¿Cómo funciona la unidad central de procesamiento?
Un sistema de microcomputadora completo incluye un sistema de hardware y un sistema de software. El hardware de la computadora se refiere a los diversos dispositivos físicos que componen una computadora. Están compuestos por varios dispositivos reales y son la base material para el trabajo informático. La parte más importante de un sistema de hardware informático es la unidad central de procesamiento (CPU).
(1) Conceptos básicos y composición de la CPU
La CPU (unidad central de procesamiento) es el núcleo del sistema informático e incluye principalmente unidades aritméticas y controladores. Si se compara una computadora con una persona, entonces la CPU es el corazón, y de esto se desprende su importante papel. La estructura interna de la CPU se puede dividir en tres partes: unidad de control, unidad lógica y unidad de almacenamiento. Si estas tres partes se coordinan entre sí, podemos analizar, juzgar, calcular y controlar el trabajo coordinado de cada parte de la computadora.
Todas las acciones del ordenador están controladas por la unidad central de procesamiento. La unidad aritmética completa principalmente varias operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, división) y operaciones lógicas (como suma lógica, multiplicación lógica, inversión lógica; el controlador no tiene función aritmética, solo lee varias instrucciones, analiza y); toma decisiones. Por lo general, hay varios registros en la CPU que pueden participar directamente en las operaciones y almacenar resultados intermedios de las operaciones.
La CPU a la que nos referimos frecuentemente es la serie X86 y CPU compatibles. Las llamadas instrucciones X86. Al mismo tiempo, el coprocesador matemático de la serie de chips X8 7 agregado a la computadora para mejorar las capacidades de procesamiento de datos de punto flotante utiliza instrucciones X87 y el conjunto de instrucciones X87 se denominarán colectivamente conjunto de instrucciones X86. Aunque con el desarrollo continuo de la tecnología de CPU, Intel ha desarrollado sucesivamente i80386 e i80486 más nuevos, e incluso la serie Pentium III actual, para garantizar que la computadora pueda continuar ejecutando varias aplicaciones desarrolladas en el pasado para proteger y heredar recursos de software enriquecidos. Intel Todas las CPU producidas por la empresa siguen utilizando el conjunto de instrucciones X86. Además de Intel, fabricantes como AMD y Cyrix también producen CPU que pueden utilizar el conjunto de instrucciones X86. Debido a que estas CPU pueden ejecutar varios software desarrollados para CPU Intel, la gente de la industria informática enumera estas CPU como productos compatibles con CPU de Intel. Dado que la serie Intel X8 6 y las CPU compatibles utilizan el conjunto de instrucciones X8 6, se ha formado la enorme línea actual de CPU de la serie X86 y compatibles.
(2) Principales parámetros técnicos de la unidad central de procesamiento
La calidad de la CPU determina directamente el grado de un sistema informático Las principales características técnicas de la CPU pueden reflejar las generales. rendimiento de la CPU.
El número de bits de datos binarios que una CPU puede procesar simultáneamente es uno de sus indicadores de calidad más importantes. La gente suele referirse a computadoras de 16 bits y computadoras de 32 bits, lo que significa que la CPU de este tipo de microcomputadora puede procesar datos binarios de 16 y 32 bits al mismo tiempo. Los primeros representantes IBM PC/XT, IBM PC/AT y 286 son computadoras de 16 bits, las computadoras 386 y 486 son computadoras de 32 bits y la computadora 586 es una microcomputadora de alta gama de 64 bits.
La CPU se puede dividir en microprocesadores de ocho bits, microprocesadores de 16 bits, microprocesadores de 32 bits y microprocesadores de 64 bits según la longitud de palabras de la información que procesan.
Bit: en circuitos digitales y tecnología informática, se utiliza codificación binaria, y la codificación es solo "0" y "1", donde "0" y "1" son bits en la CPU.
