Cosa si intende con i termini CPU, Core, Die e Package?

Ora questo potrebbe sembrare come troppe domande precedenti, ma sono davvero confuso su questi termini. Stavo cercando di capire in che modo "dual core" è diverso da "Core 2 Duo" e ho trovato alcune risposte. Ad esempio, questa risposta afferma:

Core 2 Duo ha due core all'interno di un singolo pacchetto fisico

e

dual core è 2 cpu in un pacchetto 2 cpu in un dado = 2 cpu fatti insieme 2 cpu nel pacchetto = 2 cpu su una piccola scheda o collegati in qualche modo

Ora, un core è diverso da una CPU? Quello che capisco è che c'è qualcosa che fa tutto il calcolo pesante, il processo decisionale, la matematica e altre cose (alias "elaborazione") si chiama CPU. Ora cos'è un core? E cos'è un processore quando qualcuno dice di avere un Core 2 Duo? E in questo contesto cos'è un pacchetto e cos'è un dado?

Ancora non capisco la differenza tra Core 2 Duo e Dual Core. E qualcuno può spiegare anche l' hyper-threading (simmetrico multi-threading) se sono super generosi?

"Core 2 Duo" è il nome commerciale di Intel per alcuni dei suoi processori. Da solo non dice molto sul processore, tranne per il fatto che usano l'architettura Intel Core 2.

Il core del processore (fisico) è un'unità di esecuzione indipendente che può eseguire un thread di programma alla volta in parallelo con altri core.

La matrice del processore è un singolo pezzo continuo di materiale semiconduttore (solitamente silicio). Un dado può contenere qualsiasi numero di core. Fino a 15 sono disponibili sulla linea di prodotti Intel. Il processore muore dove risiedono effettivamente i transistor che compongono la CPU.

Il pacchetto processore è quello che ottieni quando acquisti un singolo processore. Contiene uno o più stampi, alloggiamento in plastica / ceramica per stampi e contatti dorati che corrispondono a quelli sulla scheda madre.

Nota che hai sempre almeno un nucleo, un dado e un pacchetto. Perché il processore abbia un senso, deve avere un'unità in grado di eseguire comandi, un pezzo di silicio contenente fisicamente i transistor che implementano il processore e il pacchetto che collega quel silicio ai contatti che si accoppiano alla scheda madre e IO.

Il processore dual-core è un pacchetto di processori che contiene due core fisici. Può essere su uno o due dadi. Spesso i processori multi-core di prima generazione utilizzavano diversi die su un unico pacchetto, mentre i design moderni li mettevano sullo stesso die, il che offre vantaggi come la possibilità di condividere la cache on-die.

Il termine "CPU" può essere ambiguo. Quando le persone acquistano "una CPU", acquistano un pacchetto CPU. Quando ispezionano il "ridimensionamento della CPU", parlano di core logici. La ragione di ciò è che per scopi pratici il processore dual-core si comporta come un sistema a due processori, vale a dire. sistema con due socket CPU e due pacchetti single core CPU installati, quindi quando si parla di ridimensionamento, ha più senso contare i core disponibili; il modo in cui sono installati su die, pacchetti e schede madri è meno importante.

Il termine "pacchetto" ha anche diversi significati: qui "pacchetto" CPU indica il pezzo di plastica, ceramica e metallo che contiene la CPU. Ogni socket CPU sulla scheda madre può accettare esattamente un pacchetto; pacchetto è l'unità che è collegata alla presa.

Si può vedere esempio di due die processore quad-core qui .

La CPU, o pacchetto CPU, è raffigurata dall'alto e dal basso nella prima foto.

I rettangoli colorati in metallo sul lato superiore sono le due matrici della CPU. Ognuno di essi contiene due core della CPU, per un totale di quattro. I pin dorati sul lato inferiore si accoppiano ai connettori sulla scheda madre.

In questa pagina puoi vedere uno dei due die nel Core 2 Quad nella seconda immagine.

Come puoi vedere, è simmetrico; il lato superiore contiene un nucleo, il lato inferiore il secondo nucleo. Due pezzi di silicio come questo sono collegati al pacchetto CPU per creare un quad-core Core 2 Quad.

Pacchetto CPU

Quando acquisti una CPU, di solito ottieni qualcosa del genere.

• Un pezzo di scheda, contenente pin o contatti sul fondo per entrare in contatto con una presa della scheda madre.
• Un guscio superiore, in metallo, a volte in ceramica, che protegge la matrice della CPU da danni fisici, supporta il dissipatore di calore e legato termicamente con esso, e può fungere da scudo EMI.
• Bypass caps, piccoli condensatori usati per sopprimere il rumore e attenuare le tensioni che vanno alla CPU.
• La CPU effettiva all'interno della shell superiore.

CPU Die

La matrice della CPU è l'unità di elaborazione stessa. È un pezzo di semiconduttore che è stato scolpito / inciso / depositato da vari processi di produzione in una rete di blocchi logici, che fanno cose che rendono possibile l'elaborazione.

