Mein Lehrbuch sagt folgendes:

Mikroprozessoren sind nicht nur die schnellsten verfügbaren Allzweckprozessoren, sondern auch Multiprozessoren. Jeder Chip (als Socket bezeichnet) enthält mehrere Prozessoren (als Kerne bezeichnet) mit jeweils mehreren Ebenen großer Speichercaches und mehrere logische Prozessoren, die sich die Ausführungseinheiten jedes Kerns teilen. Ab 2010 ist es nicht ungewöhnlich, dass selbst ein Laptop 2 oder 4 Kerne mit jeweils 2 Hardware-Threads für insgesamt 4 oder 8 logische Prozessoren hat.

Enthalten PCs nur einen Chip, der selbst mehrere Prozessoren enthält? Oder haben sie viele solche Chips?

Die meisten neuen Desktop-Computer enthalten einen einzelnen Haupt-CPU-Chip mit mehreren Kernen. Jeder Kern verhält sich ähnlich wie eine unabhängige CPU.

Manchmal verfügt jeder Kern über eine Funktion namens SMT (Simultaneous Multithreading), mit der jeder Kern dem Betriebssystem als zwei oder mehr virtuelle Kerne angezeigt wird. Intel nennt dies HyperThreading .

Ein CPU-Chip kann also vier Kerne enthalten, von denen jeder zwei virtuelle Kerne aufweist, was dazu führt, dass das Betriebssystem acht CPUs sieht.

Der hauptsächliche konzeptionelle Unterschied zwischen einer CPU, einem Kern und einem virtuellen Kern besteht in der Menge der gemeinsam genutzten Ressourcen innerhalb des Chips.

In der Vergangenheit war es üblich, dass Hochleistungsserver mehrere separate CPU-Chips haben (und dies ist wahrscheinlich immer noch der Fall), manchmal auf separaten CPU-Karten, die an eine gemeinsame Rückwandplatine angeschlossen werden.

Desktop-Computer verfügen außerdem über eine oder mehrere GPUs, hauptsächlich für Grafiken. Diese ähneln CPUs und können für spezielle allgemeine Berechnungen wie Bitcoin-Mining verwendet werden.

Desktop-Computer enthalten auch zahlreiche andere Chips, die keine CPUs sind. Diese führen spezielle Funktionen aus, z. B. die Bereitstellung von USB-Schnittstellen usw. Der Begriff Chip wird für jede integrierte Schaltung (IC) in einem Gehäuse verwendet, die auf eine Leiterplatte (PCB) gelötet werden kann.

Hier ist ein zufälliges Beispiel für ein PC-Motherboard, wie es in einem Desktop-PC zu finden ist:

• "AMD Socket 942" - wo ein einzelner Haupt-CPU-Chip installiert ist.
• Chip "AMD SB950 Southbridge" - Hilfschips für die CPU
• "AMD 990FX Chipsatz" - Grafikverarbeitungseinheit (GPU)
• "Intel Ethernet GameFirst II" - Chip für die Netzwerkschnittstelle.

usw.

Jeder CPU-Chip verfügt über eine interne logische Architektur. Hier ist ein Beispiel, das eine Möglichkeit zeigt, gemeinsam genutzte Ressourcen in einem einzelnen Chip anzuordnen.

^{Bild von AMD}

Die genauen Details können zwischen Herstellern sowie zwischen Generationen und Sortimenten von Chips desselben Herstellers sehr unterschiedlich sein. Es ist ein sich schnell veränderndes Gebiet. Die allgemeine Idee gilt immer noch.

Desktop-Computer können mehr als einen Chip / eine CPU haben.

Vergangenheit

In der Vergangenheit, bevor Multi-Core-CPUs auf den Markt kamen, wurden Desktop-Computer mit mehreren CPUs verwendet, wenn mehr als ein Prozessorkern erforderlich war - z. B. für umfangreiche Berechnungen, die parallelisiert werden konnten. Siehe als Referenz:

• Ist es möglich, einen Dual-Prozessor-Computer als Desktop zu verwenden?
• Multi-Core Vs. Multiprozessor, der Vorteil?

Geschenk

Heutzutage werden Desktop-Computer mit mehreren CPUs nicht mehr oft verwendet. Es gibt einige (siehe Dell Precision Tower 7000 Series (7810) ).