Bytes y longitud de palabra: En tecnología informática, el número de dígitos binarios que la CPU puede procesar a la vez por unidad de tiempo (en el mismo momento) se denomina longitud de palabra. Por lo tanto, una CPU que puede procesar datos con una longitud de palabra de 8 bits a menudo se denomina CPU de 8 bits. De manera similar, una CPU de 32 bits puede procesar datos binarios de 32 bits por unidad de tiempo. Debido a que los caracteres ingleses de uso común se pueden representar mediante binarios de 8 bits, los 8 bits generalmente se denominan bytes. La longitud de los bytes no es fija y la longitud de las palabras es diferente para diferentes CPU. Una CPU de 8 bits solo puede procesar un segmento yu a la vez, mientras que una CPU de 32 bits puede manejar 4 segmentos yu a la vez. De manera similar, una CPU de 64 bits puede manejar 8 bytes a la vez.
2.Frecuencia externa de la CPU
La frecuencia externa de la CPU, es decir, la frecuencia del bus de la CPU que figura en la tabla de características comunes, es la frecuencia de reloj de referencia proporcionada por la placa base para la CPU. y la frecuencia de trabajo principal de la CPU Multiplique la frecuencia externa por el factor de multiplicación. En la era Pentium, la frecuencia de la CPU externa es generalmente de 60/60/66 MHz. A partir del Pentium II 350, la frecuencia de la CPU externa se incrementó a 100 MHz. En circunstancias normales, la frecuencia del bus de la CPU y la frecuencia del bus de la memoria son las mismas, por lo que cuando aumenta la frecuencia externa de la CPU, la velocidad de intercambio con la memoria también aumenta en consecuencia, lo que tiene un gran impacto en la mejora de la velocidad de funcionamiento general de la computadora.
Frecuencia 3.FSB
El bus frontal, también conocido como bus de CPU, es el reloj de trabajo para intercambiar datos entre la CPU, la memoria y la caché L2 (solo Socket 7 placas base), porque el bus frontal La frecuencia es la misma que la frecuencia del bus de memoria en varias placas base actuales. Debido a que el ancho de banda máximo de transmisión de datos depende del ancho de los bits de datos y la frecuencia de transmisión, es decir, ancho de banda de datos = (frecuencia del bus (ancho de datos) / 8. Por ejemplo, el Pⅱ333 de Intel usa un bus frontal de 6,6 MHz, entonces intercambia datos con la memoria. El ancho de banda es 528 MB/s = (66 × 64)/8, y su PII350 usa un bus frontal de 100 MHz, por lo que su ancho de banda máximo de intercambio de datos es 800 MB/s = (100 × 64). / Se puede ver que la velocidad del bus frontal afectará la velocidad de intercambio de datos entre la CPU y la memoria (caché L2) cuando la computadora está en funcionamiento, lo que en realidad afecta la velocidad de ejecución general de la computadora. ha comenzado a realizar la transición de la frecuencia del bus frontal Pⅲ de 100 MHz a los 133 MHz de AMD. El nuevo K7 utiliza una frecuencia del bus frontal de 20 0 MHz, pero los datos muestran que el reloj de intercambio de datos entre el núcleo de la CPU del K7 y la memoria sigue siendo de 100 MHz. y la frecuencia principal también se ha duplicado a 100 MHz.
4.Frecuencia de la CPU
La frecuencia principal de la CPU, también llamada frecuencia de funcionamiento, es la frecuencia de funcionamiento real de. el núcleo de la CPU (unidad aritmética de enteros y coma flotante). Antes de la CPU 486 DX2, la frecuencia principal de la CPU era igual al FSB. Para empezar, básicamente todas las velocidades de reloj de la CPU son iguales a "la frecuencia externa multiplicada por la multiplicación". factor". Las principales características técnicas de la CPU son la frecuencia de reloj del núcleo de la CPU, que afecta directamente la velocidad de funcionamiento de la CPU.
Sabemos que solo Pentium puede ejecutar dos instrucciones de operación en un ciclo de reloj Si un Pentium con una frecuencia de 100 MHz puede ejecutar 200 millones de instrucciones en 1 segundo, entonces un Pentium con una frecuencia de 200 MHz puede ejecutar 400 millones de instrucciones por segundo, por lo que cuanto mayor sea la frecuencia de la CPU, más rápido funcionará la computadora.
