Tài liệu BÁO CÁO BẢO TRÌ PHẦN CỨNG MÁY TÍNH TÌM HIỂU VỀ CPU ppt

BÁO CÁO BẢO TRÌ PHẦN CỨNG MÁY TÍNH TÌM HIỂU VỀ CPU 1. Tổng quan về máy tính Máy tính điện tử ra đời vào những năm 1946 tại hoa kỳ từ đó phát triển rất mạnh và đến nay đã trải qua 5 thế hệ. - Thế hệ 1: (thập niên 50) dùng bóng điện tử chân không. Kích thước lớn (khoảng 250m 2 ) tốc độ xử lý chậm khoảng vài ngàn phép tính trên một giây, giá đắt. - Thế hệ 2: (thập niên 60) các bóng điện tử đã được thay bằng chất bán dẫn năng lượng tiêu thụ giảm kích thước nhỏ hơn(50m 2 ), tốc độ xử lý đạt vài chục ngàn phép tính trên một giây. - Thế hệ 3: (thập niên 70) thời kỳ này đánh dấu một công nghệ mới đó là công nghệ vi mạch tích hợp IC. Máy tính có kích thươcs nhỏ, tốc độ đạt vài trăm ngàn phép tính trên một giây. - Thế hệ 4: (thập niên 80) cũng dùng vi mạch tích hợp nhỏ gọn hơn, tốc độ tính toán cao hơn và nó được chia làm ba loại. - Thế hệ 5: đó là thế hệ đang diễn ra hiện nay. Tập trung về nhiều mặt của máy tính nâng cao tốc độ xử lý, tạo nhiều chức năng hơn nữa cho máy. Các máy nguồn hiện nay có thể xử lý hàng trục tỷ phép tính trên một giây. CPU (control processing unit) BỘ VI XỬ LÝ TRUNG TÂM Cpu (control processing unit – bộ vi xử lý trung tâm) được coi là bộ não của máy tính. Nhiệm vụ của CPU là xử lý những hoạt động, chẳng hạn như tính toán, lưu trữ thông tin và truy tìm. Vì thế CPU biểu thị cho “trí thông minh” của máy tính. Sự tiến bộ của công nghệ máy tính luôn gắn liền với sự phát triển của CPU. Cho đến nay, người ta thường chỉ căn cứ vào CPU để phân loại PC. 2. Khái quát CPU IBM là công ty đầu tiên sản xuất ra các PC với các loại 8086 và 8088 cổ điển. Sau đó công ty là Pentium. Đầu tiên là các loại Pentium S và Pentium Pro có thể xử lý được 64 bít dữ liệu và có đến 2 caches 8KB, một caches dùng cho lưu trữ dữ liệu và một caches chứa các lệnh, kiến trúc Pentium còn được hỗ trợ bởi công nghệ MMX để phát huy toàn bộ sức mạnh của Pentium trong việc xử lý các hình ảnh, âm thanh. Các loại Pentium II, Pentium III Pentium IV đều được sản xuất dựa trên Pentium S, vớ tốc độ dung lượng caches tăng dần. Cùng thời điểm này Intel có tung ra loại CPU Celeron để cung cấp cho thị trường giá thấp. Ngày nay IBM chủ yếu tập trung vào các loại máy tính xách tay hay máychủ, máy trạm. Trong cộng đồng sản xuất CPU, ngoài Intel còn có một nhà sản xuất lớn đầy tham vọng khác đó là AMD (Advanced Micro Devices). AMD tuy không đủ lớn để vượt qua intel nhưng lại đủ mạnh để tạo một hướng đi riêng. AMDsản xuất ra các loại CPU với công nghệ và kiểu dáng khác hẳn Intel. Sự cạnh tranh của hai công ty hết sức quyết liệt. Mỗi khi một sản phẩm mới của Intel có mặt trên thị trường thì gần như ngay lập tức cũng có một sản phẩm mới của AMD Nếu như Intel có bộ Pentium S thì AMD có bộ K5, nếu Intel có bộ Celeron thì AMD có bộ K6,nếu Intel có bộ Pentim II thì AMD có bộ K6/2, nếu Intel có bộ Pentium III thì AMD có bộ K7, nếu Intel có bộ Pentium IV thì AMD có bộ Duron và Thunderbird. Mỗi một bộ CPU của Intel đều có một đối thủ nặng ký của AMD, rất khó khăn để phân biệt sự ưu việt của một bộ CPU Intel so với một bộ CPU của AMD.Về kiểu dáng dù cả hai đều bắt đầu giống nhau như kiểu chân cắm socket 7 với các loại Pentium S, Pentium Pro và K5, K6, K6/II. Tuy nhiên Intel tạo ra hướng mới với slot 1 dành cho Pentium II và Pentium III, thì AMD có thiết kế slot A dành cho K7, hoặc Intel có thiết kế socket 370, dành cho Pentium III và Celeron. Socket 423 và Socket 478 dành cho Pentium IV, thì AMD có thiết kế socket A dành cho K7, Duron, Thunderbird. Thực chất CPU trong máy tính của bạn là một chip, tức là mạch tích hợp điện tử thu nhỏ,chịu trách nhiệm trực tiếp hay gián tiếp về mọi hoạt động của máy tính. CPU đầu não điều khiển máy tính từ lúc khởi động cho đến khi tắt máy.Thông số megahertz(MHZ) của CPU đặc trưng cho tốc độ hoạt động của nó. Con số đứng trước MHZ chỉ cho biết có bao nhiêu dao động trong một giây. Ví dụ, chip 600MHZ sẽ dao động 600 triệu lần CPU có 3 khối chính là : 1. Bộ điều khiển ( Control Unit )Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lí,được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lí trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi.Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp.Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp - tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz. Thanh ghi là phần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý dùng lưu dữ liệu và địa chỉ nhớ trong máy khi đang thực hiện tác vụ với chúng. 2.  Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit)Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi,đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học( +,-,*,/ )hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn,nhỏ hơn…) 3.  Thanh ghi ( Register )Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý I/Thông số kỹ thuật của CPU  Tốc độ của CPU:Tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa).Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core 2 Duo. Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz, …). Đối với các CPU cùng loại tần số này càng cao thì tốc độ xử lý càng tăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duo có tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân. Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cache L2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so với hệ thống 2 nhân thế hệ 1 ( Intel Core Duo và Intel Pentium D) với mỗi core từng cache L2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữ liệu xử lý nhanh hơn). Hiện nay công nghệ sản xuất CPU làm công nghệ 65nm. Hiện đã có loại CPU Quad-Core (4 nhân). Hãng AMD đã cho ra công nghệ gồm 2 bộ xử lý, mỗi bộ 2-4 nhân. FSB - Front Side Bus là gì ? • FSB - Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ liệu chạy qua chân của CPU. Trong một hệ thống thì tốc độ Bus của CPU phải bằng với tốc độ Bus của Chipset bắc, tuy nhiên tốc độ Bus của CPU là duy nhất nhưng Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB • <LI style="LINE-HEIGHT: normal; TEXT-INDENT: -0.25in; MARGIN-LEFT: 0.5in; mso-list: l2 level1 lfo4; mso-margin-top-alt: auto; tab-stops: list .5in; mso-margin-bottom- alt: auto" class=MsoNormal>Ở dòng chíp Pen2 và Pen3 thì FSB có các tốc độ 66MHz, 100MHz và 133MHz • Ở dòng chíp Pen4 FSB có các tốc độ là 400MHz, 533MHz, 800MHz, 1066MHz, 1333MHz và 1600MHz Bộ nhớ Cache. Cache: Vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ chính. Cache L1: Integrated cache (cache tích hợp) - cache được hợp nhất ngay trên CPU. Cache tích hợp tăng tốc độ CPU do thông tin truyền đến và truyền đi từ cache nhanh hơn là phải chạy qua bus hệ thống. Các nhà chế tạo thường gọi cache này là on-die cache. Cache L1 - cache chính của CPU. CPU trước hết tìm thông tin cần thiết ở cache này. Cache L2: Cache thứ cấp. Thông tin tiếp tục được tìm trên cache L2 nếu không tìm thấy trên cache L1. Cache L2 có tốc độ thấp hơn cache L1 và cao hơn tốc độ của các chip nhớ (memory chip). Trong một số trường hợp (như Pentium Pro), cache L2 cũng là cache tích hợp.  Pentium và Celeron - Pentium là Chip được thiết kế để chạy cho các ứng dụng mạnh như xử lý đồ hoạ, Video, Game 3D v v… Chip Pentium có bộ nhớ Cache lớn hơn vì vậy làm tăng hiệu suất làm việc của nó - Celeron: Là dòng chíp rút gọn của Pentium nhằm hạ giá thành, số Transistor trong Celeron ít hơn và bộ nhớ Cache nhỏ hơn, Celeron được thiết kế để chạy cho các ứng dụng nhẹ như ứng dụng Văn phòng, duyệt Web v v… So sánh chíp Pentium với Celeron II/Nguyên lý hoạt động của CPU CPU hoạt động hoàn toàn phụ thuộc vào các mã lệnh , mã lệnh là tín hiệu số dạng 0,1 được dịch ra từ các câu lệnh lập trình , như vậy CPU sẽ không làm gì cả nếu không có các câu lệnh hướng dẫn . z Khi chúng ta chạy một chương trình thì các chỉ lệnh của chương trình đó được nạp lên bộ nhớ Ram, các chỉ lệnh