Прегледите на процесора са сложни. Преди дори да стигнете до показателите за производителност, трябва да се ориентирате в лабиринт от термини, като силиций, матрица, пакет, IHS и sTIM. Това е много жаргон с малко обяснение. Ще дефинираме ключовите части на процесора, които PC ентусиастите обсъждат най-много.
Моля, имайте предвид, че това не е предназначено да бъде дълбоко гмуркане, а по-скоро въведение в общата терминология за начинаещи CPU маниаци.
Започнете със силиция
Преди повече от 10 години Intel сподели основите на това как създава своите процесори, от суровините до крайния продукт. Ще използваме този процес като основна рамка, докато разглеждаме ключовия компонент на процесора: матрицата.
Първото нещо, от което се нуждае един процесор, е силиций. Този химичен елемент е най-често срещаният компонент в пясъка. Intel започва със силициев слитък и след това го нарязва на тънки дискове, наречени вафли.
След това вафлите се полират до „огледално гладка повърхност“ и тогава забавлението започва! Силицият се превръща от суровина в електронен блок.
Силиконовите пластини получават фоторезистен завършек. След това те се излагат на UV светлина, гравират се и получават друг слой фоторезист. В крайна сметка те се заливат с медни йони и се полират. След това се добавят метални слоеве, за да се свържат всички малки транзистори, които съществуват на пластината в този момент. (Както споменахме по-рано, тук обхващаме само основите).
Сега стигаме до точката, която ни интересува. Вафлата е тествана за функционалност. Ако премине, се нарязва на малки правоъгълници, наречени матрици. Всяка матрица може да има множество процесорни ядра, както и кеш и други компоненти на процесора. След нарязването матриците се тестват отново. Тези, които преминават, са предназначени за рафтовете на магазините.
Силиконовата матрица за процесор Intel Core от 10-то поколение.
Това е всичко, което матрицата е: малко парче силиций, заредено с транзистори, което е сърцето на всеки процесор. Всяка друга физическа част помага на това малко парче силиций да свърши своята работа.
Но ето това е най-интересното: в зависимост от процесора, който получавате, процесорът може да има едно или няколко силициеви матрици. Една матрица означава, че всички компоненти на процесора, като ядра и кеш памет, са върху това едно парче силиций. Множество матрици имат свързващ материал между тях.
Няма лесен начин да разберете със сигурност дали даден процесор има единична или няколко матрици. Това зависи от производителя.
Intel е известен с това, че използва единична матрица за своите потребителски процесори. Това се нарича монолитен дизайн. Предимството на монолитния дизайн е по-високата производителност, тъй като всичко е на една и съща матрица и има малко забавяне в комуникацията.
Въпреки това е по-трудно да се постигне напредък, когато трябва да опаковате все по-малки транзистори върху същия размер силиций. Също така е по-трудно да се произвеждат единични матрици, които работят с всички ядра, особено когато говорим за осем или 10 ядра.
Оформлението за процесор AMD Threadripper, използващ множество CCX.
Това е в контраст с AMD. Компанията прави някои монолитни процесори, но настолната серия Ryzen 3000 използва по-малки силициеви чиплети, които в момента имат четири ядра на силиция. Тези чиплети се наричат основен комплекс или CCX. Те са опаковани заедно, за да направят по-голяма матрица за основен комплекс (CCD). Този CCD е това, което се брои като матрица на езика на AMD. Това са няколко малки силициеви чиплета, които са свързани, за да създадат функциониращ процесор.
Процесорите AMD също имат силиконова матрица, отделна от CCD, наречена I/O матрица. Тук няма да навлизаме в подробности за това, но можете да прочетете повече за това в това Статия от TechPowerUp от юни 2019 г.
Като се има предвид колко сложно е създаването на работещи силициеви матрици, очевидно е много по-лесно да се създаде по-малка единица от четири ядра, отколкото една матрица с 10 ядра.
Пакетът на процесора
След като зарът приключи, той се нуждае от помощ, за да говори с останалата част от компютърната система. Това обикновено започва с малка зелена дъска, често наричана субстрат.
Ако обърнете завършен процесор, долната част на зелената платка има златни контакти (или щифтове, в зависимост от производителя). Тези контакти или щифтове се вписват в гнездото на дънната платка и позволяват на процесора да говори с останалата част от системата.
Връщайки се обратно в нашия процесор, все още не сме покрили силиконовата матрица. Основният компонент тук е термичният интерфейсен материал или TIM. TIM подобрява топлопроводимостта (важно за охлаждането на процесора). Обикновено се предлага в една от двете форми: термична паста или sTIM (запоен термичен интерфейсен материал).
Материалът на TIM може да варира между поколенията CPU от един и същ производител. Никога не можете да разберете какво има конкретен процесор, освен ако не прочетете новини за процесора или сами не отворите („delid“) завършен процесор. Например, Intel използва термо паста от 2012 до 18, но тогава започна да използва sTIM на своите процесори Core от по-висок клас от девето поколение.
Във всеки случай това са частите, които съставят опаковката: матрицата, субстратът и TIM.
Изобразяване на процесор AMD Ryzen. Името на марката е отпечатано на IHS.
И накрая, отгоре на опаковката има интегриран топлоразпределител или IHS. IHS разпределя топлината от процесора върху по-голяма повърхност, за да помогне за намаляване на температурата на процесора. Вентилаторът на процесора или течният охладител след това разсейва топлината, натрупана върху IHS. IHS обикновено се изработва от никелирана мед. Името на процесора е отпечатано върху него, както е показано по-горе.
Това приключва нашата обиколка на процесора. Отново, матрицата е частица силиций, която съдържа процесорните ядра, кеша и т.н. Пакетът включва матрицата, печатната платка и TIM. И накрая, вие също имате IHS.
Има много повече от това, но това са основните неща, върху които новините и прегледите на процесора са склонни да се фокусират.