Es importante tener en cuenta que el índice de frecuencia de la CPU de Cyrix se mide utilizando el parámetro de calificación de rendimiento PR, lo que significa que en este momento el rendimiento de la CPU es equivalente a la frecuencia principal de la CPU de Intel. La frecuencia de la CPU con parámetros PR es inconsistente con la frecuencia principal nominal. Por ejemplo, la frecuencia operativa real de M ⅱ-300 es 233MHz (66 × 3,5), pero la frecuencia principal de los parámetros PR es 233MHz z. es decir, M ⅱ-300 es equivalente al P ⅱ-300 de Intel. Pero, de hecho, solo el índice Business Winston (rendimiento entero) de M ⅱ-300 es comparable a P ⅱ-300. 5.La capacidad y velocidad de la caché L1 y L2
La capacidad y la velocidad de trabajo de la caché L1 y L2 juegan un papel clave en la mejora de la velocidad de la computadora, especialmente la caché L2 para mejorar el rendimiento de ejecución. más procesamiento de gráficos 2D La velocidad del software comercial juega un papel importante.
La caché L2 se estableció en la era 486 para compensar la falta de caché L1 y minimizar el retraso causado por la memoria principal a la CPU.
La caché L2 de la CPU se divide en dos tipos: interna y externa. La caché L2 en el chip de la CPU funciona a la misma velocidad que la frecuencia principal, mientras que la caché L2 instalada fuera del chip de la CPU en modo P ⅱ generalmente funciona a la mitad de la frecuencia principal, por lo que la eficiencia es menor que la caché L2 en el chip. Esta es la razón por la que Celeron solo tiene 128 KB de caché en el chip, pero su rendimiento es casi mejor que P ⅱ con la misma velocidad de reloj (tiene 512 KB de caché L2 fuera del chip, la mitad de la velocidad del reloj).
(3) Análisis de los principales términos técnicos del procesador central
1. Tecnología Pipeline
InteI utilizó por primera vez el pipeline en el chip 486. La línea de montaje funciona como una línea de montaje en la producción industrial. En la CPU, una línea de procesamiento de instrucciones se compone de 5 a 6 unidades de circuito con diferentes funciones, y luego una instrucción X86 se divide en 5 a 6 pasos, que son ejecutados por estas unidades de circuito respectivamente, de modo que una instrucción se pueda completar dentro un ciclo de reloj de la CPU, mejorando así la velocidad de ejecución de la CPU. Dado que el 486CP U tiene solo un canal, las instrucciones que se han dividido en cinco pasos se ejecutan simultáneamente a través de las cinco unidades de circuito de búsqueda de instrucciones, decodificación, generación de direcciones, ejecución de instrucciones y escritura de datos en el canal, por lo que logra lo que el Los diseñadores del 486CP U esperaban el propósito de completar una instrucción por ciclo de reloj (en mi opinión, la CPU debería alcanzar la velocidad de procesamiento de completar una instrucción por ciclo a partir del quinto ciclo de reloj). En la era Pentium, los diseñadores configuraron dos canales con unidades de circuito independientes en la CPU, de modo que la CPU pueda ejecutar dos instrucciones al mismo tiempo a través de estos dos canales cuando esté en funcionamiento. Por lo tanto, en teoría, se pueden completar dos instrucciones por ciclo de reloj. objetivo.
2. Súper canalización y tecnología superescalar
Supercanalización significa que la canalización dentro de algunas CPU excede los 5 a 6 pasos habituales. Por ejemplo, la canalización de Pentium pro es tan larga como. 14 pasos. Cuantos más pasos (etapas) tenga el diseño de la tubería, más rápido se podrá completar una instrucción, por lo que podrá adaptarse a CPU con frecuencias operativas más altas.
Superescalar significa que hay más de una canalización en la CPU y se puede completar más de una instrucción por ciclo de reloj. Este diseño se llama tecnología superescalar.
