![CPU、核心、芯片和封装这些术语是什么意思?](https://linux22.com/image/1286647/CPU%E3%80%81%E6%A0%B8%E5%BF%83%E3%80%81%E8%8A%AF%E7%89%87%E5%92%8C%E5%B0%81%E8%A3%85%E8%BF%99%E4%BA%9B%E6%9C%AF%E8%AF%AD%E6%98%AF%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%84%8F%E6%80%9D%EF%BC%9F.png)
现在这听起来可能像太多先前的问题了,但我真的对这些术语感到困惑。我试图理解“双核”与“Core 2 Duo”有何不同,我找到了一些答案。例如,这个回答状态:
Core 2 Duo 在一个物理封装内有两个核心
和
双核是 2 个 CPU 在一个封装中 2 个 CPU 在一个芯片中 = 2 个 CPU 组合在一起 2 个 CPU 在一个封装中 = 2 个 CPU 在小板上或以某种方式链接在一起
那么,核心与 CPU 有什么不同?我的理解是,有一种东西可以完成所有繁重的计算、决策、数学和其他工作(也称为“处理”),它被称为 CPU。那么什么是核心?当有人说他有 Core 2 Duo 时,处理器又是什么?在这种情况下,什么是封装,什么是芯片?
我仍然不明白 Core 2 Duo 和 Dual Core 之间的区别。有人能解释一下吗超线程(对称多线程)如果他们非常慷慨呢?
答案1
“Core 2 Duo”是英特尔部分处理器的商标名。除了使用 Core 2 Intel 架构外,该名称本身并不能说明处理器的太多信息。
(物理)处理器核心是一个独立的执行单元,可以与其他核心并行运行一个程序线程。
处理器芯片是一块连续的半导体材料(通常是硅)。一个芯片可以包含任意数量的核心。英特尔产品线上最多有 15 个核心。处理器芯片是组成 CPU 的晶体管实际所在的位置。
处理器包是您购买单个处理器时获得的产品。它包含一个或多个芯片、用于放置芯片的塑料/陶瓷外壳以及与主板上的触点相匹配的镀金触点。
请注意,您始终至少有一个核心、一个芯片和一个封装。要使处理器有意义,它必须有一个可以执行命令的单元、一块物理上包含实现处理器的晶体管的硅片,以及将该硅片连接到与主板和 IO 匹配的触点的封装。
双核处理器是一个处理器包裹内部有两个物理核心。它可以位于一个芯片上,也可以位于两个芯片上。第一代多核处理器通常在单个封装上使用多个芯片,而现代设计将它们放在同一个芯片上,这样可以带来诸如能够共享片上缓存等优势。
期限“中央处理器”可能会产生歧义。当人们购买“CPU”时,他们购买的是 CPU 封装。当他们检查“CPU 扩展”时,他们谈论的是逻辑核心。原因是,对于大多数实际用途而言,双核处理器的行为类似于双处理器系统,即安装了两个 CPU 插槽和两个 CPU 单核封装的系统,因此在谈论扩展时,计算可用核心数最有意义;它们如何安装到芯片、封装和主板上则不那么重要。
期限“包裹”也有多种含义:这里的 CPU“封装”是指包含 CPU 的塑料、陶瓷和金属片。主板上的每个 CPU 插槽只能容纳一个封装;封装是插入插槽的单元。
您可以看到双芯片四核处理器的示例这里。
顶部的金属色矩形是两个 CPU 芯片。每个芯片包含两个 CPU 核心,总共四个。底部的金色针脚与主板上的连接器相配。
在这一页你可以看到一第二幅图显示了 Core 2 Quad 中的两个芯片。
如您所见,它是对称的;上侧包含一个核心,下侧包含第二个核心。两片这样的硅片连接到 CPU 封装上,形成四核 Core 2 Quad。
答案2
CPU 封装
当你购买 CPU 时,你通常会得到如下所示的东西。
- 一块板,其底部有插针或触点,以便与主板插座接触。
- 顶壳由金属(有时是陶瓷)制成,可保护 CPU 芯片免受物理损坏,支撑散热器并与其热结合,并可充当 EMI 屏蔽。
