it-swarm-ja.com

CPU、コア、ダイ、パッケージという用語は何を意味していますか?

これは以前の質問が多すぎるように聞こえるかもしれませんが、これらの用語について私は本当に混乱しています。 「デュアルコア」と「コア2デュオ」の違いを理解しようとしていたところ、いくつかの答えが見つかりました。たとえば、次の answer は、

Core 2 Duoには、単一の物理パッケージ内に2つのコアがあります

そして

デュアルコアは、パッケージ内の2つのCPUダイ内の2つのCPU =一緒に作成された2つのCPUパッケージ内の2つのCPU =小さなボード上の2つのCPUまたは何らかの方法でリンク

さて、コアはCPUとは異なりますか?私が理解しているのは、CPUと呼ばれる、重い計算、意思決定、数学、およびその他のもの(別名「処理」)をすべて実行するものがあるということです。コアとは何ですか?そして、誰かがCore 2 Duoを持っていると誰かが言ったとき、プロセッサは何ですか?そして、この文脈では、パッケージとは何ですか、ダイとは何ですか?

Core 2 DuoとDual Coreの違いはまだわかりません。そして、誰かがハイパースレッディング(対称マルチスレッディング)も説明することができますか?

32
lovesh

「Core 2 Duo」は、一部のプロセッサーのIntelの商標名です。 Core 2 Intelアーキテクチャーを使用している場合を除いて、それだけではプロセッサーについてはあまりわかりません。

(物理)プロセッサコアは、他のコアと並行して一度に1つのプログラムスレッドを実行できる独立した実行ユニットです。

プロセッサダイは、単一の連続した半導体材料(通常はシリコン)です。ダイにはコアをいくつでも含めることができます。インテル製品ラインでは、最大15個を利用できます。プロセッサダイは、CPUを構成するトランジスタが実際に存在する場所です。

プロセッサパッケージは、シングルプロセッサを購入したときに得られるものです。これには、1つ以上のダイ、ダイ用のプラスチック/セラミックハウジング、およびマザーボード上のものと一致する金メッキ接点が含まれています。

常に少なくとも1つのコア、1つのダイ、および1つのパッケージがあることに注意してください。プロセッサが理にかなっているためには、コマンドを実行できるユニット、プロセッサを実装するトランジスタを物理的に含むシリコン、およびそのシリコンをマザーボードとIOに接続する接点に接続するパッケージが必要です。

デュアルコアプロセッサは、内部に2つの物理コアを持つプロセッサパッケージです。 1つのダイまたは2つのダイのいずれかに配置できます。多くの場合、第1世代のマルチコアプロセッサは単一のパッケージで複数のダイを使用していましたが、最新の設計ではそれらを同じダイに配置するため、オンダイキャッシュを共有できるなどの利点があります。

"CPU"という用語は、あいまいになる場合があります。 「CPU」を購入するとき、CPUパッケージを購入します。彼らは「CPUスケーリング」を検査するとき、論理コアについて話します。これは、ほとんどの実用的な目的で、デュアルコアプロセッサが2プロセッサシステムのように動作するためです。 2つのCPUソケットと2つのCPUシングルコアパッケージがインストールされているシステムなので、スケーリングについて話すときは、利用可能なコアを数えるのが最も理にかなっています。それらがダイ、パッケージ、マザーボードにどのようにインストールされるかはそれほど重要ではありません。

用語「パッケージ」にもいくつかの意味があります:ここでCPU「パッケージ」とは、CPUを含むプラスチック、セラミック、および金属を意味します。マザーボード上の各CPUソケットは、1つのパッケージのみを受け入れることができます。パッケージは、ソケットに差し込まれるユニットです。

2ダイクアッドコアプロセッサの例 こちら をご覧ください。

CPUまたはCPUパッケージは、最初の写真の上と下から描かれています。 enter image description here

上面の金属色の長方形は2つのCPUダイです。それぞれに2つのCPUコアが含まれており、合計で4つになります。底面の金色のピンは、マザーボードのコネクタに嵌合します。

このページ で、2番目のイメージのCore 2 Quadの2つのダイのoneを確認できます。

enter image description here

ご覧のとおり、対称的です。上側には1つのコアがあり、下側には2番目のコアがあります。このような2個のシリコンをCPUパッケージに取り付けて、クアッドコアCore 2 Quadを作成します。

42
Zds

CPUパッケージ

enter image description here

CPUを購入すると、通常は次のようになります。

  • マザーボードのソケットと接触するためのピンまたは接点を底面に含むボードの一部。
  • 物理的な損傷からCPUダイを保護し、ヒートシンクをサポートし、ヒートシンクと熱的に結合する金属製、場合によってはセラミック製の上部シェルは、EMIシールドとして機能します。
  • バイパスキャップ。ノイズを抑制し、CPUに流れる電圧を平滑化するために使用される小さなコンデンサ。
  • トップシェル内の実際のCPU。

