CPUレビューは複雑です。パフォーマンスベンチマークに到達する前に、シリコン、ダイ、パッケージ、IHS、sTIMなどの迷路のような用語をナビゲートする必要があります。それはほとんど説明のない多くの専門用語です。 PC愛好家が最も議論するCPUの重要な部分を定義します。
これは詳細な説明を目的としたものではなく、CPUオタクの新進のための一般的な用語の紹介であることに注意してください。
シリコンから始める
10年以上前、インテルは原材料から完成品まで、プロセッサーの作成方法の基本を共有していました。 CPUの主要コンポーネントであるダイを検討する際に、このプロセスを基本的なフレームワークとして使用します。
CPUが最初に必要とするのはシリコンです。この化学元素は、砂の中で最も一般的な成分です。 Intelはシリコンインゴットから始めて、それをウェーハと呼ばれる薄いディスクにスライスします。
次に、ウェーハを「鏡面のように滑らかな表面」に研磨すると、楽しみが始まります。シリコンは原材料から電子発電所に変わります。
シリコンウェーハはフォトレジスト仕上げになります。次に、UV光にさらされてエッチングされ、フォトレジストの別の層が得られます。最終的に、それらは銅イオンで覆われ、磨かれます。次に、この時点でウェーハ上に存在するすべての小さなトランジスタを接続するために金属層が追加されます。 （前述したように、ここでは基本事項のみを取り上げます）。
今、私たちは気になるところまで来ています。ウェーハの機能をテストします。合格すると、ダイと呼ばれる小さな長方形にスライスされます。各ダイは、CPUのキャッシュやその他のコンポーネントだけでなく、複数の処理コアを持つことができます。スライスした後、ダイは再度テストされます。合格したものは店頭に運ばれます。
それがすべてのダイです。プロセッサの心臓部であるトランジスタを搭載した小さなシリコン片です。他のすべての物理的な部分は、シリコンのその小さな部分がその仕事をするのを助けます。
ただし、ここにキッカーがあります。使用するプロセッサに応じて、CPUには1つまたは複数のシリコンダイを搭載できます。 1つのダイは、コアやキャッシュなどのすべてのプロセッサのコンポーネントがその1つのシリコン上にあることを意味します。複数のダイの間に接続材料があります。
特定のCPUに単一のダイがあるのか複数のダイがあるのかを確実に知る簡単な方法はありません。それはメーカー次第です。
Intelは、コンシューマプロセッサに単一のダイを使用することで有名です。これはモノリシックデザインと呼ばれます。モノリシック設計の利点は、すべてが同じダイ上にあり、通信の遅延がほとんどないため、パフォーマンスが向上することです。
ただし、同じサイズのシリコンにますます小さなトランジスタを詰め込む必要がある場合、進歩を遂げるのは困難です。また、すべてのコアが起動する単一のダイを作成することも困難です。特に、8コアまたは10コアについて話している場合はなおさらです。
これはAMDとは対照的です。同社はいくつかのモノリシックプロセッサを製造していますが、Ryzen 3000デスクトップシリーズは、現在シリコン上に4つのコアを備えた小型のシリコンチップレットを使用しています。これらのチップレットは、コアコンプレックスまたはCCXと呼ばれます。それらは一緒にパックされて、より大きなコアコンプレックスダイ（CCD）を作成します。そのCCDは、AMDの用語ではダイとして数えられるものです。機能するCPUを作成するために接続されているのは、いくつかの小さなシリコンチップレットです。
AMDプロセッサには、I / Oダイと呼ばれるCCDとは別のシリコンダイもあります。詳細についてはここでは説明しませんが、詳細についてはこちらをご覧ください。 TechPowerUpからの2019年6月の記事 。
機能するシリコンダイを作成するのがいかに複雑であるかを考えると、10コアの単一ダイを作成するよりも、4コアの小さなユニットを作成する方が明らかにはるかに簡単です。
CPUパッケージ
サイコロが完成したら、コンピュータシステムの残りの部分と話すのにいくらかの助けが必要です。これは通常、基板と呼ばれることが多い小さな緑色のボードから始まります。
完成したCPUを裏返すと、緑色のボードの下部に金色の接点（または製造元によってはピン）があります。これらの接点またはピンはマザーボードのソケットに収まり、CPUがシステムの他の部分と通信できるようにします。
プロセッサの内部に戻って、まだシリコンダイを隠蔽していません。ここでの主要なコンポーネントは、サーマルインターフェイスマテリアル（TIM）です。 TIMは熱伝導率を向上させます（CPU冷却にとって重要）。通常、サーマルペーストまたはsTIM（はんだ付けされたサーマルインターフェイスマテリアル）の2つの形式のいずれかで提供されます。
TIMの素材は、同じメーカーのCPUの世代によって異なる場合があります。 CPUニュースを読んだり、完成したプロセッサを自分で開いたり（「配信」）しない限り、特定のCPUが何を持っているかを実際に知ることはできません。たとえば、Intelは2012年から2018年までサーマルペーストを使用していましたが、その後は sTIMの使用を開始 その上位の第9世代コアプロセッサで。
いずれにせよ、これらはパッケージを構成する部品です：ダイ、基板、およびTIM。
最後に、パッケージの上に、統合されたヒートスプレッダ（IHS）があります。 IHSは、CPUからの熱をより大きな表面積に拡散して、CPUの温度を下げるのに役立ちます。次に、CPUファンまたは液体クーラーがIHSに蓄積された熱を放散します。 IHSは通常、ニッケルメッキされた銅でできています。上記のように、CPUの名前が印刷されています。
これでCPUのツアーは終わりです。繰り返しますが、ダイはプロセッサコアやキャッシュなどを含むシリコンのビットです。パッケージには、ダイ、PCB、およびTIMが含まれています。そして最後に、IHSもあります。
それだけではありませんが、これらはCPUのニュースやレビューが焦点を当てる傾向がある重要事項です。
