この引用の文脈では、パソコンにはいくつの「チップ/ソケット」が含まれていますか?


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私の教科書には次のように書かれています:

マイクロプロセッサが最も高速な汎用プロセッサになっただけでなく、マルチプロセッサになりました。各チップ(ソケットと呼ばれる)には、それぞれが複数レベルの大きなメモリキャッシュを持つ複数のプロセッサ(コアと呼ばれる)と、各コアの実行ユニットを共有する複数の論理プロセッサが含まれます。2010年の時点では、ラップトップでさえ2つまたは4つのコアを持ち、それぞれが2つのハードウェアスレッドを持ち、合計4つまたは8つの論理プロセッサを持っていることは珍しくありません。

パソコンにはチップが1つしかなく、チップ自体に複数のプロセッサが含まれていますか?または、彼らはそのようなチップをたくさん持っていますか?


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教科書で使用されている「ソケット」という言葉は不正確に思えます。チップがソケットに差し込みます。ソケットは空で、それなしでは役に立たない。ほとんどの回路基板には、CPUをサポートする他の多数のチップがあり、ソケットはありませんが、基板に直接はんだ付けされています。
エレクトロ

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@electromaggot:また、ドーターボード上に単一のソケットにプラグインする複数のチップがあるコンピューターがあります(たとえば、私が知る限り、IBM POWER8 Muranoは、単一のボードに単一のプラグインに接続する2つの別個のチップとして出荷されます)ソケット、IBMはこれをMCM(Multi Chip Module)と呼んでいました)。また、小型のラップトップやネットブックでは、CPUはソケットなしでボード上に直接配置される場合があります。その記事の用語は、かなり先の話です。
ヨルグWミットタグ

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実際、この「ソケット」という言葉の使用は、物理CPUオブジェクトと特定のCPUのコアとの違いに下線を引くために非常に一般的です。オペレーティングソフトウェアにとって、それらはほとんど区別できません。そのため、古いWindowsの「1-2 CPU」ライセンスはクアッドコアCPUで問題を作成しました。
Agent_L

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@hobbs私はそれが間違っていることに同意しますが、私が意味したのは、それがこのように使用されていることに気づいたことです:)
Agent_L

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ただし、ライセンスではこの方法でソケットが使用されることがよくあります-ソフトウェアは、「コアごとにライセンスされる」または「ソケットごとにライセンスされる」と言う場合があります。
付与

回答:


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ほとんどの新しいデスクトップコンピュータには、複数のコアを持つ単一のメインCPUチップが含まれます。各コアは独立したCPUのように機能します。

時々、各コアには同時マルチスレッド(SMT)と呼ばれる機能があり、各コアはオペレーティングシステムからは2つ以上の仮想コアとして認識されます。IntelはこれをHyperThreadingと呼んでいます。

したがって、1つのCPUチップには4つのコアが含まれ、各コアには2つの仮想コアがあり、オペレーティングシステムは8つのCPUを認識します。

CPU、コア、仮想コアの主な概念上の違いは、チップ内の共有リソースの量です。

過去には、高性能サーバーがいくつかの個別のCPUチップを搭載するのが一般的でした(そして、これはおそらく事実です)。

デスクトップコンピューターには、主にグラフィックス用の1つ以上のGPUもあります。これらはCPUによく似ており、ビットコインマイニングなどの特殊な一般的な計算に使用できます。

デスクトップコンピューターには、CPUではない他の多数のチップも含まれます。これらは、USBインターフェイスの提供などの特殊な機能を実行します。チップという用語は、プリント回路基板(PCB)にはんだ付けできるパッケージ内の集積回路(IC)に使用されます。


デスクトップPCで見られるようなPCマザーボードのランダムな例を次に示します。

ここに画像の説明を入力してください

  • 「AMD Socket 942」-単一のメインCPUチップがインストールされています。
  • 「AMD SB950 Southbridge」チップ-CPUのヘルパーチップ
  • 「AMD 990FXチップセット」-グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)
  • 「Intel Ethernet GameFirst II」-ネットワークインターフェイス用のチップ。

各CPUチップには内部論理アーキテクチャがあります。ここでは、共有リソースを1つのチップ内に配置する1つの方法を示す例を示します。

ここに画像の説明を入力してください
AMDからの画像

正確な詳細は、メーカー間、および同じメーカーのチップの世代や範囲によって大きく異なる場合があります。急速に変化する地域です。一般的な考え方は今でも有効です。


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実際、マルチCPUサーバーは依然として使用されています。最近では、NUMAを使用することが非常に多くなっています(したがって、マルチCPUだけでなく、ある程度はマルチコンピューターでもあります)。VMホストおよびスーパーコンピューターに非常に便利です。
ルアーン

