Look inside или как изглеждат чиповете отвътре - втора част
Нека разгледаме по какъв начин наподобяват от вътрешната страна още няколко процесора, а и освен процесори, както бе в първата част.
Intel 4004 – първият процесор на Intel
През далечната 1971 година Intel показа своя първи процесор, направен по поръчка на японската компания за произвеждане на калкулатори Nippon Calculating Machine. Този чип няма кой знае какви характерности – периодичност единствено до 740 KHz, 2300 транзистора, широчина на шината единствено 4 бита. Самият процесор наподобява много извънредно. Ако се върнем към първата част, там кристалите преливат с цветовете на дъгата. А тук цветовете са елементарни и „метални“ – сив, меден, черен.
Причината за това е ясна – дължината на вълната на забележимата светлина е от 400 до 700 нанометра, а софтуерният развой на този процесор в 10 микрона – т.е., 10 пъти повече и ние го виждаме какъвто си е.
Чипът 3320А – по какъв начин наподобяват транзисторите
SONY DSC
Този чип е доста надалеч от който и да е процесор. Това са просто два логичен детайла 4И-НЕ. Интересното тук е, че се употребява софтуерен развой с размер елементи от милиметъра и самите транзистори могат да бъдат видени благодарение на елементарна лупа.
Intel Core i9-7980XE – най-много ядра в кристала
Това е топ процесорът на високопроизводителната платформа на Intel, който има цели 18 ядра върху един кристал с повърхност малко над 300 квадратни милиметра. За съпоставяне, 8-ядреният топ-процесор Core i9-9900K е с повърхност под 200 квадратни милиметра, макар че има интегрирана графика, каквато 18-ядреният няма.
Снимката със специфичен микроскоп демонстрира, че ядрата заемат цялата повърхност на кристала.
Cell Broadband Engine – сърцето на PlayStation 3
Този чип има един блок POWER Processing Element и осем Synergistic Processing Element детайла. При периодичност 3,2 GHz той се конкурира по продуктивност с Intel Core 2 Quad. Максималната периодичност на този чип възлиза на 5,6 GHz – актуалните Intel Core доближават сходни честоти единствено при изстудяване с течен азот или в най-хубавия случай, при потреблението на доста положително водно изстудяване.
Показаното нагоре изображение е неговата най-хубава фотография.
Но в Глобалната мрежа е оповестена неговата скица:
ST Microelectronics OS MLT 04 – датчик за оптична мишка
Разбира се, това не е напълно процесор, а чип, в който са обединени камера и процесор.
Отвън наподобява ексцентрично, а от вътрешната страна е много забавен:
Очевидно е, че в в центъра отляво е ситуиран самият фотосензор. Неговата резолюция е едвам 22х22 пиксела, само че това е напълно задоволително и тази „камера“ записва придвижванията, освен това доста бързо, тъй като пикселите са малко, а процесорът е интегриран отдясно на датчика.
Apple A7 – да имаме вяра ли на маркетинговите софтуерни процеси?
Процесорът Apple A7 се създава в заводите на Samsung посредством 28 нанометров софтуерен развой. Но да погледнем неговата напречна фотография:
Можем да забележим, че дължината на 10 транзистора е 1138 nm – т.е., размерите на всеки транзистор са 114 nm? Точно по този начин е – към сегашен ден производителите подразбират доста неща под размера на софтуерния развой, само че не и дължината на гейта на транзистора. Така да вземем за пример, като се има поради, че транзисторите в процесорите образуват 3D структури, маркетолозите вземат площта на кристала (което си е 2D) и го разделят на броя транзистори, като по този метод получават цифри, няколко пъти по-малки от действителните размери на транзисторите. Струва си да обърнем внимание на софтуерния развой на някои от най-новите транзистори.