3. Tecnología de ejecución fuera de orden
La ejecución fuera de orden se refiere a la tecnología utilizada por la CPU, que permite que se desarrollen múltiples instrucciones sin el orden especificado. por el programa, y enviado a la unidad de circuito correspondiente para su procesamiento. Por ejemplo, una determinada parte del programa tiene siete instrucciones. En este momento, la CPU analizará el estado inactivo de cada circuito unitario y la situación específica de si cada instrucción se puede ejecutar por adelantado, y enviará inmediatamente las instrucciones que se pueden ejecutar por adelantado al circuito correspondiente para su ejecución. Por supuesto, después de que cada unidad no ejecuta las instrucciones en el orden especificado, el circuito correspondiente debe reorganizar los resultados de la operación de acuerdo con el orden de las instrucciones especificadas en el programa original antes de regresar al programa. Este método de operación para desmontar instrucciones desordenadas se denomina ejecución desordenada (también llamada ejecución desordenada). El propósito de utilizar tecnología de ejecución desordenada es hacer que los circuitos internos de la CPU funcionen a plena carga y, en consecuencia, aumentar la velocidad de los programas en ejecución de la CPU.
4. Tecnología de ejecución especulativa y seguimiento previo basada en tecnología
La predicción de rama y la ejecución especulativa son el contenido principal de la tecnología de ejecución dinámica de la CPU. La ejecución dinámica es una de las tecnologías avanzadas actualmente. utilizado por las CPU uno. El objetivo principal del uso de la predicción de ramas y la ejecución dinámica es aumentar la velocidad de ejecución de la CPU. La ejecución especulativa se basa en la predicción de bifurcación, y el procesamiento después de que el programa de predicción de bifurcación se bifurca también es ejecución especulativa.
5. Tecnología de extensión especial de instrucciones
Desde el ordenador más sencillo, la secuencia de instrucciones puede obtener los operandos y realizar cálculos. Para la mayoría de las computadoras, estas instrucciones sólo pueden realizar un cálculo a la vez. Si es necesario completar algunas operaciones paralelas, se deben realizar varios cálculos de forma continua. Este tipo de computadora utiliza un procesador SISD (Single Institution Single Data). Al presentar el rendimiento de la CPU, a menudo mencionamos "instrucciones extendidas" o "extensiones especiales", que se refieren a si la CPU tiene extensiones de instrucciones para el conjunto de instrucciones X86. La primera instrucción extendida fue el "MMX" de InteI, seguido por el "3D Now!" de AMD y finalmente el "SSE" en el reciente Pentium III.
MMX y Bolsa de Valores de Shanghai: MMX es la abreviatura de “Multimedia Instrucciones Set” en inglés. * * * Hay 57 instrucciones en total. Esta es la primera vez que Intel amplía el conjunto de instrucciones X86 que se finalizó desde 1985. MMX se utiliza principalmente para mejorar el procesamiento de información multimedia por parte de la CPU y mejorar la capacidad de la CPU para procesar información de audio, video y gráficos 3D. Sin embargo, debido a que sólo se optimizan las operaciones con números enteros, la capacidad de operación de punto flotante no se mejora. Por lo tanto, a medida que los gráficos 3D se vuelven cada vez más populares y las páginas web 3D se utilizan cada vez más en Internet, MMX es más que suficiente. La instrucción MMX puede realizar operaciones SIMD en números enteros, como -40, 0, 1, 469 o 32766, etc. La instrucción SSE aumenta la capacidad de cálculo SIMD de números de coma flotante, como -40.2337, 1.4355 o 874638+02, etc. Usando MMX y SSE, una sola instrucción puede realizar cálculos en más de dos flujos de datos. Tomando el ejemplo anterior, en lugar de ejecutar 529.000 instrucciones por segundo, sólo se requieren 264.600 instrucciones. Porque el mismo comando puede actuar en los canales izquierdo y derecho al mismo tiempo. Al visualizar, no se necesitan 70.778.880 comandos por segundo, solo se necesitan 23.592.960 comandos, porque los canales rojo, verde y azul se pueden controlar con el mismo comando.
SSE: SSE es la abreviatura de “Internet Streaming SIMD Extension” en inglés. Es la primera aplicación de Intel en el Pentium III. De hecho, inicialmente se rumoreaba que MMX2 se llamaría más tarde KNI (Katmai New Institution), y Katmai ahora es en realidad Pentium III. SSE*** tiene 70 instrucciones, incluyendo no sólo el MMX original sino también el 3D actual. Todas las funciones del conjunto de instrucciones están especialmente mejoradas con capacidades de procesamiento de punto flotante SIMD. Además, específicamente para el creciente desarrollo de Internet actual, se mejora la capacidad de la CPU para procesar páginas web 3D y otras tecnologías de información de audio y video. Una vez que la CPU tiene un conjunto de instrucciones extendidas especializadas, debe ser compatible con el programa de aplicación para poder funcionar. Entonces, cuando los Penthm III 450 y Pentium II 450 de última generación ejecutan la misma aplicación sin soporte de instrucciones extendido, no hay mucha diferencia en velocidad entre los dos.
