CPU架构原型及其用途

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4月22日,2021年,在博客

多核CPU架构示例

今天所有的“智能”设备——包括电脑、电话、电器、工具、车辆和其他电子系统——都是由中央处理器(CPU)控制的。理解CPU架构和组件使用对于设计和构建PCBAs是必不可少的,PCBAs驱动的产品阵列已经成为我们生活中如此重要的元素。

CPU到底是什么?

在电子产品中,有时可以在歧义中覆盖术语。当描述处理单元时,这肯定是真的;因此,一些定义将有助于解释中央处理单元(CPU)是哪种中央处理单元和其在大多数应用中的角色。

定义:

处理器

处理器是控制或驱动更大的电子电路或系统功能的电子元件或设备的通用术语。

微处理器(微控制器)

微处理器是一种电子设备,通常是集成电路,它包括处理元件,如算术逻辑单元(ALU)、堆栈、存储器和控制或处理单元。

中央处理器(CPU)

术语中央处理单元与处理器和主控单元互换使用,表示为电子系统执行处理活动的单元、部件或设备。

正如这些定义所表明的,CPU可能是一个模棱两可的名称。然而,CPU通常是在计算机中使用的控制设备的首选术语,而处理器这个术语,可以指在其他类型的电子系统中用于特定功能控制的设备。

CPU使用和应用

描述CPU最常见的方式是它被安装的系统的大脑。一个更技术性的解释是,CPU是解释数据和信息、发起动作和执行指令的部件或设备。为了完成这些任务,CPU由许多内部元素组成——有几种类型的CPU。

类型的cpu

尽管不同CPU的内部元素和连接性可能不同,但CPU架构或类型是按其核心进行分类的。核心是最小的处理单元,能够执行CPU的所有基本功能。现在有几个常用的架构,包括:

CPU架构

  • 单芯
  • 双核
  • 四核
  • 六核
  • Octa-core
  • 黛安核心

许多计算机都配备了多核处理器,负责执行特定的操作。例如,一个核可能只执行数学计算。当设计包含cpu的电路板时,核心是影响的主要因素PCB布局

不同CPU架构的制造考虑

对于包含CPU的主板(比如主板),必须考虑几个因素以适应CPU架构,同时遵守CM定义的制造约束DFMDFA.指导方针。

设计制造CPU板的必需品

  • 采用良好的接地设计技术。

CPU板通常包含多种信号类型,这需要信号完整性设计的最佳实践,如组件类型隔离。和multisignal董事会,应利用良好的接地,以减少干扰。

  • 执行热模拟。

CPU是总体高温装置。因此,需要考虑是很重要的散热与分布在设计期间。通过在设计期间进行热仿真和分析,制造商可以确保热量分布并从板上移除。

  • 考虑板的脱板要求。

由于CPU板所需的外部连接数量,制造商可以考虑depanelization在设计时要确保板间隙规则不被违反。

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