Trong bối cảnh của trích dẫn này, máy tính cá nhân chứa bao nhiêu 'chip / ổ cắm?


12

Sách giáo khoa của tôi nói như sau:

Không chỉ có bộ vi xử lý trở thành bộ xử lý đa năng nhanh nhất hiện có, giờ đây chúng còn là bộ đa xử lý; mỗi chip (được gọi là ổ cắm) chứa nhiều bộ xử lý (được gọi là lõi), mỗi lõi có nhiều cấp bộ nhớ đệm lớn và nhiều bộ xử lý logic chia sẻ các đơn vị thực thi của mỗi lõi. Kể từ năm 2010, không có gì lạ khi ngay cả một máy tính xách tay cũng có 2 hoặc 4 lõi, mỗi lõi có 2 luồng phần cứng, cho tổng số 4 hoặc 8 bộ xử lý logic.

Có phải máy tính cá nhân chỉ chứa một chip, bản thân nó chứa nhiều bộ xử lý? Hay họ có nhiều chip như vậy?


19
Việc sử dụng từ "ổ cắm" trong sách giáo khoa của bạn có vẻ không chính xác. Một con chip cắm vào ổ cắm. Một ổ cắm trống và vô dụng mà không có nó. Hầu hết các bảng mạch có nhiều chip khác, trong vai trò hỗ trợ cho CPU, không có ổ cắm nhưng được hàn trực tiếp vào bảng.
nam châm điện

3
@elect Magnetgot: Ngoài ra, có những máy tính có nhiều chip trên bo mạch chủ cắm vào một ổ cắm (ví dụ, theo như tôi biết, IBM POWER8 Murano vận chuyển như hai chip riêng biệt trên một bảng duy nhất cắm vào một bảng socket, IBM thường gọi đây là MCM (Multi Chip Module)). Và trên máy tính xách tay và netbook dạng nhỏ, CPU có thể ngồi trực tiếp trên bo mạch mà không có ổ cắm nào cả. Thuật ngữ trong bài viết đó chỉ là cách.
Jörg W Mittag

2
Trên thực tế, việc sử dụng từ "socket" này khá phổ biến để nhấn mạnh sự khác biệt giữa một đối tượng cpu vật lý và lõi trên một cpu cụ thể. Đối với phần mềm vận hành, chúng gần như không thể phân biệt được, đó là lý do tại sao giấy phép "1-2 CPU" trên Windows cũ tạo ra các vấn đề trên CPU bốn nhân.
Đặc vụ_L

1
@hobbs Tôi đồng ý là không chính xác, nhưng tất cả những gì tôi muốn nói là tôi đã nhận thấy rằng nó được sử dụng theo cách này :)
Agent_L

3
Bạn sẽ thường thấy ổ cắm được sử dụng theo cách này trong cấp phép mặc dù - phần mềm có thể nói rằng nó được "cấp phép cho mỗi lõi" hoặc "được cấp phép cho mỗi ổ cắm".
Cấp

Câu trả lời:


16

Hầu hết các máy tính để bàn mới sẽ chứa một chip CPU chính có nhiều lõi. Mỗi lõi hoạt động giống như một CPU độc lập.

Đôi khi, mỗi lõi có một tính năng gọi là đa luồng đồng thời (SMT) làm cho mỗi lõi xuất hiện trên hệ điều hành dưới dạng hai hoặc nhiều lõi ảo. Intel gọi đây là HyperThreading .

Vì vậy, một chip CPU có thể chứa bốn lõi, mỗi lõi có hai lõi ảo dẫn đến hệ điều hành nhìn thấy tám CPU.

Sự khác biệt về khái niệm chính giữa CPU, lõi và lõi ảo là ở lượng tài nguyên được chia sẻ trong chip.

Trước đây, thông thường các máy chủ có công suất cao có một số chip CPU riêng biệt (và điều này có lẽ vẫn đúng), đôi khi trên các bo mạch CPU riêng biệt cắm vào một bảng nối đa năng chung.

Máy tính để bàn cũng sẽ có một hoặc nhiều GPU, chủ yếu dành cho đồ họa. Chúng rất giống với CPU và có thể được sử dụng để tính toán chung chuyên ngành như khai thác bitcoin.

Máy tính để bàn cũng sẽ chứa nhiều chip khác không phải là CPU. Chúng thực hiện các chức năng chuyên dụng như cung cấp giao diện USB, v.v. Thuật ngữ chip được sử dụng cho bất kỳ mạch tích hợp (IC) nào trong một gói có thể được hàn vào bảng mạch in (PCB).


