Οι κριτικές της CPU είναι περίπλοκες. Προτού φτάσετε ακόμη και στα κριτήρια αξιολόγησης, πρέπει να πλοηγηθείτε σε έναν λαβύρινθο όρων, όπως σιλικόνη, μήτρα, πακέτο, IHS και sTIM. Αυτό είναι πολύ λογικό με λίγη εξήγηση. Θα καθορίσουμε τα βασικά μέρη μιας CPU που συζητούν περισσότερο οι λάτρεις του υπολογιστή.
Λάβετε υπόψη ότι αυτό δεν προορίζεται να είναι μια βαθιά κατάδυση, αλλά μάλλον μια εισαγωγή στην κοινή ορολογία για εκκολαπτόμενους geeks CPU.
Ξεκινήστε με το Silicon
Πριν από περισσότερα από 10 χρόνια, η Intel μοιράστηκε τα βασικά στοιχεία για το πώς δημιουργεί τους επεξεργαστές της, από τις πρώτες ύλες έως το τελικό προϊόν. Θα χρησιμοποιήσουμε αυτήν τη διαδικασία ως βασικό πλαίσιο καθώς εξετάζουμε το βασικό συστατικό μιας CPU: το die.
Το πρώτο πράγμα που χρειάζεται μια CPU είναι το πυρίτιο. Αυτό το χημικό στοιχείο είναι το πιο κοινό συστατικό στην άμμο. Η Intel ξεκινά με πλινθώματα πυριτίου και στη συνέχεια τεμαχίζει σε λεπτούς δίσκους, που ονομάζονται γκοφρέτες.
Στη συνέχεια, οι γκοφρέτες γυαλίζονται σε μια «ομαλή επιφάνεια καθρέφτη» και μετά ξεκινά η διασκέδαση! Το πυρίτιο μετατρέπεται από μια πρώτη ύλη σε ηλεκτρονικό σταθμό παραγωγής ενέργειας.
Οι γκοφρέτες από πυρίτιο φινιριστούν. Στη συνέχεια, εκτίθενται σε υπεριώδες φως, χαραγμένο και παίρνουν ένα άλλο στρώμα φωτοανθεκτικού. Τελικά, είναι βαμμένα με ιόντα χαλκού και στιλβωμένα. Στη συνέχεια προστίθενται μεταλλικά στρώματα για τη σύνδεση όλων των μικροσκοπικών τρανζίστορ που υπάρχουν στην γκοφρέτα σε αυτό το σημείο. (Όπως αναφέραμε προηγουμένως, καλύπτουμε μόνο τα βασικά εδώ).
Τώρα, φτάνουμε στο σημείο που μας ενδιαφέρει. Η γκοφρέτα έχει δοκιμαστεί για λειτουργικότητα. Εάν περάσει, τεμαχίζεται σε μικρά ορθογώνια που ονομάζονται μήτρες. Κάθε μήτρα μπορεί να έχει πολλούς πυρήνες επεξεργασίας, καθώς και προσωρινή μνήμη και άλλα στοιχεία μιας CPU. Μετά τον τεμαχισμό, οι μήτρες δοκιμάζονται ξανά. Εκείνοι που περνούν προορίζονται για ράφια καταστημάτων.
Όλα αυτά είναι: ένα μικρό κομμάτι πυριτίου φορτωμένο με τρανζίστορ που είναι η καρδιά κάθε επεξεργαστή. Κάθε άλλο φυσικό μέρος βοηθάει αυτό το μικρό κομμάτι πυριτίου να κάνει τη δουλειά του.
Αλλά, εδώ είναι το kicker: ανάλογα με τον επεξεργαστή που λαμβάνετε, μια CPU μπορεί να έχει είτε ένα είτε περισσότερα μήτρα σιλικόνης. Ένα die σημαίνει ότι όλα τα στοιχεία του επεξεργαστή, όπως πυρήνες και cache, βρίσκονται σε αυτό το κομμάτι πυριτίου. Πολλαπλές μήτρες έχουν συνδετικό υλικό μεταξύ τους.
Δεν υπάρχει εύκολος τρόπος να γνωρίζουμε με βεβαιότητα εάν μια συγκεκριμένη CPU έχει μονές ή πολλές μήτρες. Εναπόκειται στον κατασκευαστή.
Η Intel είναι διάσημη για τη χρήση μίας μόνο μήτρας για τους επεξεργαστές της. Αυτό ονομάζεται μονολιθικό σχέδιο. Το πλεονέκτημα ενός μονολιθικού σχεδιασμού είναι η υψηλότερη απόδοση, καθώς τα πάντα είναι στο ίδιο καλούπι και υπάρχει μικρή καθυστέρηση στην επικοινωνία.
Ωστόσο, είναι πιο δύσκολο να σημειωθεί πρόοδος όταν πρέπει να συσκευάσετε μικρότερα και μικρότερα τρανζίστορ στο ίδιο μέγεθος πυριτίου. Είναι επίσης πιο δύσκολο να παράγουμε μονές μήτρες που λειτουργούν με όλους τους πυρήνες να πυροδοτούν - ειδικά όταν μιλάμε για οκτώ ή 10 πυρήνες.