AMD Fusion – пълноценният хибриден процесор
Intel в своите процесори от двадесет години вгражда интегрирана графика и тя прави нелоша работа при рендирането на интерфейса на операционната система и даже декодират видеото с висока разграничителна дарба. Но в случай че се опитаме да пуснем игра или приложение за обработка на по-сериозна графика, незабавно се вижда, че продуктивността е прекомерно слаба.
AMD потегли по различен път. Топ-процесорите на тази компания по принцип нямат интегрирани графични ускорители. Но AMD създава хибридни процесори, APU, които имат мощна вградена графика, която е неведнъж по-бърза от Intel HD Graphics. Интересно е да забележим, по какъв начин тъкмо наподобяват тези процесори от вътрешната страна.
Ето по какъв начин наподобява AMD Fusion:
Отляво се виждат четирите процесорни ядра, а отдясно се намират десетките изчислителни блокове на интегрираната графика. Ако си напомним фотографията на Core i9-9900K от първата част, че забележим, че там интегрираното графично ядро заема към една четвърт от кристала. А тук графиката е половината кристал.
Процесорът ARM1 – кристалната логичност
ARM архитектурата доста бързо, безусловно за към 10 години стана най-популярната в света и измести x86 на втори проект. Това напълно не е за удивление, тъй като точно ARM архитектурата се употребява на процедура във всички мобилни устройства и в доста микроелектронни уреди. Защо? Защото още през цялото време това е една несложна микроархитектура, а софтуерът за процесора ARM1, излязъл през 1985 година има единствено 808 реда сорс код. Самият процесор наподобява прекомерно извънредно:
Ако го съпоставим да вземем за пример с Intel 4004, ще забележим, че в процесора на Intel всичко е извънредно комплицирано и неясно. Докато в ARM1 всички структури са ситуирани безусловно разумно и ясно, а необработен силиций съвсем няма. Именно тази елементарност и изгодност дадоха опция на ARM архитектурата бързо да се развие и в последна сметка да се появява в области, където обичайно се употребяват x86 процесорите.
Това са по-интересните фотоси на чипове за този път. Ако разполагате с нещо по-интригуващо и красиво – споделете го по-долу.
Intel 4004 – първият процесор на Intel
През далечната 1971 година Intel показа своя първи процесор, направен по поръчка на японската компания за произвеждане на калкулатори Nippon Calculating Machine. Този чип няма кой знае какви характерности – периодичност единствено до 740 KHz, 2300 транзистора, широчина на шината единствено 4 бита. Самият процесор наподобява много извънредно. Ако се върнем към първата част, там кристалите преливат с цветовете на дъгата. А тук цветовете са елементарни и „метални“ – сив, меден, черен.
Причината за това е ясна – дължината на вълната на забележимата светлина е от 400 до 700 нанометра, а софтуерният развой на този процесор в 10 микрона – т.е., 10 пъти повече и ние го виждаме какъвто си е.
Чипът 3320А – по какъв начин наподобяват транзисторите
SONY DSC Този чип е доста надалеч от който и да е процесор. Това са просто два логичен детайла 4И-НЕ. Интересното тук е, че се употребява софтуерен развой с размер елементи от милиметъра и самите транзистори могат да бъдат видени благодарение на елементарна лупа.
Intel Core i9-7980XE – най-много ядра в кристала
Това е топ процесорът на високопроизводителната платформа на Intel, който има цели 18 ядра върху един кристал с повърхност малко над 300 квадратни милиметра. За съпоставяне, 8-ядреният топ-процесор Core i9-9900K е с повърхност под 200 квадратни милиметра, макар че има интегрирана графика, каквато 18-ядреният няма.
Снимката със специфичен микроскоп демонстрира, че ядрата заемат цялата повърхност на кристала.
Cell Broadband Engine – сърцето на PlayStation 3
Този чип има един блок POWER Processing Element и осем Synergistic Processing Element детайла. При периодичност 3,2 GHz той се конкурира по продуктивност с Intel Core 2 Quad. Максималната периодичност на този чип възлиза на 5,6 GHz – актуалните Intel Core доближават сходни честоти единствено при изстудяване с течен азот или в най-хубавия случай, при потреблението на доста положително водно изстудяване.
