O que se entende pelos termos CPU, Core, Die e Package?

Agora, isso pode parecer muitas perguntas anteriores, mas estou realmente confuso sobre esses termos. Eu estava tentando entender como "dual core" é diferente de "Core 2 Duo" e me deparei com algumas respostas. Por exemplo, esta resposta afirma:

O Core 2 Duo possui dois núcleos dentro de um único pacote físico

e

dual core é 2 cpu em um pacote 2 cpu em um dado = 2 cpu's juntos 2 cpu's em pacote = 2 cpu em uma placa pequena ou vinculados de alguma forma

Agora, um núcleo é diferente de uma CPU? O que eu entendo é que existe algo que faz todo o cálculo pesado, tomada de decisão, matemática e outras coisas (também conhecidas como "processamento"), chamado CPU. Agora, o que é um Core? E o que é um processador quando alguém diz que ele tem um Core 2 Duo? E, neste contexto, o que é um pacote e o que é um dado?

Ainda não entendo a diferença entre o Core 2 Duo e o Dual Core. E alguém pode explicar o hiper-threading (multi-threading simétrico) também se for super generoso?

"Core 2 Duo" é o nome de marca comercial da Intel para alguns de seus processadores. Por si só, não fala muito sobre o processador, exceto eles usando a arquitetura Intel Core 2.

O núcleo do processador (físico) é uma unidade de execução independente que pode executar um encadeamento de programa por vez em paralelo com outros núcleos.

A matriz do processador é uma única peça contínua de material semicondutor (geralmente silício). Um dado pode conter qualquer número de núcleos. Até 15 estão disponíveis na linha de produtos Intel. A matriz do processador é onde os transistores que compõem a CPU realmente residem.

Pacote de processador é o que você obtém quando compra um único processador. Ele contém uma ou mais matrizes, caixa de plástico / cerâmica para matrizes e contatos dourados que correspondem aos da sua placa-mãe.

Observe que você sempre tem pelo menos um núcleo, um dado e um pacote. Para que o processador faça sentido, ele precisa ter uma unidade que possa executar comandos, um pedaço de silício contendo fisicamente os transistores que implementam o processador e o pacote que anexa esse silício aos contatos que se acasalam à placa-mãe e às E / S.

O processador de núcleo duplo é um pacote de processador que possui dois núcleos físicos internos. Pode ser em um dado ou dois dados. Frequentemente, os processadores multi-core de primeira geração usavam várias matrizes em um único pacote, enquanto os designs modernos as colocavam na mesma matriz, o que oferece vantagens como poder compartilhar o cache na matriz.

O termo "CPU" pode ser ambíguo. Quando as pessoas compram "uma CPU", elas compram um pacote de CPU. Quando eles inspecionam o "dimensionamento da CPU", eles falam sobre núcleos lógicos. A razão para isso é que, para fins mais práticos, o processador dual-core se comporta como um sistema com dois processadores, ou seja. sistema que possui dois soquetes de CPU e dois pacotes de núcleo único de CPU instalados; portanto, ao falar sobre dimensionamento, faz mais sentido contar os núcleos disponíveis; como eles são instalados em matrizes, pacotes e placas-mãe é menos importante.

O termo "pacote" também tem vários significados: Aqui "pacote" da CPU significa o pedaço de plástico, cerâmica e metal que contém a CPU. Cada soquete da CPU na placa-mãe pode aceitar exatamente um pacote; pacote é a unidade conectada ao soquete.

Você pode ver um exemplo de processador quad-core de dois dados aqui .

A CPU, ou pacote de CPU, é mostrada de cima e de baixo na primeira foto.

Os retângulos coloridos de metal no lado superior são os dois dados da CPU. Cada um deles contém dois núcleos de CPU, perfazendo quatro no total. Os pinos dourados no lado inferior se encaixam nos conectores na placa-mãe.

Em desta página você pode ver um dos dois morre no Core 2 Quad na segunda imagem.

Como você pode ver, é simétrico; o lado superior contém um núcleo; o lado inferior, o segundo núcleo. Dois pedaços de silício como esse são anexados ao pacote da CPU para criar um Core 2 Quad de quatro núcleos.

Pacote de CPU

Quando você compra uma CPU, geralmente obtém algo parecido com isto.

• Um pedaço de placa, contendo pinos ou contatos na parte inferior para fazer contato com um soquete da placa-mãe.
• Uma concha superior, feita de metal, às vezes de cerâmica, que protege a matriz da CPU contra danos físicos, suporta o dissipador de calor e é ligada termicamente a ela, e pode atuar como escudo EMI.
• Bypass caps, pequenos capacitores usados ​​para suprimir ruídos e suavizar as tensões que vão para a CPU.
• A CPU real dentro do shell superior.

CPU Die

O dado da CPU é a própria unidade de processamento. É um pedaço de semicondutor que foi esculpido / gravado / depositado por vários processos de fabricação em uma rede de blocos lógicos, que faz coisas que tornam possível a computação.

