Словарь компьютерных и технических терминов, глоссарий

Процессоры, микропроцессоры, микросхемы

CPU Package - Упаковка процессора

Рассмотрим современный процессор - например, AMD Duron, работающий на тактовой частоте 1ГГц.

В центре чипа находится то, что обычно называется "ядром". Это тот кусок кремния, в котором и происходят все вычисления, запросы на загрузку и хранение, ветвления.

В нашем случае, кремний связан с остальной частью чипа (обычно обозначаемой термином "упаковка") по технологии flip-chip - "перевернутое ядро". Технология получила такое название потому, что видимая часть ядра на самом деле является его дном, ядро процессора перевернуто вверх тормашками, чтобы обеспечить прямой контакт с радиатором кулера для лучшей теплоотдачи - важной детали с учетом того количество тепла, которое выделяет современный процессор.

С невидимой стороны находится сам "интерфейс" - соединение кристалла и упаковки. Представьте, на крошечной пластине кремния нашего Duron находится 25,18 миллионов транзисторов, и часть из них надо соединить с упаковкой, где находятся ножки процессора - для связи с внешним миром. Соединение ядра процессора с его упаковкой в нашем случае выполнено с помощью столбиковых выводов ("Solder Bumps"). Часто их просто называют выводами (bumps). В нашем конкретном случае таких выводов на нижней части кремния - около трех тысяч. Для сравнения в Pentium 4 таких выводов около пяти тысяч, а в Intel Itanium - около семи с половиной тысяч выводов. Конечно же, размер выводов крайне мал, а их расположение точно вымерено. С увеличением сложности самого процессора, сложнее становится и размещать эти выводы. Запомните этот факт, впоследствии мы еще вернемся к нему.

Так как вся работа процессора выполняется на кристалле, здесь рассеивается довольно большое количество тепла. Если во время работы процессора прикоснуться к его упаковке, она не покажется вам слишком горячей, но если бы вы задели ядро процессора - вы бы почувствовали разницу. Такая разница в температуре становится причиной некоторых проблем. Как вы знаете, в зависимости от температуры, тела имеют обыкновение сжиматься и расширяться. Поэтому если ядро работает при температуре 50 градусов, а упаковка нагрета лишь до 27, скорее всего возникнут проблемы - ядро будет расширяться с одной скоростью, а упаковка - с другой. Если не принять это во внимание, что-нибудь может просто-напросто треснуть.

Настал черед поговорить о голубом или красном веществе, окружающем ядро. Можно заметить, что оно закрывает ядро со всех сторон, и даже "размазано" несколько дальше. Это вещество называется недоливком (Underfill). Вещество это предназначено для уменьшения давления, и находится оно между ядром и упаковкой, а также вокруг основания соединения ядра с упаковкой - для компенсации разницы температур. Так как это недоливок играет определенную роль при соединении ядра с упаковкой, проблемы с этим веществом могут стать причиной дефекта процессора. Это как раз тот случай, когда на качество ядра жаловаться не приходится, но качество самого процессора оказывается удручающим.

И, наконец, мы добрались до материала, из которого выполнена сама упаковка или подложка. В нашем случае, упаковка выполнена из керамики, но в процессорах Intel начиная с P54C (последние версии Pentium Classic) упаковка сделана из органических веществ - от этого она становятся легче, кроме того, у них появились и другие преимущества. Но об этом позднее.

Другие термины

Осталные термины в данной категории