在这个引用的上下文中,个人计算机包含多少“芯片/插座”?


12

我的教科书说明如下:

微处理器不仅成为最快的通用处理器,而且现在是多处理器; 每个芯片(称为套接字)包含多个处理器(称为内核),每个处理器具有多级大容量内存缓存,并且多个逻辑处理器共享每个内核的执行单元。截至2010年,即使是笔记本电脑也有2个或4个内核,每个内核有2个硬件线程,总共4或8个逻辑处理器。

个人电脑只包含一个芯片,它本身包含多个处理器吗?或者他们有很多这样的芯片?


19
您的教科书使用“套接字”这个词似乎不准确。芯片插入插座。没有它,套接字是空的,没用。大多数电路板都有许多其他芯片,作为CPU的支持角色,没有插座但直接焊接到电路板上。
电磁

3
@electromaggot:此外,还有一些计算机,其中子板上有多个芯片插入单个插槽(例如,据我所知,IBM POWER8 Murano作为两个单独的芯片在一块板上插入,插入一个socket,IBM过去称之为MCM(多芯片模块)。在小型笔记本电脑和上网本上,CPU可能直接放在电路板上,根本没有插座。该文章中的术语还有很长的路要走。
JörgWMittag 2016年

2
实际上,使用单词“socket”是很常见的,以强调物理cpu对象和特定cpu上的核心之间的差异。对于操作软件来说,它们几乎无法区分,这就是为什么旧版Windows上的“1-2 CPU”许可证会在四核CPU上产生问题。
Agent_L 2016年

1
@hobbs我同意这是不正确的,但我的意思是我注意到它以这种方式使用
:)

3
您经常会看到使用这种方式进行许可的套接字 - 软件可能会说它是“每个核心许可”或“每个套接字许可”。
格兰特

Answers:


16

大多数新台式计算机将包含一个具有多个内核的主CPU芯片。每个核心都像一个独立的CPU。

有时,每个核心都有一个称为同时多线程(SMT)的功能,它使每个核心在操作系统中显示为两个或多个虚拟核心。英特尔称之为HyperThreading

因此,一个CPU芯片可能包含四个内核,每个内核有两个虚拟内核,导致操作系统看到八个CPU。

CPU,核心和虚拟核心之间的主要概念差异在于芯片内共享资源的数量。

在过去,高性能服务器通常有几个独立的CPU芯片(这可能仍然如此),有时在插入公共背板的独立CPU板上。

台式计算机还将具有一个或多个GPU,主要用于图形。这些很像CPU,可以用于比特币挖掘等专门的通用计算。

台式计算机还将包含许多不是CPU的其他芯片。这些执行专用功能,如提供USB接口等。术语芯片用于封装中的任何集成电路(IC),其可以焊接到印刷电路板(PCB)。


以下是您可能在台式机中找到的PC主板的随机示例:

在此输入图像描述

  • “AMD Socket 942” - 安装了一个主CPU芯片。
  • “AMD SB950南桥”芯片 - 用于CPU的辅助芯片
  • “AMD 990FX芯片组” - 图形处理单元(GPU)
  • “Intel Ethernet GameFirst II” - 用于网络接口的芯片。

等等

每个CPU芯片都有一个内部逻辑架构,这里是一个示例,显示了在单个芯片内安排共享资源的一种方法。

在此输入图像描述
来自AMD的图片

制造商之间以及来自同一制造商的代之间和芯片范围之间的确切细节可能非常不同。这是一个快速变化的领域。一般的想法仍然存在。


7
确实仍然使用多CPU服务器 - 现在经常使用NUMA(因此它们不仅仅是多CPU,而且在某种程度上也是多台计算机)。它对VM主机和超级计算机非常有用。
Luaan 2016年

1
当你回到60',70'时,你也会发现计算机的例子,其中“核心”实际上由具有多个芯片和其他组件的整个PCB组成。
Tonny

3
值得一提的是,层次结构更深层次:套接字,核心,线程。例如,我有1个带4个内核的插槽,每个插槽有2个线程(操作系统总共有8个CPU)。这种分类反映了资源的共享,一个套接字有它的LLC,eDRAM和PCI通道,一个核心是它的执行单元和缓存,一个线程就是术语的前端(甚至可能是时间交错)。
玛格丽特布鲁姆

@Margaret:非常好,谢谢。我更新了我的答案,提到这一点。
RedGrittyBrick 2016年

@MargaretBloom:还有一些大型模块的例子,其中包含插入单个插槽的多个芯片。因此,您可能有多个插槽,每个插槽都有一个带有多个芯片的模块,每个芯片都有多个内核,每个内核都有多个线程。例如,IBM在p595上有“Processor Books”,其中一本带有多个插槽的“book”,每个插槽都有一个模块,每个都有多个芯片,每个芯片都有多个内核,每个内核都有多个线程,它们会滑入背板上的插槽中,每个背板可以有多本书。哦,每台机器有多个背板:-D
JörgWMittag 2016年

4

台式计算机可能有多个芯片/ CPU。

过去

在多核CPU出现之前的过去,当合理需要多个处理器核心时使用多CPU台式计算机 - 例如,可以并行化的大量计算。参见:

当下

如今,不再经常使用具有多个CPU的台式计算机。有一些(参见Dell Precision Tower 7000系列(7810))。

如果您需要相对于高端多核CPU台式计算机具有相当大的计算能力,您可以选择具有多个多CPU的计算服务器(计算群集)。您通过台式计算机登录到该群集并远程执行任务。参见:


