Что подразумевается под терминами CPU, Core, Die и Package?

Теперь это может звучать как слишком много предыдущих вопросов, но я действительно смущен этими терминами. Я пытался понять, чем «двухъядерный» отличается от «Core 2 Duo», и натолкнулся на некоторые ответы. Например, этот ответ гласит:

Core 2 Duo имеет два ядра внутри одного физического пакета

а также

двухъядерный процессор - это 2 процессора в упаковке 2 процессора в кристалле = 2 процессора, сделанные вместе 2 процессора в упаковке = 2 процессора на маленькой плате или связанные каким-либо образом

Теперь ядро ​​отличается от процессора? Я понимаю, что есть кое-что, что выполняет все тяжелые вычисления, принятие решений, математику и другие вещи (также называемые «обработка»), называется ЦП. Теперь, что такое ядро? А что такое процессор, когда кто-то говорит, что у него есть Core 2 Duo? И в этом контексте, что такое Пакет и что такое Die?

Я до сих пор не понимаю разницу между Core 2 Duo и Dual Core. И может ли кто-нибудь объяснить гиперпоточность (симметричную многопоточность) тоже, если они супер щедры?

«Core 2 Duo» - это торговая марка Intel для некоторых ее процессоров. Одно это мало говорит о процессоре, за исключением того, что они используют архитектуру Intel Core 2.

(Физическое) ядро ​​процессора - это независимый исполнительный модуль, который может одновременно запускать один программный поток параллельно с другими ядрами.

Процессорная матрица представляет собой единый непрерывный кусок полупроводникового материала (обычно кремния). Плашка может содержать любое количество ядер. В линейке продуктов Intel доступно до 15. Процессор умирает, где фактически находятся транзисторы, составляющие процессор.

Процессорный пакет - это то, что вы получаете, когда покупаете один процессор. Он содержит один или несколько матриц, пластиковый / керамический корпус для матриц и позолоченные контакты, которые соответствуют разъемам на материнской плате.

Обратите внимание, что у вас всегда есть хотя бы одно ядро, один кубик и один пакет. Чтобы процессор имел смысл, он должен иметь модуль, который может выполнять команды, кусок кремния, физически содержащий транзисторы, реализующие процессор, и пакет, который присоединяет этот кремний к контактам, которые соединяются с материнской платой и вводом-выводом.

Двухъядерный процессор представляет собой процессорный пакет с двумя физическими ядрами внутри. Это может быть либо одна, либо две. Часто многоядерные процессоры первого поколения использовали несколько кристаллов в одном пакете, в то время как современные разработки помещают их в один и тот же кристалл, что дает такие преимущества, как возможность совместно использовать встроенный кэш.

Термин «процессор» может быть неоднозначным. Когда люди покупают «процессор», они покупают пакет процессора. Когда они проверяют «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 установлены два сокета ЦП и два одноядерных пакета ЦП, поэтому, говоря о масштабировании, имеет смысл подсчитать количество доступных ядер; как они устанавливаются на штампы, пакеты и материнскую плату, менее важно.

Термин «пакет» также имеет несколько значений: здесь «пакет» ЦП означает кусок пластика, керамики и металла, который содержит ЦП. Каждый сокет процессора на материнской плате может принимать ровно одну упаковку; Пакет - это устройство, подключенное к розетке.

Вы можете увидеть пример двухъядерного четырехъядерного процессора здесь .

ЦП или пакет ЦП изображен сверху и снизу на первой фотографии.

Металлические прямоугольники на верхней стороне - два кристалла процессора. Каждое из них содержит два ядра процессора, всего четыре. Золотые контакты на нижней стороне сопрягаются с разъемами на материнской плате.

На этой странице вы можете увидеть один из двух штампов в Core 2 Quad на втором изображении.

Как видите, это симметрично; верхняя сторона содержит одно ядро, нижняя сторона - второе ядро. Два куска кремния, как это, прикреплены к корпусу процессора, чтобы сделать четырехъядерный процессор Core 2 Quad.

Пакет ЦП

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

• Кусок платы, содержащий контакты или контакты снизу для контакта с разъемом материнской платы.
• Верхняя оболочка из металла, а иногда и керамики, которая защищает центральный процессор от физических повреждений, поддерживает теплоотвод и термически связана с ним, а также может выступать в качестве защитного экрана от электромагнитных помех.
• Обходные крышки, крошечные конденсаторы, используемые для подавления шума и сглаживания напряжений, поступающих на процессор.
• Фактический процессор внутри верхней оболочки.

CPU Die

Процессор умирает сам процессор. Это кусок полупроводника, который был создан / выгравирован / нанесен различными производственными процессами в сеть логических блоков, которые делают вещи, которые делают возможными вычисления.