- 旁路电容器,用于抑制噪音和平滑流向 CPU 的电压的微型电容器。
- 顶壳内的实际 CPU。
CPU 芯片
CPU 芯片本身就是处理单元。它是一块半导体,通过各种制造工艺雕刻/蚀刻/沉积成逻辑块网络,用于执行使计算成为可能的任务。
打开 CPU 封装后露出实际的芯片
带有覆盖层的芯片的微观视图,解释了它的布局结构
* Pentium 4 是具有单核的单 CPU。
CPU 核心
现代 CPU 有多个内核,这些内核基本上是独立的处理单元。供应商可以将内核制造为同一封装上的独立芯片,也可以蚀刻在同一芯片上。
CPU 封装包含 2 个独立 DIE
一个芯片有多个核心
将核心理解为一个完全独立的处理单元。事实上,你可以看到它们几乎是一个副本。
品牌名称
Intel Core 2 Duo™
和Intel Dual Core™
是英特尔的商标名称。
它们只是英特尔对这些 CPU 系列的命名方式,除了给你提示它们有 2 个核心之外,没有任何意义。
当前英特尔的代号为Intel Core i3
、Intel Core i5
和Intel Core i7
。这些名称不会告诉您任何信息。例如,有些Intel Core i5
只有 2 个内核,有些有 4 个内核。您必须阅读数据表才能知道,因为他们通常不会宣传这一点。
软件
从软件的角度来看,CPU 或内核几乎相同。它不知道它们是各自位于自己的芯片上,还是蚀刻在同一芯片上。它们被视为独立的处理单元,因此您可以在每个单元上运行不同的任务。
答案3
该领域的术语令人困惑,因为营销开始使用技术术语来指代产品,而口语和一般用法并不总是与原始技术术语一致。
集成电路通常不是单独制造的(如一辆汽车),而是将多个集成电路“构建”在硅片上,就像分层蛋糕一样。完成后,将单个电路从硅片上切下,得到的小块称为“芯片”。
为简化起见,CPU 有一个或多个执行单元,它们“可以计数”,称为“核心”。CPU 核心可以作为单独的芯片生产,但也可以位于同一芯片上。如果是这样,那么你可以说这些核心“共享一个芯片”。
在一个芯片能够做任何有用的事情之前,它需要与外界相连,所以它被“粘”在某个载体上,并且连接上去,这就叫做“封装”。
编辑:“单个物理封装”现在可以表示不同的含义(这是一个有点含糊其辞的词)。一个芯片上的两个核心将共享同一个封装。但两个芯片上的两个核心也可以共享同一个封装……
AMD 和英特尔营销之间的争议之一是“原生双核”是否比核心独立芯片更好。虽然观察这两种方法的制造过程非常有趣,但对于最终用户来说,某种 CPU 的构造方式并不重要 - 性能和散热才是最重要的。
CPU 的功能不仅仅只有核心,还需要缓存,所以核心是 CPU 的一个元素。
“Core 2 Duo” 只是英特尔营销部门想出的一个名字。如果这个名字能提高销量,他们本可以叫它“Sally”。
“双核”是一个通用术语,指具有两个核心的任何事物。
注意:这是我用非常宽泛的笔触描绘的,如果你看看现代技术,就会发现它被严重简化了。
答案4
是的,“die”是“dice”的单数形式,它(以一种迂回的方式)来自切胡萝卜。生产一个大的圆形硅片,其中包含一些设备的多个副本(可能是 CPU、可能是内存控制器、可能是显示适配器),然后将其“切成”单独的矩形芯片。这个术语已经存在了 45 年左右——自集成电路诞生以来。
“核心”是一个较新的术语,出现还不到 20 年。它用于指多处理器包中的一个处理单元(单个执行线程)。
“CPU” 可能是最古老、最模糊的术语。它可以用来指代包含计算机系统的整个盒子、包含一个或多个处理器的集成电路封装或单个处理器。
尽管“CPU”有多种含义,但包含集成电路的小型塑料或陶瓷封装也有多种术语。它可能被称为(取决于您“成长”的地方)“封装”、“模块”、“芯片”(也可用于指代芯片的术语)、“IC”(集成电路)、“DIP”(尽管许多不再是双列直插式塑料封装)和其他几种。