Показаното нагоре изображение е неговата най-хубава фотография.
Но в Глобалната мрежа е оповестена неговата скица:
ST Microelectronics OS MLT 04 – датчик за оптична мишка
Разбира се, това не е напълно процесор, а чип, в който са обединени камера и процесор.
Отвън наподобява ексцентрично, а от вътрешната страна е много забавен:
Очевидно е, че в в центъра отляво е ситуиран самият фотосензор. Неговата резолюция е едвам 22х22 пиксела, само че това е напълно задоволително и тази „камера“ записва придвижванията, освен това доста бързо, тъй като пикселите са малко, а процесорът е интегриран отдясно на датчика.
Apple A7 – да имаме вяра ли на маркетинговите софтуерни процеси?
Процесорът Apple A7 се създава в заводите на Samsung посредством 28 нанометров софтуерен развой. Но да погледнем неговата напречна фотография:
Можем да забележим, че дължината на 10 транзистора е 1138 nm – т.е., размерите на всеки транзистор са 114 nm? Точно по този начин е – към сегашен ден производителите подразбират доста неща под размера на софтуерния развой, само че не и дължината на гейта на транзистора. Така да вземем за пример, като се има поради, че транзисторите в процесорите образуват 3D структури, маркетолозите вземат площта на кристала (което си е 2D) и го разделят на броя транзистори, като по този метод получават цифри, няколко пъти по-малки от действителните размери на транзисторите. Струва си да обърнем внимание на софтуерния развой на някои от най-новите транзистори.
AMD Fusion – пълноценният хибриден процесор
Intel в своите процесори от двадесет години вгражда интегрирана графика и тя прави нелоша работа при рендирането на интерфейса на операционната система и даже декодират видеото с висока разграничителна дарба. Но в случай че се опитаме да пуснем игра или приложение за обработка на по-сериозна графика, незабавно се вижда, че продуктивността е прекомерно слаба.
AMD потегли по различен път. Топ-процесорите на тази компания по принцип нямат интегрирани графични ускорители. Но AMD създава хибридни процесори, APU, които имат мощна вградена графика, която е неведнъж по-бърза от Intel HD Graphics. Интересно е да забележим, по какъв начин тъкмо наподобяват тези процесори от вътрешната страна.
Ето по какъв начин наподобява AMD Fusion:
Отляво се виждат четирите процесорни ядра, а отдясно се намират десетките изчислителни блокове на интегрираната графика. Ако си напомним фотографията на Core i9-9900K от първата част, че забележим, че там интегрираното графично ядро заема към една четвърт от кристала. А тук графиката е половината кристал.
Процесорът ARM1 – кристалната логичност
ARM архитектурата доста бързо, безусловно за към 10 години стана най-популярната в света и измести x86 на втори проект. Това напълно не е за удивление, тъй като точно ARM архитектурата се употребява на процедура във всички мобилни устройства и в доста микроелектронни уреди. Защо? Защото още през цялото време това е една несложна микроархитектура, а софтуерът за процесора ARM1, излязъл през 1985 година има единствено 808 реда сорс код. Самият процесор наподобява прекомерно извънредно:
Ако го съпоставим да вземем за пример с Intel 4004, ще забележим, че в процесора на Intel всичко е извънредно комплицирано и неясно. Докато в ARM1 всички структури са ситуирани безусловно разумно и ясно, а необработен силиций съвсем няма. Именно тази елементарност и изгодност дадоха опция на ARM архитектурата бързо да се развие и в последна сметка да се появява в области, където обичайно се употребяват x86 процесорите.
Това са по-интересните фотоси на чипове за този път. Ако разполагате с нещо по-интригуващо и красиво – споделете го по-долу.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