2

这完全是关于所用词语的含义。他们描述的技术相对较新,因此其含义并不十分明确。为了增加混乱,一些具有一种含义的东西必须分歧,现在它们有两个含义

插座:

  1. 什么东西可以堵塞任何插座。比如“cpu socket”,“ram socket”,“usb socket”等
  2. 主板上的CPU插槽,可以安装一个物理处理器。
  3. 一个物理处理器。不一定是插座类型(不是每个处理器都使用一个插座,一些,主要是笔记本电脑,直接焊接到主板。但根据这个定义,它们仍然算作“1插座”)

处理器:

  1. 物理处理器(又称插座)(就像你在商店购买“一个处理器”时所得到的那样)
  2. 逻辑处理器(又称线程)(就像您打开任务管理器时操作系统所看到的那样)
  3. 从广义上讲:任何硬件或其能够执行程序的部分。

处理器核心:

  1. 物理处理器的一部分。现代核心可以有一个或两个线程。

芯片:

  1. 其中包含一个集成电路。例如物理处理器。
  2. 一块硅片,一块片。

让我们分析你的报价:

每个芯片[物理处理器](称为套接字[物理处理器])包含多个处理器[任何能够执行的硬件](称为核心),每个处理器具有多级大容量存储器缓存,并且多个逻辑处理器共享每个核心的执行单元。

现在你的问题:

个人电脑只包含一个芯片,它本身包含多个处理器吗?或者他们有很多这样的芯片?

大多数个人电脑从未包含多个物理处理器。这些是服务器,有时是爱好者(例如Intel Skulltrail,EVGA分类SR-2)或硬核数字计算器的工作站。几乎每个现代个人计算机都在SINGLE 套接字/物理处理器包中包含多个逻辑处理器。这些多个逻辑处理器在一个物理处理器中的一个或多个芯片/芯片中实现为多个核心和/或每个核心一个或两个逻辑处理器/线程

从软件和用户的角度来看,如何实现这些是无关紧要的。在不拆卸计算机的情况下,所有这些都是逻辑处理器/线程的数量。在某些用途中,每个线程一个核心明显快于共享一半核心的相同数量的线程


2

消费者台式机和笔记本电脑基于相当标准化的模块化系统围绕几个单独的组件构建。

  • 主板:它集成了相当多的不同位,包括用于模块化组件的插座以及外部和内部设备(如硬盘驱动器,USB,图形和音频输入和输出等)以及用于调节信号和电源之间分配的电子设备。他们。这可能包括许多次要芯片,虽然它们实际上并不是计算机处理能力的一部分,但仍然在执行某些重要功能。

  • 图形:大多数电路板将提供一个或多个图形卡,这些图形卡是专为处理图形而设计的可互换硬件块,并具有自己的一组物理输入和输出端口(HDMI等)。一些(但不是全部)CPU也将集成图形芯片,可以在没有专用卡的情况下处理图形处理。一些电路板还允许同时使用几个类似的图形卡以提高性能(SLI /交火)。现代显卡通常还具有大量的板载内存。大多数显卡现在都集成了风扇和散热器(或提供连接到液体冷却回路)

  • BIOS:主板上的芯片或一组芯片,用于处理计算机的最基本功能

  • RAM:快速即时访问内存,与CPU紧密集成,用于繁重的计算。通常采用长而窄的模块化和可互换卡的形式,插入主板上的专用插座。通常以2的倍数安装。高性能RAM可能拥有自己的集成有源或无源冷却系统。

  • 其他I / O卡:现在比过去更不常见,但是某些主板可能有专门的音频输入/输出,额外的USB或其他硬件端口或网络适配器以及传统端口的专用卡。

  • SATA / IDE端口,用于连接内部硬盘驱动器,光盘驱动器和其他存储设备。

  • CPU:所有主板都有一个插座,用于连接CPU和特定配置的引脚,这些引脚接受一系列由'socket类型'指定的CPU型号,例如AMD的AM2 +标准,任何给定的插槽类型都将具有各种各样的处理器不同的表现水平。实际上,所有现代CPU都有多个内核,有时还有一个物理组件中的图形内核。

这种结构旨在通过交换模块化组件至少达到主板不再与最新标准兼容的程度来升级PC的性能相当容易,尽管经常有某种程度的向后兼容性,所以它完全是可以维持模块的滚动升级,而无需购买完全“新”的PC(我的PC已经使用了15年,但唯一真正原创的组件就是这种情况)。很像Trigger的扫帚

所以简短的回答是,任何PC都将包含至少几十个具有特定功能和不同架构和性能的独立处理和内存芯片。


1

消费类台式机和笔记本电脑有一个物理处理器,可以安装在插座中(大多数笔记本电脑和一些小型台式机都有焊接到主板上的处理器),但有多个内核。每个核心都可以执行自己的线程 ; 某些处理器具有同步多线程功能(英特尔称为超线程技术),它允许每个内核通过利用每个内核中未使用的执行资源,一次在多个线程上工作。典型的台式机英特尔酷睿i7处理器有四个内核,每个内核具有双向同步多线程,允许它同时执行八个线程。

具有多个套接字的系统可以接受多个物理处理器; 它们用于服务器或工作站,通常非常昂贵(数千到数万美元)。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.