CPU、内核、芯片和封装这些术语是什么意思？

Question

现在这可能听起来像以前的问题太多，但我真的对这些术语感到困惑。我试图了解“双核”与“Core 2 Duo”有何不同，并且我找到了一些答案。例如，这个答案指出：

Core 2 Duo 在一个物理封装中有两个内核

和

双核是一个封装中的 2 个 cpu 一个芯片中的 2 个 cpu = 2 个 cpu 一起制作 2 个 cpu 的封装 = 2 个 cpu 在小板上或以某种方式链接

现在，内核与 CPU 不同吗？我所理解的是，有一种东西可以完成所有繁重的计算、决策、数学和其他事情（又名“处理”），称为 CPU。现在什么是核心？当有人说他有 Core 2 Duo 时，处理器是什么？在这种情况下，什么是 Package，什么是 Die？

我仍然不明白 Core 2 Duo 和 Dual Core 之间的区别。如果他们超级慷慨，有人也可以解释超线程（对称多线程）吗？

Answer 1

“Core 2 Duo”是英特尔对其某些处理器的商标名称。除了它们使用 Core 2 Intel 架构之外，它本身并不能说明太多关​​于处理器的信息。

（物理）处理器内核是一个独立的执行单元，可以与其他内核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内核。英特尔产品线最多可提供 15 个。处理器芯片是构成 CPU 的晶体管实际所在的地方。

处理器包是您购买单个处理器时所获得的。它包含一个或多个管芯、用于管芯的塑料/陶瓷外壳和与主板上的那些相匹配的镀金触点。

请注意，您始终至少拥有一个内核、一个芯片和一个封装。为了使处理器有意义，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 配对的触点的封装。

双核处理器是一种处理器封装，内部有两个物理内核。它可以在一个模具或两个模具上。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，这提供了能够共享芯片缓存等优势。

术语“CPU”可能不明确。当人们购买“一个CPU”时，他们购买的是一个CPU包。当他们检查“CPU 扩展”时，他们谈论的是逻辑内核。这样做的原因是，对于大多数实际用途，双核处理器的行为类似于两个处理器系统，即。系统安装了两个 CPU 插槽和两个 CPU 单核软件包，因此在谈论扩展时，计算可用内核最有意义；它们如何安装到芯片、封装和主板上并不重要。

术语“封装”也有多种含义： 这里 CPU 的“封装”是指包含 CPU 的塑料、陶瓷和金属片。主板上的每个 CPU 插槽只能接受一个封装；包是插入插座的单元。

您可以在此处查看两芯片四核处理器的示例。

第一张照片的顶部和底部显示了 CPU 或 CPU 包。

顶部的金属色矩形是两个 CPU 芯片。它们每个都包含两个 CPU 内核，总共四个。底部的金色针脚与主板上的连接器相匹配。

在这个页面，你可以看到一个在酷睿2四两个模具的第二图像中。

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。像这样的两块硅片被连接到 CPU 封装上，以形成四核 Core 2 Quad。

Answer 2

CPU包

当您购买 CPU 时，您通常会得到类似这样的东西。

• 一块板，底部包含引脚或触点，用于与主板插座接触。
• 顶壳由金属制成，有时由陶瓷制成，可保护 CPU 芯片免受物理损坏，支撑散热器并与之热结合，并且可以充当 EMI 屏蔽。
• 旁路电容，用于抑制噪声和平滑进入 CPU 的电压的微型电容器。
• 顶壳内的实际 CPU。

CPU芯片

CPU 芯片是处理单元本身。它是一块通过各种制造工艺雕刻/蚀刻/沉积成逻辑块网络的半导体，它可以使计算成为可能。

打开的 CPU 包暴露了实际的芯片

带有覆盖层的芯片的显微视图，解释了其布局结构
* Pentium 4 是具有单核的单 CPU。

CPU内核

现代 CPU 具有多个内核，它们几乎是独立的处理单元。供应商可以在同一封装上制造作为独立芯片的内核，或蚀刻在同一芯片上。

CPU 包包含 2 个独立的 DIE

一个芯片多核

将内核理解为一个完整的独立处理单元。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。

它们只是英特尔如何命名这些 CPU 线，它没有任何意义，除了它们给你一个线索，它们有 2 个内核。

当前的 Intel 代名称是Intel Core i3、Intel Core i5和Intel Core i7。这些名字不会告诉你任何事情。例如，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了解它，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。它不知道它们是在自己的芯片上，还是蚀刻在同一个芯片上。它们被视为独立的处理单元，因此您可以在每个处理单元上运行不同的任务。

Answer 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。

集成电路通常不是作为单独的部件制造的（如一辆汽车），但其中一些是“构建”在硅片上的，就像一层蛋糕。完成后，从晶片上切下单个电路，您得到的小块称为“芯片”。

一个 CPU 有一个或多个执行单元，它们“可以计数”，为简化起见，这些单元被称为“核心”。CPU 内核可以作为单独的芯片生产，但也可以位于同一个芯片上。如果他们这样做，那么您会说这些核心“共享一个模具”。

在芯片可以做任何有用的事情之前，它需要连接到外部世界，所以它被“粘合”在某个载体上并焊接在上面，这就是所谓的“封装”。

编辑：“单个物理包”现在可能意味着不同的东西（它有点像一个狡猾的词）。一个芯片上的两个内核将共享相同的封装。但两个芯片上的两个内核也可以共享相同的封装......

AMD 和英特尔营销之间的争论之一是“原生双核”是否比单独的内核更好。虽然查看这两种方法的制造过程非常有趣，但对于最终用户来说，某个 CPU 的构建方式并不重要——性能和散热都重要。

CPU 需要更多功能才能发挥作用，而不仅仅是一个内核，例如缓存，因此内核是 CPU 的一个元素。

“Core 2 Duo”只是英特尔营销部门想出来的一个名字。如果这能保证卖得更好，他们会称它为“莎莉”。

“双核”是一个通用术语，指的是具有两个核心的任何事物。

注意：这是我画的一种非常广泛的画笔，如果你看看现代技术，它就会过于简单化。