不會宣傳這一點。


軟體

從軟體的角度來看,CPU 或核心幾乎是相同的。它不知道它們是否各自位於自己的晶片上,或者蝕刻在同一個晶片上。它們被視為獨立的處理單元,因此您可以在每個單元上執行不同的任務。

答案3

該領域的術語令人困惑,因為行銷開始使用技術術語來指稱產品,而口語和一般用法並不總是與原始技術術語保持一致。

集成電路通常不會作為單獨的部件製造(如一輛汽車),而是將其中的幾個“構建”在矽晶片上,就像層蛋糕一樣。完成後,從晶圓上切下各個電路,得到的小塊稱為“晶片”。

一個CPU有一個或多個執行單元,簡單來說,這些執行單元“可以計數”,這些執行單元被稱為“核心”。 CPU 核心可以作為單獨的晶片生產,但也可以位於同一晶片上。如果他們這樣做,那麼你會說這些核心「共享一個晶片」。

在晶片可以做任何有用的事情之前,它需要連接到外部世界,因此它被「粘合」在某些載體上並焊接連接,這稱為「封裝」。

編輯:「單一實體包」現在可以意味著不同的東西(這有點狡猾的詞)。一個晶片上的兩個核心將共享相同的封裝。而且兩個晶片上的兩個核心也可以共享同一個封裝......

AMD 和英特爾行銷之間的爭議之一是「原生雙核心」是否優於單獨的核心晶片。雖然了解這兩種方法的製造過程非常有趣,但對於最終用戶來說,某個 CPU 的建構方式並不重要——效能和散熱才是重要的。

CPU 需要比核心更多的功能才能發揮作用,例如高速緩存,因此核心是 CPU 的一個元素。

「Core 2 Duo」只是英特爾行銷部門取的一個名字。如果這樣可以賣得更好的話,他們會把它稱為「莎莉」。

「雙核心」是一個通用術語,指的是具有兩個核心的任何設備。

注意:這是我用的非常寬泛的畫筆,如果你看現代科技的話,會發現它過於簡單化了。

答案4

是的,「die」是「dice」的單數形式,並且(以迂迴的方式)來自於例如將胡蘿蔔切丁。生產出一個大的圓形矽晶圓,其中包含某些設備的多個副本(可能是 CPU,可能是內存控制器,可能是顯示適配器),然後將其“切割”成單獨的矩形晶片。自從積體電路問世以來,這個術語已經存在了大約 45 年。

「核心」是一個較新的術語,出現不到 20 年。它用於指代多處理器包中的單一處理單元(單一執行緒)。

「CPU」也許是最古老的術語,也是最模糊的。它可以用來指包含電腦系統的整個盒子、包含一個或多個處理器的積體電路封裝、或單一處理器。

儘管「CPU」有多種含義,但包含積體電路的小型塑膠或陶瓷封裝也有多種術語。它可能被稱為(取決於您“成長的地方”)“封裝”、“模組”、“晶片”(也可用於指晶片的術語)、“IC”(集成電路) )、“DIP”(儘管許多不再是雙列直插塑膠封裝)以及其他幾種。

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