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CPU和处理器是同一个意思吗？ 你的电脑上有多少个CPU呢？ CPU核数(cores)，颗数(sockets)和逻辑CPU(logical processors)之间的关系是什么？
CPU和处理器(Processor)是同一个意思吗？ 是的。如果指计算机系统的话，CPU的中文翻译过来就是中央处理器，全称central processing unit。
一、青铜时代--超线程技术 起初，青铜时代，电脑刚刚被发明不久。主板上只有一块大容量芯片，主要负责数据计算，我们称之为处理器（Processor）。后来，一些大企业为了增加计算机的处理性能，就在主板上增加多个处理器。打比喻来说，就是道路拓宽，单车道变成多车道，允许多台车并行计算。主板上的多个处理器需要通过插槽（socket）才能安装上去，所以，主板上有多少个插槽（socket），这台计算机就有多少个处理器。如下图，红色虚线轮廓部分即为一个处理器。但是，不同的处理器之间的通信必须经过系统总线（SYSTEM BUS），而系统总线的速度很慢，但每个处理器的计算速度很快。因此，系统总线成为了性能瓶颈。
英特尔公司为了解决这个瓶颈问题，发明了超线程技术（HyperThreading），见上图蓝色虚线方框。超线程技术既不拓宽车道，也没有增加计算单元（ALU），仅仅是单层巴士变成了双层巴士。它通过在一个处理器内部增加多份组件，使得多个线程能在一个处理器内部通信和执行，不需要通过系统总线。这就是“超线程”，它指多个线程可以在同一个处理器内部执行。“超线程”制造了在一个CPU中多个处理器并行计算的假象。具体来说，如下图所示，在一个物理CPU内部，存在两组寄存器，从属于两个独立的处理器，但是这两个处理器（LCPU0和LCPU1）实际上共享一组核心计算单元ALU。为了区别，我们称它们为逻辑CPU，因为本质上，它们没有各自独立的硬件计算单元ALU，不算真正意义上的物理CPU。 二、白银时代--多核架构（multi-core architectures） 青铜时代的超线程技术就像单车道上的双层巴士，本质上还是只有一台汽车发动机，跑不快。怎么跑得快呢？增加一台交通工具上内部的发动机数量，让它拥有高铁的动力。所以在白银时代，对芯片的改进主要是将处理器组件做得更小，实现在一个芯片上集成多个处理器，达到并联多个“发动机”的效果。这就是多核架构。为了区别，我们称在同一个芯片上的处理器为“核（core）”。如下图，一个CPU 芯片上有4个处理器。一个四核CPU，并且使用了超线程技术，我们可以看到这四个核都存在于同一个芯片上（CPU chip），它们通过内部的BUS INTERFACE通信。
三、总结 Socket(颗）本意是插槽，颗数代表着主板上可以插多少个芯片。多核架构指的是一个芯片上集成多个处理器，每个处理器叫做为核（core），每个核代表一个独立的物理CPU。超线程技术没有产生新的独立物理CPU，但它能通过共享计算单元能将一个CPU衍生成两个逻辑CPU用。 举例来说，如果我们说一台电脑是2颗4核（2 sockets and 4 cores）,代表着它的主板上有2个芯片插槽，每个芯片上有4个CPU(核），因此我们有2*4=8个物理CPU。如果使用了超线程技术，每个CPU衍生出两个逻辑CPU,因此我们有8*2=16个逻辑CPU。 |
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