Pacchetto CPU aperto che espone il dado reale

Vista microscopica di una matrice con overlay che spiega la sua struttura di layout
* Il Pentium 4 è una singola CPU con un singolo core.

Core della CPU

Le moderne CPU hanno più core, che sono unità di elaborazione praticamente indipendenti. I venditori possono produrre anime come matrici indipendenti sullo stesso pacco o incise sullo stesso stampo.

Pacchetto CPU contenente 2 DIE separati

Uno muore con più core

Comprendere il core come un'unità di elaborazione indipendente completa. In effetti, puoi vedere che sono praticamente una copia.

Nomi di branding

Intel Core 2 Duo™e Intel Dual Core™sono nomi commerciali di Intel.

Sono proprio come Intel ha chiamato queste linee di CPU, non è molto significativo in alcun modo, a parte il fatto che ti danno un'idea del fatto che ci sono 2 core.

Gli attuali nomi generazione Intel sono Intel Core i3, Intel Core i5e Intel Core i7. Questi nomi non ti dicono niente. Ad esempio, ci sono Intel Core i5solo 2 core e alcuni hanno 4 core. Dovrai leggere il foglio dati per conoscerlo, poiché di solito non lo pubblicizzano.

Software

Dal punto di vista del software, CPU o core sono praticamente uguali. Non sa se sono ciascuno sul proprio dado o se sono incisi sullo stesso dado. Sono trattati come unità di elaborazione indipendenti, quindi è possibile eseguire diverse attività su ciascuna di esse.

La terminologia è confusa in questo settore, poiché il marketing ha iniziato a utilizzare termini tecnici per riferirsi ai prodotti e colloquiali e uso generale non sono sempre allineati ai termini tecnici originali.

un circuito integrato di solito non viene prodotto come un pezzo separato (come un'auto), ma molti di essi sono "costruiti" su un wafer di silicio, come una torta a strati. Al termine, i singoli circuiti vengono tagliati dal wafer e i piccoli pezzi ottenuti vengono chiamati "die".

Una CPU ha una o più unità di esecuzione, che "possono contare", per semplificare, e quelle sono chiamate "core". I core della CPU possono essere prodotti come die separati, ma possono anche stare sullo stesso die. Se lo fanno, allora diresti che quei nuclei "condividono un dado".

Prima che un dado possa fare qualcosa di utile, deve essere collegato al mondo esterno, quindi è "incollato" su alcuni supporti e le connessioni sono saldate, che si chiama "pacchetto".

Modifica: "un singolo pacchetto fisico" ora può significare cose diverse (è un po 'una parola da donnola). Due core su un dado condivideranno lo stesso pacchetto. Ma anche due core su due die possono condividere lo stesso pacchetto ...

Una delle controversie tra il marketing AMD e Intel è stata che il "dual-core nativo" è meglio di matrici separate per core. Sebbene sia molto interessante esaminare il processo di produzione di questi due approcci, per l'utente finale non importa semplicemente come sia costruita una determinata CPU - prestazioni e prestazioni termiche.

Una CPU ha bisogno di più per funzionare quindi solo un core, come la cache, quindi un core è un elemento di una CPU.

"Core 2 Duo" è solo un nome del marketing Intel. Lo avrebbero chiamato "Sally" se ciò avesse promesso di vendere meglio.

"Dual Core" è un termine generale che si riferisce a tutto ciò che ha due core.

Attenzione: è un pennello molto ampio con cui ho dipinto e notevolmente semplificato se si guardano le tecniche moderne.

Sì, "morire" è il singolare di "dadi", e proviene (in modo rotatorio) da, diciamo, carote a dadini. Viene prodotto un grande wafer di silicio rotondo contenente più copie di alcuni dispositivi (forse una CPU, forse un controller di memoria, forse un adattatore per display), e quindi viene "tagliato" in singoli stampi rettangolari. Questo termine esiste da circa 45 anni - fin dagli albori dei circuiti integrati.

"Core" è un termine un po 'più recente, con meno di 20 anni. Viene utilizzato per fare riferimento a una singola unità di elaborazione (singolo thread di esecuzione) in un pacchetto a più processori.

"CPU" è forse il termine più antico e il più vago. Può essere usato per riferirsi all'intera scatola contenente un sistema informatico, il pacchetto di circuiti integrati contenente uno o più processori o un singolo processore.

Considerando che "CPU" ha molteplici significati, ci sono più termini per il piccolo pacchetto di plastica o ceramica contenente circuiti integrati. Può essere chiamato (a seconda di dove "sei cresciuto") un "pacchetto", un "modulo", un "chip" (un termine che può anche essere usato per riferirsi a un dado), un "IC" (circuito integrato ), un "DIP" (anche se molti non sono più pacchetti di plastica in linea doppia) e molti altri.