Đây là một ví dụ ngẫu nhiên về bo mạch chủ PC thuộc loại bạn có thể tìm thấy trong PC để bàn:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

  • "AMD Socket 942" - nơi lắp đặt một chip CPU chính.
  • Chip "AMD SB950 Southbridge" - chip trợ giúp cho CPU
  • "Chipset AMD 990FX" - Bộ xử lý đồ họa (GPU)
  • "Intel Ethernet GameFirst II" - chip cho giao diện mạng.

Vân vân.

Mỗi chip CPU có kiến ​​trúc logic bên trong, đây là một ví dụ cho thấy một cách sắp xếp các tài nguyên được chia sẻ bên trong một chip.

nhập mô tả hình ảnh ở đây
Hình ảnh từ AMD

Các chi tiết chính xác có thể rất khác nhau giữa các nhà sản xuất và giữa các thế hệ và phạm vi chip từ cùng một nhà sản xuất. Đó là một khu vực thay đổi nhanh chóng. Ý tưởng chung vẫn còn.


7
Các máy chủ đa CPU thực sự vẫn được sử dụng - ngày nay khá thường xuyên với NUMA (vì vậy chúng không chỉ là đa CPU, mà ở một mức độ nào đó cũng là nhiều máy tính). Nó khá hữu ích cho máy chủ VM và siêu máy tính.
Luaan

1
Và khi bạn quay trở lại 60 ', 70', bạn cũng sẽ tìm thấy các ví dụ về máy tính trong đó "lõi" thực sự bao gồm toàn bộ PCB với nhiều chip và các thành phần khác.
Tonny

3
Có thể nói rằng hệ thống phân cấp đi sâu hơn một cấp: socket, core, thread. Ví dụ, tôi có 1 ổ cắm với 4 lõi, mỗi lõi có 2 luồng (cho tổng số 8 CPU mà HĐH nhìn thấy). Phân loại này phản ánh việc chia sẻ tài nguyên, với một ổ cắm có các đường LLC, eDRAM và PCI của nó, một lõi đơn vị thực thi và bộ nhớ cache của nó, một luồng chỉ là giao diện trong thuật ngữ (thậm chí có thể theo thời gian xen kẽ).
Margaret Bloom

@Margaret: Điểm tuyệt vời, cảm ơn. Tôi đã cập nhật câu trả lời của tôi để đề cập đến điều này.
RedGrittyBrick

@MargaretBloom: Cũng có ví dụ về các mô-đun lớn hơn chứa nhiều chip cắm vào một ổ cắm. Vì vậy, bạn có thể có nhiều ổ cắm, mỗi ổ cắm có một mô-đun có nhiều chip, mỗi lõi có nhiều lõi, mỗi lõi có nhiều luồng. IBM đã có "Sách xử lý" trên p595, ví dụ, trong đó một "cuốn sách" có nhiều ổ cắm, mỗi ổ có một mô-đun, mỗi chip có nhiều chip, mỗi lõi có nhiều lõi, mỗi lõi có nhiều luồng, sẽ trượt vào một khe trên bảng nối đa năng và bạn có thể có nhiều sách trên mỗi bảng nối đa năng. Ồ, và nhiều backplanes trên mỗi máy :-D
Jörg W Mittag

4

Máy tính để bàn có thể có nhiều chip / CPU.

quá khứ

Đó là quá khứ trước khi CPU đa lõi xuất hiện, máy tính để bàn đa CPU được sử dụng khi nhu cầu hợp lý cho nhiều lõi xử lý - ví dụ như tính toán mở rộng, có thể song song. Xem để tham khảo:

hiện tại

Ngày nay, máy tính để bàn có nhiều CPU không còn được sử dụng nữa. Có một số ít (xem Dell Precision Tower 7000 Series (7810) ).