Wenn Sie über einem High-End-Multi-Core-CPU-Desktop-Computer eine beträchtliche Rechenleistung benötigen, wählen Sie einen Computerserver (einen Computercluster) mit mehreren Multi-CPUs. Sie melden sich über Ihren Desktop-Computer bei diesem Cluster an und führen Ihre Aufgaben remote aus. Siehe als Referenz:

• Top 500 Supercomputer (Multi-CPU-Cluster)
• zB Mistral im Deutschen Climate Computing Center (DKRZ)

Hier geht es um die Bedeutung der verwendeten Wörter. Die Technologie, die sie beschreiben, ist relativ neu, daher sind die Bedeutungen nicht sehr gut bekannt. Um die Verwirrung zu vergrößern, mussten einige Dinge, die eine Bedeutung hatten, auseinander gehen und jetzt haben sie zwei Bedeutungen

Steckdose:

1. Jede Steckdose, wenn etwas eingesteckt werden kann. Wie in "CPU-Sockel", "RAM-Sockel", "USB-Sockel" usw.
2. Ein CPU-Sockel auf einem Mainboard, auf dem ein physischer Prozessor montiert werden kann.
3. Ein physischer Prozessor. Nicht unbedingt vom Sockeltyp (Nicht jeder Prozessor verwendet einen Sockel, einige, meistens die Laptops, sind direkt mit dem Mainboard verlötet. Nach dieser Definition zählen sie jedoch immer noch als "1 Sockel").

Prozessor:

1. Physischer Prozessor (auch bekannt als Socket) (als das, was Sie erhalten, wenn Sie "einen Prozessor" in einem Geschäft kaufen)
2. Logischer Prozessor (auch bekannt als Thread) (wie Ihr Betriebssystem es sieht, wenn Sie den Task-Manager öffnen)
3. Im weitesten Sinne: Jede Hardware oder deren Teil, die ein Programm ausführen kann.

Prozessorkern:

1. Ein Teil, aus dem der physische Prozessor besteht. Moderne Kerne können ein oder zwei Fäden haben.

Chip:

1. Eine integrierte Schaltung in ihrem Paket. zB ein physischer Prozessor.
2. Ein Stück Silizium, eine Matrize.

Lassen Sie uns Ihr Angebot analysieren:

Jeder Chip [physischer Prozessor] (als Socket [physischer Prozessor] bezeichnet ) enthält mehrere Prozessoren [jede zur Ausführung fähige Hardware] (als Kerne bezeichnet ) mit jeweils mehreren Ebenen großer Speichercaches und mehreren logischen Prozessoren, die sich die Ausführungseinheiten jedes Kerns teilen .

Nun deine Frage:

Enthalten PCs nur einen Chip, der selbst mehrere Prozessoren enthält? Oder haben sie viele solche Chips?

Die meisten PCs enthielten nie mehrere physische Prozessoren . Diese sind für Server und manchmal auch für Enthusiasten (z. B. Intel Skulltrail, EVGA Classified SR-2) oder Workstations für Hardcore-Zahlenknacker. Fast jeder moderne Personal Computer enthält mehrere logische Prozessoren in einem einzigen Socket / physischen Prozessor- Paket. Diese mehreren logischen Prozessoren werden als so viele Kerne in einem oder mehreren Chips / Siliziumstücken in einem physischen Prozessor und / oder als ein oder zwei logische Prozessoren / Threads pro Kern realisiert .

Aus Sicht der Software und des Benutzers ist es unerheblich, wie diese realisiert werden. Alles, was ohne Zerlegen des Computers leicht sichtbar ist, ist die Anzahl der logischen Prozessoren / Threads . In einigen Anwendungen ist ein Kern pro Thread merklich schneller als die gleiche Anzahl von Threads, die sich die Hälfte der Kerne teilen .

Consumer-Desktop- und Laptop-Computer bestehen aus einigen separaten Komponenten, die auf einem ziemlich standardisierten modularen System basieren.

• Motherboard : Hier werden einige verschiedene Bits integriert, darunter Sockel für modulare Komponenten und externe und interne Geräte (wie Festplatten, USB, Grafik- und Audioeingang usw.) sowie die Elektronik zur Vermittlung der Signal- und Stromverteilung zwischen den Geräten Sie. Dies kann Dutzende kleinerer Chips umfassen, die zwar nicht Teil der Verarbeitungsleistung des Computers sind, aber dennoch einige wichtige Funktionen erfüllen.