CPUダイ

CPUダイは処理ユニットそのものです。これは、さまざまな製造プロセスによって論理ブロックのネットに彫刻/エッチング/堆積された半導体であり、コンピューティングを可能にするものを実行します。

enter image description here
実際のダイを公開する開かれたCPUパッケージ

enter image description here
レイアウト構成を説明するオーバーレイ付きのダイの微視的ビュー
* Pentium 4は、シングルコアのシングルCPUです。


CPUコア

最近のCPUには複数のコアがあり、それらはほとんど独立した処理装置です。ベンダーは、同じパッケージで独立したダイとしてコアを製造するか、同じダイでエッチングすることができます。

enter image description here
2つの個別のDIEを含むCPUパッケージ

enter image description here
複数のコアを持つ1つのダイ

コアを完全に独立した処理ユニットとして理解します。実際、それらはほとんどコピーであることがわかります。


ブランド名

Intel Core 2 Duo™およびIntel Dual Core™はIntelの商標名です。

これらは、IntelがこれらのCPUのラインに名前を付けた方法であり、2つのコアが含まれているという手掛かりを与えるという点を除けば、あまり意味がありません。

現在のインテル世代名はIntel Core i3Intel Core i5およびIntel Core i7。これらの名前からは何もわかりません。たとえば、Intel Core i5は2コアのみで、一部は4コアです。彼らは通常これを宣伝しないので、それを知るためにデータシートを読む必要があります。


ソフトウェア

ソフトウェアの観点からは、CPUまたはコアはほとんど同じです。それぞれが独自のダイ上にあるのか、同じダイ上にエッチングされるのかはわかりません。これらは独立した処理ユニットとして扱われるため、それぞれで異なるタスクを実行できます。

12
Vitim.us

マーケティングは製品を指すために技術用語を使用し始めており、口語表現や一般的な使用は必ずしも元の技術用語と一致していないため、用語はこの領域で混乱しています。

集積回路は通常(1台の車のように)個別の部品として製造されていませんが、それらのいくつかはレイヤーケーキのようにシリコンウェーハ上に「組み込まれています」。それが完了すると、個々の回路がウェーハから切り取られ、得られる小さな部品は「ダイ」と呼ばれます。

CPUには、単純化するために「カウント」できる1つ以上の実行ユニットがあり、それらは「コア」と呼ばれます。 CPUコアは個別のダイとして作成できますが、同じダイ上に配置することもできます。もしそうなら、それらのコアは「ダイを共有する」と言うでしょう。

ダイが役立つことを行う前に、ダイを外界に接続する必要があります。そのため、ダイはいくつかのキャリアに「接着」され、接続ははんだ付けされます。これは「パッケージ」と呼ばれます。

編集:「単一の物理パッケージ」は別の意味になる可能性があります(それは少しイタチの言葉です)。 1つのダイ上の2つのコアが同じパッケージを共有します。しかし、2つのダイの2つのコアが同じパッケージを共有することもできます...

AMDとIntelのマーケティング間の論争の1つは、「ネイティブデュアルコア」がコアの個別のダイよりも優れているかどうかです。これら2つのアプローチの製造プロセスを見るのは非常に興味深いですが、エンドユーザーにとっては、特定のCPUがどのように構築されているかは重要ではありません。

CPUが機能するためには、キャッシュなどのコアだけではなく、コアがCPUの1つの要素である必要があります。

「Core 2 Duo」は、Intelマーケティングが思いついた名前です。彼らはそれがよりよく売れると約束したなら、それを「サリー」と呼んだでしょう。

「デュアルコア」とは、2つのコアを持つものを指す一般的な用語です。

注意:これは筆で描いた非常に幅広いブラシであり、現代の技法を見ると、かなり単純化されています。

5
Florenz Kley

うん、「ダイス」は「ダイス」の単数形であり、たとえばニンジンをダイシングすることから(回り道で)来ます。いくつかのデバイス(おそらくCPU、おそらくメモリコントローラー、おそらくディスプレイアダプター)の複数のコピーを含む大きな丸いシリコンウェーハが生産され、個々の長方形のダイにダイシングされます。この用語は、集積回路の黎明期から45年ほど前から存在しています。

「コア」は20年未満のやや新しい用語です。これは、マルチプロセッサパッケージ内の単一の処理装置(シングルスレッドの実行)を参照するために使用されます。

「CPU」はおそらく最も古い用語であり、最も曖昧です。コンピュータシステムを含むボックス全体、1つまたは複数のプロセッサを含む集積回路パッケージ、または個々のプロセッサを指すために使用できます。

「CPU」には複数の意味がありますが、集積回路を含む小さなプラスチックまたはセラミックパッケージには複数の用語があります。それは(あなたが「育った」場所に応じて)「パッケージ」、「モジュール」、「チップ」(ダイを指すために使用されることもある用語)、「IC」(集積回路)と呼ばれることがあります。 )、「DIP」(多くはもはやデュアルインラインプラスチックパッケージではありません)、および他のいくつか。

3
Daniel R Hicks