硬件层面的处理器核心是什么?

硬件层面的处理器核心是什么?

我一直在研究处理器的工作原理及其不同部分,包括 ALU、寄存器、控制单元,然后我突然想到了一个有关多核处理器的问题。核心是由什么组成的?它是另一个完整的处理器,还是只是它的一个部件?如果它是另一个具有自己部件的完整处理器,那么所有核心是否共享寄存器,或者所有核心的寄存器都是相同的?每个核心是否都需要有自己的数据和地址线?如果不是,那么核心之间共享的部分是什么?

答案1

处理器自从诞生以来就由诸如算法单元和控制单元等组件组成,事实上我有一本书解释了 Commodore 64 之前的 CPU 架构。

每个核心本身就像一个单核 CPU,它甚至有自己的缓存,称为 L1 缓存。核心外部是 L2 缓存和 L3 缓存,它们以某种方式分层,使得部分缓存是核心的“专有”,而更高级别的缓存是共享的。这也是为什么更高级别有更多缓存的原因。

但在你对结构感到厌烦之前,处理器是由什么制成的?超纯硅(1 ppb 外来污染物),一种从精炼沙子中提取的分子。它的制作方法可以在 2011 年英特尔新闻资料包中找到:从沙子到硅——芯片的制造如果你用谷歌搜索一下,还会发现一些不错的 YouTube 视频。

是的,每个核心都需要自己的地址线。核心的妙处在于,了解它们的好方法是,如果你有一块支持多个处理器的主板。我碰巧使用过许多服务器刀片,包括我身后壁橱里的那台,它支持多个处理器。它的妙处在于,就像共享和私有缓存一样,每个处理器都需要自己的内存(DDR#)。但是当你启动你的机器时,你通常只会被告知你的 CPU(核心)数量已经翻倍了。

我会继续讨论芯片图以及现代处理器上的内存 I/O 和图形处理的工作方式,但我认为维基百科上对此的解释比我能解释的要好得多。以下是有关处理器的完整维基:维基百科:处理器

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