• Grafik : Die meisten Karten bieten Platz für eine oder mehrere Grafikkarten, bei denen es sich um austauschbare Hardwareblöcke handelt, die speziell für die Verarbeitung von Grafiken entwickelt wurden und über eigene physische Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (HDMI usw.) verfügen. Einige (aber nicht alle) CPUs verfügen auch über integrierte Grafikchips, die die Grafikverarbeitung ohne dedizierte Karte übernehmen können. Bei einigen Karten können auch mehrere ähnliche Grafikkarten gleichzeitig verwendet werden, um die Leistung zu verbessern (SLI / Crossfire). Moderne Grafikkarten verfügen normalerweise auch über einen erheblichen integrierten Speicher. Die meisten Grafikkarten verfügen jetzt über integrierte Lüfter und Kühlkörper (oder über den Anschluss an einen Flüssigkeitskühlkreislauf).

• BIOS : Ein Chip oder ein Satz von Chips auf dem Motherboard, der die grundlegendsten Funktionen des Computers übernimmt

• RAM : Schneller Sofortzugriffsspeicher, eng in die CPU integriert, um das Rechnen zu erleichtern. Normalerweise in Form von langen, schmalen modularen und austauschbaren Karten, die in dedizierte Sockel auf dem Motherboard gesteckt werden. In der Regel in Vielfachen von 2 installiert. Hochleistungs-RAM verfügt zunehmend über ein eigenes integriertes aktives oder passives Kühlsystem.

• Andere E / A-Karten : Heutzutage weniger verbreitet als in der Vergangenheit. Auf einigen Karten sind jedoch möglicherweise spezielle Audioeingänge / -ausgänge, zusätzliche USB- oder andere Hardwareanschlüsse oder Netzwerkadapter sowie Spezialkarten für ältere Anschlüsse vorgesehen.

• SATA / IDE-Ports zum Anschluss interner Festplatten, optischer Laufwerke und anderer Speichergeräte.

• CPU : Alle Motherboards verfügen über einen Sockel zum Anschließen einer CPU mit einer bestimmten Konfiguration von Pins, die eine Reihe von CPU-Modellen akzeptieren, die mit dem Sockeltyp gekennzeichnet sind, z. B. AMDs AM2 + -Standard, und jeder Sockeltyp verfügt über eine Reihe von Prozessoren mit verschiedenen unterschiedliche Leistungsniveaus. Praktisch alle modernen CPUs haben mehrere Kerne und manchmal auch Grafikkerne innerhalb einer physischen Komponente.

Diese Struktur soll es relativ einfach machen, die Leistung eines PCs zu verbessern, indem modulare Komponenten ausgetauscht werden, zumindest bis zu dem Punkt, an dem das Motherboard nicht mehr mit dem neuesten Standard kompatibel ist, obwohl häufig ein gewisses Maß an Abwärtskompatibilität besteht, so dass dies vollständig ist Es ist möglich, ein fortlaufendes Upgrade von Modulen aufrechtzuerhalten, ohne jemals einen völlig neuen PC zu kaufen (mein PC ist seit 15 Jahren in Betrieb, aber die einzige wirklich originelle Komponente ist der Fall). Ähnlich wie Triggers Besen

Die kurze Antwort lautet also, dass jeder PC mindestens Dutzende separater Verarbeitungs- und Speicherchips mit spezifischen Funktionen und unterschiedlicher Architektur und Leistung enthält.

Consumer-Desktop- und Laptop-PCs verfügen über einen physischen Prozessor , der möglicherweise in einem Sockel installiert ist (die meisten Laptops und einige kompakte Desktops verfügen über Prozessoren, die auf das Motherboard gelötet sind), jedoch über mehrere Kerne . Jeder Kern kann seinen eigenen Thread ausführen . Einige Prozessoren verfügen über simultane Multithreading- Funktionen (von Intel als Hyper-Threading-Technologie bezeichnet), mit denen jeder Kern an mehr als einem Thread gleichzeitig arbeiten kann, indem nicht verwendete Ausführungsressourcen in jedem Kern genutzt werden. Ein typischer Intel Core i7-Desktop-Prozessor verfügt über vier Kerne mit jeweils gleichzeitigem Zwei-Wege-Multithreading, sodass acht Threads gleichzeitig ausgeführt werden können.

Systeme mit mehreren Sockets können mehr als einen physischen Prozessor akzeptieren. Sie sind für die Verwendung auf Servern oder Workstations vorgesehen und im Allgemeinen sehr teuer (mehrere tausend bis zehntausend Dollar).