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また、60 '、70'に戻ると、実際には「コア」が複数のチップやその他のコンポーネントを備えたPCB全体で構成されているコンピューターの例もあります。
トニー

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階層は、ソケット、コア、スレッドという1レベル深くなっていると言う価値があるかもしれません。たとえば、4つのコアを持つ1つのソケットがあり、各コアには2つのスレッドがあります(OSから見ると合計8つのCPU)。この分類は、LLC、eDRAM、PCIレーンを備えたソケット、実行ユニットとキャッシュのコア、専門用語のフロントエンドとなるスレッド(時間インターリーブによっても可能)とのリソースの共有を反映しています。
マーガレットブルーム

@マーガレット:素晴らしい点、ありがとう。これに言及するために回答を更新しました。
RedGrittyBrick

@MargaretBloom:単一のソケットにプラグインする複数のチップを含むより大きなモジュールの例もあります。そのため、複数のソケットがあり、各モジュールに複数のチップ、各コアに複数のスレッド、それぞれに複数のスレッドがあります。IBMのp595には「Processor Books」がありました。たとえば、複数のソケットを備えた「本」、それぞれモジュール、チップ、チップ、コア、スレッドをそれぞれ備えた「本」がバックプレーンのスロットに挿入されます。 、そしてバックプレーンごとに複数の本を持つことができます。ああ、マシンごとに複数のバックプレーン:-D
JörgW Mittag

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デスクトップコンピューターには、複数のチップ/ CPUが搭載されている場合があります。

過去

マルチコアCPUが登場する前の過去、マルチCPUデスクトップコンピューターは、複数のプロセッサコアが必要な場合に使用されました(たとえば、並列化できる大規模な計算など)。参照用:

プレゼント

最近では、複数のCPUを搭載したデスクトップコンピューターは使用されなくなりました。いくつかあります(Dell Precision Tower 7000シリーズ(7810)を参照)。

ハイエンドマルチコアCPUデスクトップコンピューターよりもかなりの計算能力が必要な場合は、複数のマルチCPUを備えたコンピューティングサーバー(コンピューティングクラスター)を選択します。デスクトップコンピューターを介してそのクラスターにログインし、リモートでタスクを実行します。参照用:


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これは、使用する単語の意味についてのすべてです。彼らが説明する技術は比較的新しいため、意味はあまり確立されていません。混乱を増すために、1つの意味を持っていたものを分岐させる必要があり、今では2つの意味を持つようになりました

ソケット:

  1. 何でも差し込める場合の任意のソケット。「cpu socket」、「ram socket」、「usb socket」などのように
  2. 1つの物理プロセッサをマウントできるメインボード上のCPUソケット。
  3. 1つの物理プロセッサ。必ずしもソケットタイプではありません(すべてのプロセッサがソケットを使用しているわけではありません。一部のラップトップは、メインボードに直接はんだ付けされています。ただし、この定義では、「1ソケット」としてカウントされます)

プロセッサー:

  1. 物理プロセッサ(ソケット)
  2. 論理プロセッサ(別名スレッド)(タスクマネージャーを開いたときにOSに表示されるものとして)
  3. 最も広い意味では、ハードウェアまたはプログラムを実行できる部分です。

プロセッサコア:

  1. 物理プロセッサを構成する部品。最新のコアには1つまたは2つのスレッドがあります。

チップ:

  1. パッケージ内の1つの集積回路。たとえば、物理プロセッサ。
  2. 1個のシリコン、ダイ。

見積もりを分析しましょう。

各チップ【物理プロセッサ](ソケットと呼ばれる[物理プロセッサは])複数のプロセッサが含まれている[実行することができる任意のハードウェア](と呼ばれるコア)、大容量メモリ・キャッシュの複数レベル、および複数の各論理プロセッサ毎の実行ユニットの共有コア

今あなたの質問:

パソコンにはチップが1つしかなく、チップ自体に複数のプロセッサが含まれていますか?または、彼らはそのようなチップをたくさん持っていますか?

