Analiziranje procesora (CPU) je složen proces. Pre nego što uopšte dođete do razmatranja performansi, morate se snaći u lavirintu termina kao što su silicijum, jezgro, pakovanje, IHS i sTIM. To je pregršt stručnih izraza bez mnogo objašnjenja. Razjasnićemo ključne komponente CPU-a o kojima entuzijasti najčešće diskutuju.
Važno je napomenuti da ovaj tekst nije zamišljen kao detaljna analiza, već pre uvod u uobičajenu terminologiju za one koji tek počinju da se interesuju za CPU.
Početak sa silicijumom
Pre više od deset godina, Intel je podelio osnovne informacije o tome kako se prave njihovi procesori, od sirovina do finalnog proizvoda. Iskoristićemo taj proces kao osnovni okvir dok razmatramo ključnu komponentu CPU-a: jezgro.
Prva stvar koja je potrebna za CPU je silicijum. Ovaj hemijski element je najčešća komponenta u pesku. Intel počinje sa silicijumskim ingotima, a zatim ih seče na tanke diskove, poznate kao vafere.
Vafere zatim poliraju do „površine glatke kao ogledalo“, a onda zabava počinje! Silicijum se od sirovine transformiše u elektronsku pogonsku jedinicu.
Silicijumske pločice se premazuju fotoosetljivim slojem. Zatim se izlažu UV svetlu, graviraju i dobijaju još jedan sloj fotoresista. Na kraju se polivaju bakarnim jonima i poliraju. Dodaju se i metalni slojevi kako bi se povezali svi sitni tranzistori koji se u tom trenutku nalaze na pločici. (Kao što je već pomenuto, ovde pokrivamo samo osnove).
Sada dolazimo do tačke koja nas zanima. Vafer se testira na funkcionalnost. Ako prođe test, seče se na male pravougaonike koji se nazivaju jezgra. Svako jezgro može imati više procesorskih jezgara, kao i keš memoriju i druge komponente CPU-a. Nakon sečenja, jezgra se ponovo testiraju. Ona koja prođu su predodređena za prodaju.
Silicijumsko jezgro za Intel Core procesor 10. generacije.
To je sve što jezgro predstavlja: mali komad silicijuma ispunjen tranzistorima koji je srce svakog procesora. Svaki drugi fizički deo pomaže tom malom komadu silicijuma da obavlja svoj zadatak.
Ali, ovde je izazov: u zavisnosti od procesora koji kupite, CPU može imati jedno ili više silicijumskih jezgara. Jedno jezgro znači da su sve komponente procesora, kao što su jezgra i keš memorija, na tom jednom komadu silicijuma. Više jezgara ima spojni materijal između sebe.
Ne postoji jednostavan način da se sa sigurnošću sazna da li određeni CPU ima jedno ili više jezgara. To zavisi od proizvođača.
Intel je poznat po tome što koristi jedno jezgro za svoje potrošačke procesore. To se naziva monolitni dizajn. Prednost monolitnog dizajna su veće performanse, jer se sve nalazi na istom jezgru i postoji minimalno kašnjenje u komunikaciji.
Međutim, teže je napredovati kada morate da spakujete sve manje tranzistore na istu veličinu silicijuma. Takođe je teže proizvesti pojedinačna jezgra koja funkcionišu sa svim jezgrima, posebno kada govorimo o osam ili deset jezgara.
Izgled za AMD Threadripper procesor koji koristi više CCX-ova.
To je suprotno pristupu AMD-a. Kompanija zaista proizvodi neke monolitne procesore, ali Ryzen 3000 serija za desktop računare koristi manje silicijumske čipove, koji trenutno imaju po četiri jezgra na silicijumu. Ovi čipleti se nazivaju kompleks jezgara ili CCX. Oni su spakovani zajedno kako bi formirali veće jezgro kompleksa (CCD). Taj CCD se računa kao jezgro u AMD-ovom žargonu. To je nekoliko manjih silicijumskih čipova koji su povezani da bi stvorili funkcionalan CPU.
AMD procesori takođe imaju silicijumsko jezgro odvojeno od CCD-a, koje se naziva I/O jezgro. Nećemo ulaziti u detalje o tome ovde, ali više o tome možete pročitati u ovom članku sa TechPowerUp-a iz juna 2019.
S obzirom na to koliko je komplikovano stvoriti funkcionalna silicijumska jezgra, očigledno je mnogo lakše napraviti manju jedinicu od četiri jezgra, nego jedno jezgro sa deset jezgara.
CPU paket
Kada je jezgro završeno, potrebna mu je pomoć da komunicira sa ostatkom računarskog sistema. To obično počinje malom, zelenom pločom, koja se često naziva podloga.
Ako okrenete gotov CPU, na dnu zelene ploče se nalaze zlatni kontakti (ili pinovi, u zavisnosti od proizvođača). Ti kontakti ili pinovi se uklapaju u utičnicu matične ploče i omogućavaju CPU-u da komunicira sa ostatkom sistema.
Vraćajući se na naš procesor, još nismo pokrili silicijumsko jezgro. Glavna komponenta ovde je materijal termičkog interfejsa ili TIM. TIM poboljšava toplotnu provodljivost (što je važno za hlađenje procesora). Obično dolazi u jednom od dva oblika: termalna pasta ili sTIM (zalemljeni termički interfejs materijal).
TIM materijal može da varira između generacija CPU-a istog proizvođača. Nikada ne možete znati šta određeni CPU ima osim ako sami ne pročitate vesti o CPU-u ili ne otvorite („delid“) gotov procesor. Na primer, Intel je koristio termalnu pastu od 2012. do 2018. godine, ali je tada počeo da koristi sTIM na svojim procesorima devete generacije Core gornjeg opsega.
U svakom slučaju, ovo su delovi koji čine paket: jezgro, podloga i TIM.
Render AMD Ryzen CPU-a. Naziv brenda je odštampan na IHS-u.
Konačno, na vrhu pakovanja, postoji integrisani raspršivač toplote ili IHS. IHS širi toplotu iz CPU-a na veću površinu kako bi pomogao u smanjenju temperature CPU-a. Ventilator CPU-a ili tečni hladnjak zatim raspršuju toplotu koja se nakupi na IHS-u. IHS je obično napravljen od niklovanog bakra. Ime CPU-a je odštampano na njemu, kao što je prikazano iznad.
Time se završava naše razgledanje CPU-a. Još jednom, jezgro je deo silicijuma koji sadrži procesorska jezgra, keš memorije i tako dalje. Paket uključuje jezgro, PCB i TIM. I, na kraju, imate i IHS.
Postoji još mnogo toga, ali ovo su najvažnije stvari na koje se vesti i recenzije CPU-a obično fokusiraju.