為什麼沒有多塊 CPU 和其他形狀的 CPU?
都知道 CPU 一般是正方形的,那有沒有其他形狀的 CPU 呢
都往小的地方看,為什麼沒人將獨立的CPU組合一下解決問題?
其他形狀難道沒有方形的好用?
都知道CPU一般是正方形的,那有沒有其他形狀的CPU呢
當然有啊,如果你想說封裝好銷售的整一個CPU的話,看圖[1]:
AMD家Socket G34(或者叫LGA 1974)的Opteron 6XXX,Socket SP3/TR4的霄龍/線程撕裂者,Intel家LGA 3647的至強,都是長方形而不是正方形的。
如果說是不含基板的Die的話,長方形就更多了,例如Intel家7、8、9三代的旗艦[2]:
沒一個正方形的,而且一代比一代長不是?
都往小的地方看,為什麼沒人將獨立的CPU組合一下解決問題?
誰說沒有的?如果說是封裝好銷售的CPU,有的是多路CPU的伺服器、工作站。例如Dell的R930伺服器,就是四路CPU的[3]:
如果說是不含基板的CPU Die晶元,看看AMD家的銳龍[4]、線程撕裂者[5]、霄龍[6],Intel家的至強可擴展9XXX[7]:
其他形狀難道沒有方形的好用?
雖然前面列出來Intel家的三代旗艦Die都是長方形,但其實CPU的設計在某些角度上還是儘可能做成正方形的。例如7代的CPU有雙核、四核兩種規格[8]:
可以看到,雙核的7代Die整體就很接近正方形;四核的7代Die雖然整體偏長,但如果截掉右邊的核顯部分,也是很接近正方形的。8/9代的6核、8核整體更長更扁是因為在7代的架構基本不變的基礎上直接多塞進去2/4個核心。
AMD的Zen[9]:
可以看到,單個CCX內部,每個CPU核心(Core)也是很接近正方形;一個包含兩個CCX的Zeppelin比例上也很接近直接並列一起的兩個正方形。
為什麼要儘可能接近正方形?小學幾何知識忘了?面積相同的矩形,正方形的周長最短。CPU內部數十上百億晶體管,都要通過導線連接(當然這個導線不是我們常見的一根根的電線,而是硅晶體上寬度只有幾十甚至幾個納米的若干層銅箔),看下面視頻[10](1:42秒左右)。除非是相對獨立的模塊,彼此之間只有少量(這個少量是指相對少量)導線聯通,否則的話,當然是晶片越接近正方形,需要的導線長度越短了。對於高頻運作的CPU來說,導線越短,電氣性能就越好,這個就不展開了。
Intel: 用22nm/3D生產CPU至於為什麼不用同樣面積周長更短的圓形、六邊形,當然是因為不好切割了。
參考
- ^圖片來源 https://www.anandtech.com/show/13748/the-intel-xeon-w-3175x-review-28-unlocked-cores-2999-usd
- ^圖片來源 https://www.anandtech.com/show/13400/intel-9th-gen-core-i9-9900k-i7-9700k-i5-9600k-review
- ^圖片來源: https://www.ebay.ie/itm/Dell-PowerEdge-R930-Motherboard-Dell-PN-9VP66-/382977173513
- ^圖片來源: https://hexus.net/tech/news/cpu/103054-overclocker-der8auer-delids-amd-ryzen-cpu-reveal-solder-tim/
- ^圖片來源: https://www.expreview.com/55985.html
- ^圖片來源: https://www.nextplatform.com/2019/08/07/amd-doubles-down-and-up-with-rome-epyc-server-chips/
- ^圖片來源: https://www.anandtech.com/show/14182/hands-on-with-the-56core-xeon-platinum-9200-cpu-intels-biggest-cpu-package-ever
- ^圖片來源: https://en.wikichip.org/wiki/intel/microarchitectures/kaby_lake
- ^圖片來源: https://en.wikichip.org/wiki/amd/microarchitectures/zen
- ^視頻來源: https://www.youtube.com/watch?v=d9SWNLZvA8g
封裝形式而已,
隨便給你截幾張圖
CPU 中間那個Die,也就是CPU核心,到不一定是正方形哦!
看AMD的 3600 CPU也包括兩個Die嘛,一個運算,一個IO,這是多晶元集成一起,
看一代I3也是雙Die嘛
哦對了 你說 CPU樣子是不是隻有正方形的晶元,多種封裝方式。在主流筆記本上,低功耗U通常是直接焊在主板上,而不是通過底座進行連接
比如這顆7200U
臺式機早年,也有 卡帶式CPU嘛,比如
奔騰2
當然那個年代還有
AMD的K7嘛
所以,封裝形式不同而已,未來AMD和INTEL又回到了多晶元封裝的階段,對了,零售市場,基本不會有裸露Die的CPU,因為裸露Die造成的故障率遠高於加入了護甲(銅蓋)的CPU,AMD和INTEL在當年都出過,DIY因為裸露Die造成了大量故障,Die因為安裝散熱器未安裝平穩,導致邊角損壞,Die損壞CPU就直接報廢,
二手市場就沒有幾個 Die邊緣是完整的 :)
另外 評論區有問,膠水雙核的INTEL
是的 這就是當年INTEL經典膠水雙核,奔騰D,當年被AMD吊打U,
以上就是我的答案
尾巴 (電腦軟硬體相關問題有時效性,答案僅供參考)
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看了一圈,發現沒人說這種封裝的CPU:
對,就是中間這坨圓圓的……
在機械加工切割中最好的加工方式就是水平和豎直,而正方形基板又是間距相等外形的最好妥協。多die的CPU如Intel的8809g也不是不存在,而長方形的CPU多見於伺服器端。
另外如果不是矩形的話,六邊形或者三角形會增加切割難度,會增大成本
從286用到現在……最奇葩的就是奔騰二那個卡……是的……cpu是一張卡……
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