Nếu bạn cần sức mạnh tính toán đáng kể trên một máy tính để bàn CPU đa lõi cao cấp, bạn chọn có một máy chủ tính toán (cụm máy tính) với nhiều CPU. Bạn đăng nhập thông qua máy tính để bàn của bạn vào cụm đó và thực hiện các nhiệm vụ của bạn từ xa. Xem để tham khảo:


2

Đây là tất cả về ý nghĩa của các từ được sử dụng. Công nghệ họ mô tả là tương đối mới, vì vậy ý ​​nghĩa không được thiết lập tốt. Để thêm vào sự nhầm lẫn, một số điều có một nghĩa phải được chuyển hướng và bây giờ chúng có 2 nghĩa

Ổ cắm:

  1. Bất kỳ ổ cắm khi bất cứ điều gì có thể được cắm. Giống như trong "ổ cắm cpu", "ổ cắm ram", "ổ cắm USB", v.v.
  2. Một ổ cắm CPU trên bo mạch chính nơi có thể gắn một bộ xử lý vật lý.
  3. Một bộ xử lý vật lý. Không nhất thiết phải là loại ổ cắm (Không phải mọi bộ xử lý đều sử dụng ổ cắm, một số, chủ yếu là máy tính xách tay, được hàn trực tiếp vào bo mạch chính. Tuy nhiên, theo định nghĩa này, chúng vẫn được tính là "1 ổ cắm")

Bộ xử lý:

  1. Bộ xử lý vật lý (còn gọi là ổ cắm) (như những gì bạn nhận được khi mua "một bộ xử lý" trong cửa hàng)
  2. Bộ xử lý logic (còn gọi là luồng) (như những gì HĐH của bạn nhìn thấy khi bạn mở Trình quản lý tác vụ)
  3. Theo nghĩa rộng nhất: Bất kỳ phần cứng hoặc phần nào có khả năng thực hiện chương trình.

Lõi bộ xử lý:

  1. Một phần mà bộ xử lý vật lý được làm bằng. Các lõi hiện đại có thể có một hoặc hai luồng.

Chip:

  1. Một mạch tích hợp trong gói của nó. ví dụ một bộ xử lý vật lý.
  2. Một mảnh silicon, một cái chết.

Hãy phân tích câu nói của bạn:

mỗi chip [bộ xử lý vật lý] (được gọi là ổ cắm [bộ xử lý vật lý] ) chứa nhiều bộ xử lý [bất kỳ phần cứng nào có khả năng thực thi] (được gọi là lõi ), mỗi bộ có nhiều cấp bộ nhớ đệm lớn và nhiều bộ xử lý logic chia sẻ các đơn vị thực thi của mỗi lõi .

Bây giờ câu hỏi của bạn:

Có phải máy tính cá nhân chỉ chứa một chip, bản thân nó chứa nhiều bộ xử lý? Hay họ có nhiều chip như vậy?

Hầu hết các máy tính cá nhân không bao giờ chứa nhiều bộ xử lý vật lý . Chúng dành cho các máy chủ và đôi khi là những người đam mê (ví dụ Intel Skulltrail, EVGA Classified SR-2) hoặc các máy trạm dành cho những người yêu thích số khó tính. Hầu như mọi máy tính cá nhân hiện đại đều chứa nhiều bộ xử lý logic trong gói bộ xử lý vật lý / ổ cắm SINGLE . Nhiều bộ xử lý logic này được nhận ra là nhiều lõi trong một hoặc nhiều chip / miếng silicon trong một bộ xử lý vật lý và / hoặc như một hoặc hai bộ xử lý logic / luồng trên mỗi lõi .

Từ quan điểm của phần mềm và người dùng, việc nhận ra chúng không liên quan như thế nào. Tất cả những gì dễ dàng nhìn thấy mà không cần tháo rời máy tính là số lượng bộ xử lý / luồng logic . Trong một số sử dụng, một lõi trên mỗi luồng nhanh hơn đáng kể so với cùng một số luồng chia sẻ một nửa số lõi .


2

Máy tính để bàn và máy tính xách tay tiêu dùng được xây dựng xung quanh một vài thành phần riêng biệt dựa trên một hệ thống mô-đun khá chuẩn.

  • Bo mạch chủ : điều này tích hợp khá nhiều bit khác nhau bao gồm ổ cắm cho các thành phần mô-đun và các thiết bị bên ngoài và bên trong (như ổ cứng, USB, đồ họa và âm thanh vào và ra, v.v.) cũng như các thiết bị điện tử để làm trung gian phân phối tín hiệu và nguồn giữa họ Điều này có thể bao gồm hàng tá chip nhỏ, trong khi chúng không thực sự là một phần của sức mạnh xử lý của máy tính vì như vậy vẫn đang thực hiện một số chức năng quan trọng.