Pacote de CPU aberto expondo o dado real

Visão microscópica de uma matriz com sobreposição explicando sua construção de layout
* O Pentium 4 é uma única CPU com um único núcleo.

Núcleos da CPU

As CPUs modernas têm vários núcleos, que são praticamente unidades de processamento independentes. Os fornecedores podem fabricar núcleos como matrizes independentes na mesma embalagem ou gravadas na mesma matriz.

Pacote de CPU contendo 2 DIEs separados

Um dado com múltiplos núcleos

Entenda o núcleo como uma unidade de processamento independente completa. De fato, você pode ver que eles são praticamente uma cópia.

Nomes de marca

Intel Core 2 Duo™e Intel Dual Core™são nomes de marcas comerciais da Intel.

Eles são exatamente como a Intel nomeou essas linhas de CPUs, de forma alguma muito significativa, além de fornecer uma pista de que eles têm dois núcleos.

Os nomes atuais da geração Intel são Intel Core i3, Intel Core i5e Intel Core i7. Esses nomes não dizem nada a você. Por exemplo, existem Intel Core i5apenas 2 núcleos e alguns têm 4 núcleos. Você precisará ler a folha de dados para conhecê-la, pois eles geralmente não anunciam isso.

Programas

Do ponto de vista do software, CPU ou núcleos são praticamente os mesmos. Ele não sabe se cada um deles está por conta própria ou se está gravado no mesmo dado. Eles são tratados como unidades de processamento independentes, para que você possa executar tarefas diferentes em cada uma delas.

A terminologia é confusa nesta área, porque o marketing começou a usar termos técnicos para se referir a produtos, e coloquialismos e uso geral nem sempre estão alinhados com os termos técnicos originais.

um circuito integrado geralmente não é fabricado como uma peça separada (como um carro), mas vários deles são "construídos" em uma pastilha de silício, como um bolo de camada. Quando isso é feito, os circuitos individuais são cortados da bolacha, e os pequenos pedaços que você recebe são chamados de "dados".

Uma CPU possui uma ou mais unidades de execução, que "podem contar", para simplificar, e essas são chamadas de "núcleo". Os núcleos da CPU podem ser produzidos como matrizes separadas, mas também podem permanecer no mesmo molde. Se o fizerem, você diria que esses núcleos "compartilham um dado".

Antes que um dado possa fazer algo útil, ele precisa ser conectado ao mundo externo, para que seja "colado" em alguma operadora e as conexões sejam soldadas, isso é chamado de "pacote".

Edit: "um único pacote físico" agora pode significar coisas diferentes (é um pouco de uma palavra de doninha). Dois núcleos em um dado compartilham o mesmo pacote. Mas também dois núcleos em duas matrizes podem compartilhar o mesmo pacote ...

Uma das disputas entre o marketing da AMD e da Intel é se o "núcleo dual nativo" é melhor do que as matrizes separadas para os núcleos. Embora seja muito interessante observar o processo de fabricação dessas duas abordagens, para o usuário final, simplesmente não importa como uma determinada CPU é construída - desempenho e térmicas.

Uma CPU precisa de mais para funcionar do que apenas um núcleo, como cache, para que um núcleo seja um elemento de uma CPU.

"Core 2 Duo" é apenas um nome que o marketing da Intel surgiu. Eles chamariam de "Sally" se isso prometesse vender melhor.

"Dual Core" é um termo geral que se refere a qualquer coisa que tenha dois núcleos.

Cuidado: esse é um pincel muito amplo com o qual pintei e muito simplificado se você observar as técnicas modernas.

Sim, "morrer" é o singular de "dados" e vem (de maneira indireta) de, digamos, cenouras em cubos. Uma grande bolacha redonda de silício é produzida contendo várias cópias de algum dispositivo (talvez uma CPU, talvez um controlador de memória, talvez um adaptador de vídeo) e depois é "cortada" em moldes retangulares individuais. Esse termo existe há cerca de 45 anos - desde o início dos circuitos integrados.

"Núcleo" é um termo um pouco mais recente, com menos de 20 anos. É usado para se referir a uma única unidade de processamento (único encadeamento de execução) em um pacote com vários processadores.

"CPU" é talvez o termo mais antigo e o mais vago. Pode ser usado para se referir à caixa inteira que contém um sistema de computador, ao pacote de circuitos integrados que contém um ou mais processadores ou a um processador individual.

Enquanto "CPU" tem vários significados, existem vários termos para a pequena embalagem de plástico ou cerâmica que contém circuitos integrados. Pode ser chamado (dependendo de onde você "cresceu") um "pacote", um "módulo", um "chip" (termo que também pode ser usado para se referir a uma matriz), um "IC" (circuito integrado ), um "DIP" (embora muitos não sejam mais pacotes de plástico em linha duplos) e vários outros.