SSE no solo conserva las instrucciones MMX originales, sino que también agrega 70 instrucciones, lo que no solo acelera las operaciones de punto flotante, sino que también mejora la eficiencia del uso de la memoria, haciendo que la velocidad de la memoria parezca más rápida. La mejora en el rendimiento de los juegos es muy significativa. Intel dijo que SSE tiene un impacto particularmente obvio en las siguientes áreas: operaciones de geometría 3D y procesamiento de gráficos (como Photoshop); edición/compresión/descompresión de video (como MPEG y DVD y compresión de sonido); síntesis.
¡3D ahora! El conjunto de instrucciones extendidas multimedia desarrollado por AMD tiene 27 instrucciones. En vista de la debilidad de que el conjunto de instrucciones MMX no mejora las capacidades de procesamiento de punto flotante, la atención se centra en mejorar las capacidades de procesamiento de las CPU de la serie AMD K6 para gráficos 3D. Sin embargo, debido a las instrucciones limitadas, este conjunto de instrucciones se utiliza principalmente para juegos 3D, pero no es compatible con otras aplicaciones gráficas comerciales.
(4) Proceso de producción de CPU y arquitectura del producto
1. Proceso de producción de CPU
A menudo hay una "tecnología de proceso" entre los parámetros que indican el rendimiento de la CPU. incluyendo "0.35um" o "0.25um", etc. En términos generales, cuanto más pequeños sean los datos en "Tecnología de proceso", más avanzada será la tecnología de producción de la CPU. En la actualidad, la producción de CPU utiliza principalmente tecnología CMOS. CMOS es la abreviatura de "Complementary Metal Oxide Semiconductor" en inglés. Cuando se utiliza esta tecnología para producir CPU, se procesan varios circuitos y componentes mediante un "cuchillo ligero". El metal de aluminio se deposita sobre el material de silicio y luego el "cuchillo ligero" se utiliza para tallar cables para conectar todos los componentes. En la actualidad, la precisión de la fotolitografía se expresa generalmente en micras (um). Cuanto mayor es la precisión, más avanzado es el proceso de producción. Porque cuanto mayor sea la precisión, más componentes se pueden producir con el mismo volumen de material de silicio y cuanto más delgadas sean las conexiones, mayor será la frecuencia de funcionamiento de la CPU producida. Debido a esto, la CPU Pentium de primera generación producida cuando solo se podía usar el proceso de 0,65 micrones tenía una frecuencia de operación de solo 60/60/66 MHz. Cuando los procesos de producción posteriores se desarrollaron gradualmente a 0,35 micrones y 0,25 micrones, el Pentium MMX con un. capacidad de trabajo de 266MHz Y en consecuencia también se produjo la CPU Pentium II con una frecuencia principal de 500MHz. Debido a las limitaciones tecnológicas actuales, el proceso de producción actual de CPU solo puede alcanzar los 0,25 micrones, por lo que Intel, AMD, Cyrix y otras compañías están trabajando para lograr cables de 0,18um y cobre (reemplazando el aluminio original con cobre metálico depositado sobre materiales de silicio). Se estima que mientras el proceso de producción alcance 0,18um, será común producir CPU con una frecuencia principal de 1000MHz.
