Come leggere e capire un dado CPU

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Sopra è un wafer di silicio nudo, che – come coperto nel link sopra – è la risorsa che viene tagliata in numerosi stampi CPU tramite laser. Anche una singola molecola di polvere può rovinare un intero dado, quindi le stanze in cui sono contenute sono normalmente estremamente bianche e lucenti, come Aperture Science.

Se si guarda attentamente, è possibile individuare i singoli stampi su questo wafer più grande.

Questi sono i piccoli chip che vengono posizionati su un substrato (il PCB tradizionalmente verde che gestiamo quando costruiamo un sistema) e sormontato da una piastra metallica (che è dove normalmente vediamo il marchio). Il substrato è coperto da contatti o pin, a seconda di quanto indietro si va; la maggior parte delle CPU moderne utilizzano contatti, lasciando la scheda madre con i pin.

Il piccolo dado sopra è dove avviene tutta l’azione-che il PCB verde e il cappuccio metallico sono solo abilitanti. Ecco come appare il dado a livello microscopico, utilizzando la colorazione per evidenziare aree dense o funzionalità diverse:

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L’immagine in alto è il diagramma senza etichetta. Potresti averli visti prima (sono normalmente etichettati, come in basso), ma possiamo effettivamente guardare il diagramma per determinare dove si trovano core, cache, controller di memoria e (se applicabile) processori grafici integrati. Ci sono certamente usi pratici di questa conoscenza in un ambiente di ingegneria, ma come appassionati e giocatori/costruttori di sistemi, l’uso primario è il proprio divertimento e divertimento. È sempre bello sapere di più su ciò che stai abusando nei giochi, comunque.

Non farti intimidire da esso – è incredibilmente facile.

Se guardi da vicino il dado, vedrai gruppi di blocchi apparentemente identici. Iniziamo con il grande pezzo di die all’estrema sinistra: sulle CPU di 3a generazione (aka Ivy Bridge), vediamo questa porzione, circa 1/3 dell’intero die fisico, dedicata ai processori grafici di bordo (l’Intel HD 4000 o 2500, determinati da questo grafico). Questo blocco di transistor gestisce qualsiasi calcolo grafico che stai facendo fuori dal chip di bordo. Date le dimensioni del chip, è piuttosto impressionante.

Normalmente è abbastanza facile identificare la grafica integrata su un dado di CPU nudo: spesso viene dato un intero angolo del chip, quindi inizia guardando ai lati più lontani. Quindi individuare i ‘mattoni’ (visto all’estrema sinistra qui, in formato a quattro colonne). L’intera cosa dovrebbe essere separata da una fascia di spazio meno interessante, come indicato dal vasto oceano blu sul lato destro della grafica del processore.

Successivamente, guardiamo alla metà superiore, appena a destra della grafica del processore, e possiamo vedere lo spazio assegnato ai core. Sulle CPU di generazione 3rd, vediamo quattro core quasi identici (che possono o non possono essere hyperthreaded). Altre CPU, come l’i7-3960X della linea X79 enthusiast, potrebbero mostrare anche di più:

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Vediamo sei core separati da un enorme spazio di cache L3 (un impressionante 15MB di esso). Noterai che la forma del dado di i7-3960X è diversa dalle CPU Ivy Bridge. Gli stampi della CPU Ivy Bridge sono 160mm2, al contrario dei 434 di i7-3960X.7mm2 (un’area molto più ampia consente una maggiore funzionalità, ovviamente, ma può introdurre altri problemi che non rientrano nell’ambito di questo articolo).

I core sono abbastanza facili da individuare poiché ce ne sono molti per die e tendono ad essere di una forma molto distintiva, ampia/rettangolare.

Nel nostro esempio originale di 3rd Gen, la cache appare direttamente sotto i core fisici-vediamo che è più alta, magra e normalmente accoppiata. Cache avrà più dimensioni sul dado fisico a seconda di quanto c’è.

Infine, ci rimangono i controller di memoria (e potenzialmente altre funzionalità, a seconda della generazione della CPU). I controller di memoria sono quasi sempre più lunghi / magri e occupano un intero bordo del dado.

È davvero così — non c’è molto di più nella lettura di un dado di quello. Con l’evolversi delle generazioni, puoi iniziare a vedere controller o oggetti che non sono stati trattati in questa guida, ma sentiti libero di lasciare un commento qui e fare domande o aggiungere qualsiasi informazione che hai! Tieni presente che le CPU dies spesso perdono prima delle specifiche, quindi questa conoscenza ti aiuterà a identificare quanti core e quali altre funzionalità sono pianificate per essere su una CPU!

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