Αυτό έρχεται σε αντίθεση με το AMD. Η εταιρεία κατασκευάζει μερικούς μονολιθικούς επεξεργαστές, αλλά η σειρά επιτραπέζιων υπολογιστών Ryzen 3000 χρησιμοποιεί μικρότερα τσιπ σιλικόνης, τα οποία επί του παρόντος έχουν τέσσερις πυρήνες στο πυρίτιο. Αυτά τα τσιπ ονομάζονται βασικό σύμπλεγμα ή CCX. Συσκευάζονται μαζί για να δημιουργήσουν ένα μεγαλύτερο Core Complex Die (CCD). Αυτό το CCD είναι αυτό που μετριέται ως το die στην ομιλία της AMD. Είναι αρκετά μικρά τσιπ σιλικόνης που συνδέονται για τη δημιουργία μιας λειτουργικής CPU.
Οι επεξεργαστές AMD έχουν επίσης μια μήτρα σιλικόνης χωριστή από τα CCD που ονομάζονται I / O die. Δεν θα αναφερθούμε εδώ σε λεπτομέρειες, αλλά μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα γι 'αυτό σε αυτό Άρθρο του Ιουνίου 2019 από το TechPowerUp .
Δεδομένου του πόσο περίπλοκη είναι η δημιουργία λειτουργικών καλουπιών πυριτίου, είναι προφανώς πολύ πιο εύκολο να δημιουργήσετε μια μικρότερη μονάδα τεσσάρων πυρήνων, και όχι ένα ενιαίο καλούπι με 10 πυρήνες.
Το πακέτο CPU
Μόλις τελειώσει η μήτρα, χρειάζεται κάποια βοήθεια για να μιλήσει με το υπόλοιπο σύστημα υπολογιστή. Αυτό ξεκινά συνήθως με ένα μικρό, πράσινο χαρτόνι, που συχνά αναφέρεται ως υπόστρωμα.
Εάν αναποδογυρίσετε μια ολοκληρωμένη CPU, το κάτω μέρος του πράσινου πίνακα έχει χρυσές επαφές (ή καρφίτσες, ανάλογα με τον κατασκευαστή). Αυτές οι επαφές ή οι καρφίτσες ταιριάζουν στην υποδοχή μιας μητρικής πλακέτας και επιτρέπουν στον επεξεργαστή να μιλήσει με το υπόλοιπο σύστημα.
Πηγαίνοντας πίσω στον επεξεργαστή μας, δεν έχουμε καλύψει ακόμα τη μήτρα σιλικόνης. Το κύριο συστατικό εδώ είναι το υλικό θερμικής διεπαφής ή TIM. Το TIM βελτιώνει τη θερμική αγωγιμότητα (σημαντική για την ψύξη της CPU). Συνήθως έρχεται σε μία από τις δύο μορφές: θερμική πάστα ή sTIM (συγκολλημένο θερμικό υλικό διεπαφής).
Το υλικό TIM μπορεί να διαφέρει μεταξύ γενεών CPU από τον ίδιο κατασκευαστή. Ποτέ δεν μπορείς πραγματικά να ξέρεις τι έχει μια συγκεκριμένη CPU, εκτός αν διαβάζεις τα νέα της CPU ή ανοίξεις ("delid") έναν τελικό επεξεργαστή μόνοι σου. Για παράδειγμα, η Intel χρησιμοποίησε θερμική πάστα από το 2012 έως το ’18, αλλά τότε άρχισε να χρησιμοποιεί το sTIM στους επεξεργαστές Core της 9ης γενιάς ανώτερης σειράς
Σε κάθε περίπτωση, αυτά είναι τα κομμάτια που συνθέτουν τη συσκευασία: το καλούπι, το υπόστρωμα και το TIM.
Τέλος, πάνω από το πακέτο, υπάρχει ένας ενσωματωμένος διανομέας θερμότητας ή IHS. Το IHS απλώνει θερμότητα από την CPU σε μεγαλύτερη επιφάνεια για να μειώσει τη θερμοκρασία της CPU. Ο ανεμιστήρας CPU ή το ψυγείο υγρού διαλύει τη θερμότητα που δημιουργείται στο IHS. Το IHS είναι συνήθως κατασκευασμένο από επινικελωμένο χαλκό. Το όνομα της CPU είναι τυπωμένο σε αυτό, όπως φαίνεται παραπάνω.
Αυτό ολοκληρώνει την περιήγησή μας στην CPU. Και πάλι, η μήτρα είναι το κομμάτι πυριτίου που περιέχει τους πυρήνες του επεξεργαστή, τις κρυφές μνήμες και ούτω καθεξής. Το πακέτο περιλαμβάνει τη μήτρα, το PCB και το TIM. Και, τέλος, έχετε επίσης IHS.
Υπάρχουν πολλά περισσότερα από αυτό, αλλά αυτά είναι τα βασικά στοιχεία στα οποία τείνουν να επικεντρώνονται τα νέα και οι κριτικές της CPU.