AMD y Motorola han llegado a un acuerdo de cooperación tecnológica de siete años de duración para seguir compitiendo con Intel por el derecho a desarrollar microprocesadores hasta el próximo siglo. Motorola licenciará la última tecnología de interconexión de cobre a AMD. AMD planea fabricar microprocesadores K7 con una frecuencia principal de hasta 1000 MHz (1 GHz) en el año 2000. Las CPU evolucionarán hacia estructuras más rápidas de 64 bits. El proceso de fabricación de la CPU será más refinado y pasará de los 0,25 micrones actuales a los 0,18 micrones. Para el año 2000, la mayoría de los fabricantes de CPU utilizarán el proceso de 0,18 micrones. Después de 2001, muchos fabricantes pasarán a la tecnología de fabricación de cobre de 0,13 micrones. Las mejoras en la tecnología de fabricación significan tamaños más pequeños y mayores niveles de integración. Las ventajas de la tecnología del cobre son muy obvias. Principalmente en los siguientes aspectos: el cobre tiene mejor conductividad eléctrica que el aluminio que se usa ampliamente en la actualidad, y el cobre tiene baja resistencia y generación de calor, lo que garantiza la confiabilidad del procesador en un rango más amplio utilizando tecnología de fabricación de chips por debajo de 0,13 micrones y tecnología de cobre; aumentará efectivamente la frecuencia de operación del chip y reducirá el tamaño del troquel existente. En comparación con el proceso tradicional del aluminio, el proceso del cobre aumentará efectivamente la velocidad de la viruta y reducirá el área de la misma. Desde una perspectiva de desarrollo, la tecnología del cobre eventualmente reemplazará a la tecnología del aluminio.
Cada CPU producida por varios fabricantes tiene un nombre (marca), un código (código de desarrollo) y un logotipo (patrón especial). Entre ellos, los primeros productos de Tel llevaban el nombre de i80x86, que eran los anteriores 286, 386, 486, etc. Cuando Intel estaba desarrollando el producto 586 de quinta generación, debido a dificultades en el registro de la marca, se cambió a Pentium y se registró la marca china "Pentium". Como resultado, surgieron los últimos Pentium Pro (Pentium II), Pentium III (Pentium III) y Celeron (Celeron). Los nombres actuales no pueden reflejar las especificaciones del mismo tipo de CPU cuando Intel lanza oficialmente el frente. bus lateral, será mejorado después del P III de 133MHz. En el futuro, podrás entender las características técnicas generales de esta CPU con solo mirar el nombre.
Además, el fabricante tiene. otro código de desarrollo para cada CPU, incluido el nombre. Productos con las mismas especificaciones técnicas. Por ejemplo, Pⅱ de Intel producido utilizando procesos 0.35 y 0.25, con nombres en código Klamath y Destrutes respectivamente. Al mismo tiempo, cada una de las CIPU de Itel tiene un patrón de marca especial. para AMD, Cyrix e Intel Casi, cada una de sus CPU también tiene un nombre, código y logotipo, pero no existe un nombre oficial en chino
2.
Lo que utilizamos actualmente La estructura interna de la CPU en realidad se puede dividir en dos tipos: bus único y bus dual. Debido a que las características de la estructura interna de la CPU determinan la forma del empaque y las especificaciones de instalación de la CPU, aquí hay una. breve introducción.
Desarrollado en Intel. Antes del Pentium Pro, varias CPU 486 y superiores, como el Pentium clásico, estaban compuestas por un procesador principal, un coprocesador matemático, un controlador, varios registros y un Caché L1 Todavía hay una gran cantidad de CPU que continúan usando esta arquitectura interna de producción en modo estructural, como K6-2 de AMD, Mⅱ de Cyrix, IDT-C6, etc. A partir de P6 (el nombre del código de desarrollo de Pen-). Tium Pro), para mejorar aún más la velocidad de intercambio de datos entre la CPU y la caché L2, Intel cambió la configuración original. El circuito de control de la caché y la caché L2 (caché secundaria) en la placa base de la computadora están hechos del mismo material de silicio y. Integrado en el chip de la CPU, el intercambio de datos entre el núcleo de la CPU y el caché no necesita pasar por un bus externo, sino directamente a través del bus de caché dentro de la CPU.
Dado que los canales de intercambio de datos entre el núcleo de la CPU y la memoria, y la CPU y la memoria caché, están separados, se formó el primer modo de arquitectura de bus dual P6 (consulte la Figura 1). A juzgar por los resultados reales de la aplicación Pentium Pro, esta medida técnica es muy exitosa y es un avance importante en la tecnología de desarrollo de CPU. Debido a las ventajas de la estructura de doble bus P6, todas las CPU con caché L2 C y controladores de caché se han convertido del modo tradicional de bus único al modo de bus dual, como el Pⅱ de Intel, el nuevo Celeron y el Pⅲ. AMD K6-ⅲ y K7, etc.