Открытый ЦП пакет, выставляющий фактический кристалл

Микроскопическое изображение кристалла с наложением, объясняющее его конструкцию
* Pentium 4 представляет собой один процессор с одним ядром.

Процессорные ядра

Современные процессоры имеют несколько ядер, которые в значительной степени являются независимыми процессорами. Поставщики могут изготавливать стержни как независимые штампы на одной и той же упаковке или вытравливать на одной и той же матрице.

Пакет CPU, содержащий 2 отдельных DIE

Один кристалл с несколькими ядрами

Понимать ядро ​​как полностью независимый процессор. На самом деле, вы можете видеть, что они в значительной степени являются копией.

Брендовые имена

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

Это просто то, как Intel называет эти линейки процессоров, это не очень важно, кроме того факта, что они дают вам понять, что у них есть 2 ядра.

В настоящее время имена поколений Intel являются Intel Core i3, Intel Core i5и Intel Core i7. Эти имена ничего вам не говорят. Например, есть Intel Core i5только 2 ядра, а некоторые имеют 4 ядра. Вы должны будете прочитать таблицу данных, чтобы узнать это, поскольку они обычно не рекламируют это.

Програмное обеспечение

С точки зрения программного обеспечения, процессор или ядра практически одинаковы. Он не знает, все ли они на своих кубиках или выгравированы на одном кристалле. Они рассматриваются как независимые процессоры, поэтому вы можете запускать разные задачи для каждого из них.

Терминология вводит в заблуждение в этой области, потому что маркетинг начал использовать технические термины для обозначения продуктов, а разговорные выражения и общее использование не всегда соответствуют исходным техническим терминам.

Интегральная схема обычно не изготавливается как отдельный элемент (например, одна машина), но некоторые из них «построены» на кремниевой пластине, как слоеный пирог. Когда это сделано, отдельные контуры вырезаются из пластины, а маленькие кусочки, которые вы получаете, называются «кубиками».

CPU имеет один или несколько исполнительных блоков, которые «могут считать» для упрощения, и они называются «ядром». Ядра процессора могут быть изготовлены как отдельные кристаллы, но также могут находиться на одном кристалле. Если они это сделают, то вы бы сказали, что эти ядра «делят кубик».

Прежде чем кристалл сможет сделать что-нибудь полезное, он должен быть подключен к внешнему миру, поэтому он «приклеивается» к некоторому носителю и спаивается соединения, что называется «пакетом».

Изменить: «один физический пакет» теперь может означать разные вещи (это немного слова ласка). Два ядра на одном кристалле будут использовать один и тот же пакет. Но также два ядра на двух матрицах могут использовать один и тот же пакет ...

Один из споров между AMD и Intel по маркетингу заключался в том, что «родной двухъядерный» лучше, чем отдельные кристаллы для ядер. Хотя очень интересно взглянуть на производственный процесс для этих двух подходов, для конечного пользователя просто не имеет значения, как построен определенный процессор - производительность и тепловые характеристики.

Процессору нужно больше, чтобы функционировать, а не только ядру, например, кешу, поэтому ядро ​​является одним из элементов процессора.

«Core 2 Duo» - это просто название, которое придумал Intel по маркетингу. Они бы назвали это «Салли», если бы пообещали продавать лучше.

«Двойное ядро» - это общий термин, относящийся ко всему, что имеет два ядра.

Внимание: это очень широкая кисть, которую я нарисовал, и она сильно упрощена, если взглянуть на современные методы.

Да, «умри» - это единственное число от «игральных костей» и происходит (окольным путем), скажем, от нарезанной кубиками моркови. Выпускается большая круглая кремниевая пластина, содержащая несколько копий какого-либо устройства (возможно, ЦП, возможно, контроллер памяти, возможно, адаптер дисплея), а затем она «нарезается» на отдельные прямоугольные матрицы. Этот срок существует около 45 лет или около того - с момента появления интегральных микросхем.

«Ядро» - это несколько более новый термин, которому менее 20 лет. Он используется для ссылки на один процессор (один поток выполнения) в многопроцессорном пакете.

«Процессор», пожалуй, самый старый и самый расплывчатый термин. Он может использоваться для обозначения всего блока, содержащего компьютерную систему, пакета интегральных микросхем, содержащего один или несколько процессоров, или отдельного процессора.

В то время как «процессор» имеет несколько значений, существует несколько терминов для маленькой пластиковой или керамической упаковки, содержащей интегральные схемы. Это может называться (в зависимости от того, где вы «выросли») «пакетом», «модулем», «микросхемой» (термин, который также может использоваться для обозначения кристалла), «IC» (интегральная схема ), «DIP» (хотя многие из них уже не являются двойными пластиковыми упаковками) и несколько других.