  • Đồ họa : hầu hết các bo mạch sẽ được cung cấp cho một hoặc nhiều card đồ họa là các khối phần cứng có thể hoán đổi cho nhau được thiết kế đặc biệt để xử lý đồ họa và có bộ cổng đầu vào và đầu ra vật lý riêng (HDMI, v.v.). Một số (nhưng không phải tất cả) CPU cũng sẽ có chip đồ họa tích hợp có thể xử lý đồ họa trong trường hợp không có thẻ chuyên dụng. Một số bảng cũng cho phép một số card đồ họa tương tự được sử dụng đồng thời để cải thiện hiệu suất (SLI / crossfire). Card đồ họa hiện đại thường sẽ có một lượng đáng kể bộ nhớ trên máy bay. Hầu hết các card đồ họa hiện nay đều có quạt tích hợp và tản nhiệt (hoặc cung cấp để kết nối với mạch làm mát bằng chất lỏng)

  • BIOS : chip hoặc bộ chip trên bo mạch chủ xử lý các chức năng cơ bản nhất của máy tính

  • RAM : bộ nhớ truy cập nhanh tức thì, tích hợp chặt chẽ với CPU để nâng cao tính toán. Thông thường ở dạng thẻ dài, mô-đun hẹp và có thể hoán đổi cho nhau, cắm vào các ổ cắm chuyên dụng trên bo mạch chủ. Thường được cài đặt trong bội số của 2. Ngày càng nhiều, RAM hiệu suất cao có thể có hệ thống làm mát chủ động hoặc thụ động tích hợp riêng.

  • Các thẻ I / O khác : ít phổ biến hơn so với trước đây, tuy nhiên một số bo mạch có thể có các quy định cho đầu vào / ra âm thanh chuyên nghiệp, USB bổ sung hoặc các cổng phần cứng khác hoặc bộ điều hợp mạng cũng như thẻ chuyên dụng cho các cổng kế thừa.

  • Cổng SATA / IDE để kết nối ổ đĩa cứng trong, ổ đĩa quang và các thiết bị lưu trữ khác.

  • CPU : tất cả các bo mạch chủ sẽ có một ổ cắm để kết nối CPU với một cấu hình chân cụ thể sẽ chấp nhận một loạt các mô hình CPU được chỉ định bởi 'loại ổ cắm', ví dụ tiêu chuẩn AM2 + của AMD và bất kỳ loại ổ cắm cụ thể nào cũng sẽ có một loạt bộ xử lý khác nhau mức độ hiệu suất khác nhau. Hầu như tất cả các CPU hiện đại đều có nhiều lõi và đôi khi cả các lõi đồ họa trong một thành phần vật lý.

Cấu trúc này được thiết kế để giúp nâng cấp hiệu năng của PC một cách hợp lý bằng cách trao đổi các thành phần mô-đun ít nhất cho đến khi bo mạch chủ không còn tương thích với tiêu chuẩn mới nhất mặc dù thường có một số mức độ tương thích ngược. có thể duy trì nâng cấp các mô-đun mà không cần mua PC hoàn toàn 'mới' (PC của tôi đã hoạt động được 15 năm nhưng thành phần thực sự ban đầu duy nhất là vỏ máy). Giống như chổi của Trigger

Vì vậy, câu trả lời ngắn gọn là bất kỳ PC nào cũng sẽ chứa ít nhất hàng chục chip xử lý và bộ nhớ riêng biệt với các chức năng cụ thể và kiến ​​trúc và hiệu suất khác nhau.


1

Máy tính để bàn và máy tính xách tay tiêu dùng có một bộ xử lý vật lý , có thể được cài đặt trong ổ cắm (hầu hết máy tính xách tay và một số máy tính để bàn nhỏ gọn có bộ xử lý được hàn trên bo mạch chủ), nhưng có nhiều lõi . Mỗi lõi có thể thực hiện luồng riêng của nó ; một số bộ xử lý có chức năng đa luồng đồng thời (được Intel gọi là Công nghệ siêu phân luồng) cho phép mỗi lõi hoạt động trên nhiều luồng cùng một lúc bằng cách tận dụng các tài nguyên thực thi không được sử dụng trong mỗi lõi. Một bộ xử lý Intel Core i7 để bàn thông thường có bốn lõi, mỗi lõi có đa luồng đồng thời hai chiều, cho phép nó thực hiện đồng thời tám luồng.

Các hệ thống có nhiều ổ cắm có thể chấp nhận nhiều bộ xử lý vật lý; chúng được dùng cho máy chủ hoặc máy trạm và thường rất đắt tiền (vài nghìn đến hàng chục nghìn đô la).

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.