ליבת המעבד הינה גביש סיליקון בשטח של כ -10 מילימטרים רבועים ועליו מיושם מעגל מעבד באמצעות אלמנטים חישוביים מיקרוסקופיים - מה שנקרא אדריכלות.
מכשיר ליבה של מעבד
הליבה מחוברת לשבב המעבד באמצעות טכנולוגיה הנקראת flip-chip, אשר מתורגמת תרתי משמע כליבה הפוכה. לטכנולוגיה יש שם זה בקשר לשיטת ההידוק - החלק הגלוי של הליבה הוא החלק הפנימי שלה. זה מבטיח מגע ישיר של הליבה עם גוף הקירור הקריר כדי לשפר את פיזור החום ולמנוע התחממות יתר. בחלק האחורי של הליבה יש בליטות הלחמה - בליטות המחברות את המתה לשאר השבב.
הליבה ממוקמת על בסיס טקסטוליט, שלאורכו פועלות מסלולי קשר, ומתחברים לרפידות מגע. הליבה עצמה סגורה בכיסוי ממתכת מגן, שמתחתיו הוא מלא בממשק תרמי.
לשם מה מעבדים מרובי ליבות?
מעבד מרובה ליבות הוא מעבד מרכזי המכיל שתי ליבות עיבוד או יותר באריזה אחת או על מתת מעבד אחת.
המעבד הראשון פותח על ידי אינטל בשנת 1997 וכונה אינטל 4004. הוא פעל בתדר שעון של 108 קילוהרץ והורכב מ- 2300 טרנזיסטורים. עם הזמן הדרישות לכוח העיבוד של המעבדים החלו לגדול. במשך תקופה ארוכה עלייתו נבעה מעלייה בתדירות השעון. עם זאת, בשלב מסוים בהתפתחות המיקרוטכנולוגיה, המפתחים עמדו בפני מספר חסמים פיזיים הקשורים לגישה של תהליכי ייצור לגודל אטום הסיליקון ממנו עשוי הגרעין.
לפיכך, המפתחים העלו את הרעיון ליצור מעבד רב ליבות. בשבבים מרובי ליבות, שתי ליבות או יותר פועלות בו זמנית, ובכך מאפשרות בתדר שעון נמוך יותר לספק ביצועים גדולים יותר עקב ביצוע מקביל של שני פתילי משימות בלתי תלויים.
היתרונות העיקריים של מעבדים מרובי ליבות
היתרון העיקרי של מעבדים מרובי ליבות הוא היכולת להפיץ את עבודת התוכנית על פני מספר ליבות. זה, בתורו, מגביר את מהירות התוכניות ומאפשר לתהליכים אינטנסיביים חישובית להתקדם הרבה יותר מהר.
מעבדים מרובי ליבות מאפשרים שימוש יעיל יותר ביישומים עתירי חישוב כגון עורכי וידאו.
בנוסף, מחשבים עם שבבים מרובי ליבות צורכים פחות חשמל והופכים את המשתמש לנוח יותר.