ほとんどのパソコンには、複数の物理プロセッサが含まれることはありません。これらはサーバー用であり、時には愛好家(例:Intel Skulltrail、EVGA Classified SR-2)またはハードコアナンバークランチャー用のワークステーション用です。ほぼすべての現代のパソコンには、複数含まれている論理プロセッサ SINGLEにおけるソケット/物理プロセッサパッケージを。これらの複数の論理プロセッサは、1つの物理プロセッサの 1つ以上のチップ/シリコンのコアとして、および/またはコアあたり1 つまたは2つの論理プロセッサ/スレッドとして実現されます。

ソフトウェアとユーザーの観点からは、それらがどのように実現されるかは関係ありません。コンピューターを分解せずに簡単に見えるのは、論理プロセッサー/スレッドの数だけです。一部の用途では、スレッドごとに1つのコアが、コアの半分を共有する同数のスレッドよりも著しく高速です。


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民生用デスクトップおよびラップトップコンピューターは、かなり標準化されたモジュラーシステムに基づいて、いくつかの別個のコンポーネントを中心に構築されています。

  • マザーボード:これは、モジュラーコンポーネントと外部および内部デバイス(ハードドライブ、USB、グラフィックス、オーディオ入出力など)用のソケット、および信号と電力の分配を仲介する電子機器を含む、かなりの数のビットを統合します。それら。これには数十個のマイナーチップが含まれる場合がありますが、それらは実際にはコンピューターの処理能力の一部ではありませんが、いくつかの重要な機能を実行しています。

  • グラフィックス:ほとんどのボードには、グラフィックスを処理するために特別に設計されたハードウェアの交換可能なブロックであり、独自の物理入出力ポートのセット(HDMIなど)を持つ1つ以上のグラフィックスカードが用意されます。一部の(すべてではない)CPUには、専用カードがなくてもグラフィックス処理を処理できるグラフィックスチップが統合されています。一部のボードでは、パフォーマンスを向上させるために、いくつかの同様のグラフィックスカードを同時に使用することもできます(SLI / crossfire)。また、最新のグラフィックスカードには通常、かなりの量のオンボードメモリが搭載されています。ほとんどのグラフィックスカードには、ファンとヒートシンクが統合されています(または、液体冷却回路への接続の準備)

  • BIOS:コンピューターの最も基本的な機能を処理するマザーボード上のチップまたはチップセット

  • RAM:高速な即時アクセスメモリで、CPUに密接に統合されており、コンピューティングの負荷を軽減します。通常は、マザーボード上の専用ソケットに差し込む細長いモジュール式の交換可能なカードの形式です。通常、2の倍数でインストールされます。高性能RAMには、独自のアクティブまたはパッシブ冷却システムが組み込まれている場合があります。

  • その他のI / Oカード:過去ほど一般的ではありませんが、一部のボードには、特殊なオーディオ入出力、追加のUSBまたはその他のハードウェアポートまたはネットワークアダプター、およびレガシーポート用の特殊カードが用意されている場合があります。

  • 内蔵ハードドライブ、光学ドライブ、その他のストレージデバイスを接続するためのSATA / IDEポート

  • CPU:すべてのマザーボードには、特定のピン構成のCPUを接続するためのソケットがあります。このソケットは、AMDのAM2 +標準などの「ソケットタイプ」で指定されたCPUのモデルを受け入れます。さまざまなレベルのパフォーマンス。事実上、最新のCPUはすべて、1つの物理コンポーネント内に複数のコアとグラフィックコアを備えています。

この構造は、少なくとも下位互換性があるため、マザーボードが最新の規格と互換性がなくなる時点までモジュラーコンポーネントを交換することにより、PCのパフォーマンスをかなり簡単にアップグレードできるように設計されています。完全に「新しい」PCを購入することなく、モジュールのローリングアップグレードを維持することができます(私のPCは15年前から使用されていますが、唯一の本当に元のコンポーネントが該当します)。トリガーのほうきによく似ています

そのため、簡単な答えは、どのPCにも、特定の機能とさまざまなアーキテクチャとパフォーマンスを備えた少なくとも数十の個別の処理およびメモリチップが含まれることです。


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民生用デスクトップおよびラップトップPCには物理ソケットが1つあり、ソケットに取り付けることができます(ほとんどのラップトップおよび一部の小型デスクトップにはマザーボードにはんだ付けされるプロセッサがあります)が、複数のコアがあります。各コアは独自のスレッドを実行できます。一部のプロセッサには同時マルチスレッディング機能(Intelではハイパースレッディングテクノロジーと呼ばれます)があり、各コアが各コア内の未使用の実行リソースを利用して、一度に複数のスレッドで動作できるようにします。典型的なデスクトップIntel Core i7プロセッサには4つのコアがあり、それぞれに双方向のマルチスレッドがあり、8つのスレッドを同時に実行できます。

複数のソケットを持つシステムは、複数の物理プロセッサを受け入れることができます。サーバーまたはワークステーションでの使用を目的としており、一般的に非常に高価です(数千から数万ドル)。

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