3. Arquitectura y empaquetado de la CPU
La arquitectura de la CPU se determina en función del tipo y las especificaciones del socket de instalación de la CPU. Las CPU de uso común actualmente se pueden dividir en dos arquitecturas: Socket x y Slotx según sus especificaciones de socket de instalación.
La CPU Socket x se divide en Socket 7 y Socket370. El socket 7 de 321 pines y el socket 370 de 370 pines se utilizan para la instalación respectivamente. Los enchufes Socket 7 y Socket 370 son muy similares en apariencia y del mismo tamaño, pero el socket Socket 370 tiene un pin más que el Socket 7. En la CPU con arquitectura Slot x, hay tres tipos: Slot 1, Slot 2 y Slot A, que se instalan en slots con las especificaciones correspondientes. La ranura 1 y la ranura A son ranuras para 242 cables, pero tienen estándares mecánicos y eléctricos diferentes, por lo que son incompatibles entre sí. La ranura 2 es una ranura relativamente grande, que se utiliza especialmente para instalar Xeons de secuencia Pⅱ y Pⅲ. Xeon es una CPU diseñada para servidores de grupos de trabajo.
El empaquetado es el último proceso en la producción de CPU. La encapsulación es una medida de protección que utiliza materiales específicos para solidificar el chip de la CPU o el módulo de la CPU en su interior para evitar daños. Generalmente, las CPU solo se pueden entregar a los usuarios después de haberlas empaquetado.
El método de empaquetado de la CPU depende de la forma de instalación de la CPU y del diseño de integración del dispositivo. Generalmente, las CPU instaladas en zócalos Socket solo pueden empaquetarse con PGA (Grid Array), mientras que las CPU instaladas en ranuras Slot x están todas empaquetadas con SEC (Caja de un solo lado). En la actualidad, las principales CPU empaquetadas con PGA incluyen Celeron de Intel, K6-2 y K6-ⅲ de AMD y Mⅱ de Cyrix. Los Celeron solían estar en paquetes SEC, pero ahora están en paquetes PGA (ver Figura 4). Las CPU empaquetadas SEC incluyen Pⅱ, Pⅲ de Intel y K7 de AMD. Entre ellos, la CPU con arquitectura de socket de Intel en realidad está empaquetada en tres cajas enchufables de un solo lado: SEPP, SECC y SEC2.
Aunque Celeron y K6-ⅲ integran 128 KB y 256 KB de caché L2 y controlador de caché respectivamente en las CPU mencionadas anteriormente, están fabricando el núcleo de la CPU, el caché L2 y el controlador de caché al mismo tiempo. de material de silicio, es pequeño y se puede envasar en PGA. Sin embargo, la razón principal por la que Celeron usa el empaque PGA es para reducir los costos de producción, y la razón principal por la que K6-ⅲ usa el empaque PGA es que Intel ha solicitado una patente para los zócalos de la ranura 1, la ranura 2 y la ranura 370, por lo que Solo se puede producir un MD K6-ⅲ utilizando arquitectura Socket 7 y embalaje PGA.
Actualmente existen dos métodos de fabricación para las CPU con arquitectura de socket. Una es instalar el chip central de la CPU, el chip controlador de caché y el chip de caché L2 fabricados por separado en una PCB (placa de circuito) y luego instalar un zócalo de un solo lado y un ventilador para completar la fabricación final de la CPU. Las CPU fabricadas con esta estructura y método incluyen Pⅱ, Pⅲ de Intel y K7 de AMD. El segundo es instalar un chip de CPU completo (incluido el núcleo de la CPU, el chip controlador de caché de alta velocidad y el chip L2Cache) en la placa de circuito. En este momento, la placa de circuito solo desempeña la función de instalar la interfaz de la ranura. Finalmente, se instalaron un zócalo unilateral y un ventilador para formar una CPU completa. La CPU fabricada con esta estructura y método es sólo una parte del Celeron de Intel.