này đã được dịch thành ngôn ngữ máy và thường trú trên các ngăn nhớ của Ram ở dạng 0,1 z CPU sẽ đọc và làm theo các chỉ lệnh một cách lần lượt. Trong quá trình đọc và thực hiện các chỉ lệnh, các bộ giải mã sẽ giải mã các chỉ lệnh này thành các tín hiệu điều khiển . III Đời CPU socket CPU đời máy 586 ( trước đời máy Pentium2 ) Các thông số kỹ thuật : z Tốc độ CPU từ 150 MHz đến 233 MHz z Tốc độ Bus là 66MHz z Bộ nhớ Cache 128K z Năm sản xuất : 1995 - 1996 CPU cho các máy Pentium 2 Các thông số kỹ thuật z Tốc độ CPU từ 233 MHz đến 450 MHz z Tốc độ Bus ( FSB ) là 66 và 100 MHz z Bộ nhớ Cache 128K - 256K z Năm sản xuất : 1997 - 1998 z Mainboard hỗ trợ : sử dụng Mainboard có khe cắm Slot CPU cho các máy Pentium 3 Các thông số kỹ thuật z Tốc độ CPU từ 500 MHz đến 1.300 MHz z Tốc độ Bus ( FSB ) 100 MHz và 133 MH z Bộ nhớ Cache từ 256K- 512K z Năm sản xuất : 1999 -2000 z Đế cắm trên Mainboard là Socket 370 CPU cho các máy Pentium 1 : CPU Socket 423 z CPU Socket 423 sản xuất vào đầu năm 2001 z Tốc độ từ 1.400 MHz đến 2.000 MHz z Sử dụng Bus 100 MHz z Laọi CPU này có thời gian tồn tại ngắn CPU Socket 478 Các thông số kỹ thuật : z Tốc độ xử lý từ 1.400 MHz đến 3.800 MHz ( 2006 ) và chưa có giới hạn cuối . z Tốc độ Bus ( FSB ) 266, 333, 400, 533, 666, 800 MHz z Bộ nhớ Cache từ 256 đến 512K z Năm sản xuất từ 2002 đến nay ( 2006) vẫn tiếp tục sản xuất . z Sử dụng Mainboard có đế cắm CPU là Socket 478 3 : CPU Socket 775 Các thông số kỹ thuật : z Tốc độ xử lý từ 2.400 MHz đến 3.800 MHz ( 2006 ) và chưa có giới hạn cuối . z Tốc độ Bus ( FSB ) 533, 666, 800 MHz z Bộ nhớ Cache từ 512K đến 1MB z Năm sản xuất từ 2004 đến nay ( 2006) vẫn tiếp tục sản xuất . z Sử dụng Mainboard có đế cắm CPU là Socket 77 IV/ Lịch sử CPU Lịch sử CPU Intel BXL 4 bit 4004 là BXL đầu tiên được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 1971, sử dụng trong máy tính (calculator) của Busicom. 4004 có tốc độ 740KHz, khả năng xử lý 0,06 triệu lệnh mỗi giây (milion instructions per second - MIPS); được sản xuất trên công nghệ 10 µm, có 2.300 transistor (bóng bán dẫn), bộ nhớ mở rộng đến 640 byte. Bộ xử lý của Intel đầu tiên sản xuất năm 1971 4040, phiên bản cải tiến của 4004 được giới thiệu vào năm 1974, có 3.000 transistor, tốc độ từ 500 KHz đến 740KHz. BXL 8bit 8008 (năm 1972) được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 của Computer Terminal Corporation (CTC). 8008 có tốc độ 200kHz, sản xuất trên công nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB. Bộ xử lý 8008 SX năm 1972 8080 (năm 1974) sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008 (2MHz), sản xuất trên công nghệ 6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 64KB. Bộ xử lý 8008 SX năm 1972 8080 (năm 1974) sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008 (2MHz), sản xuất trên công nghệ 6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 64KB. Bộ xử lý 8080 SX năm 1974 8085 (năm 1976) sử dụng trong Toledo scale và những thiết bị điều khiển ngoại vi. 8085 có tốc độ 2MHz, sản xuất trên công nghệ 3 µm, với 6.500 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 64KB. Bộ xử lý 8080 SX năm 1976 BXL 16bit 8086 xuất hiện tháng 6 năm 1978, sử dụng trong những thiết bị tính toán di động. 8086 được sản xuất trên công nghệ 3 µm, với 29.000 transistor, có 16 bit bus dữ liệu và 20 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 1MB. Các phiên bản của 8086 gồm 5, 8 và 10 MHz. Bộ xử lý 8086 SX năm 1978 8088 trình làng vào tháng 6 năm 1979, là BXL được IBM chọn đưa vào chiếc máy tính (PC) đầu tiên của mình; điều này cũng giúp Intel trở thành nhà sản xuất BXL máy tính lớn nhất trên thế giới. 8088 giống hệt 8086 nhưng có khả năng quản lý địa chỉ dòng lệnh. 8088 cũng sử dụng công nghệ 3 µm, 29.000 transistor, kiến trúc 16 bit bên trong và 8 bit bus dữ liệu ngoài, 20 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 1MB. Các phiên bản của 8088 gồm 5 MHz và 8 MHz. Bộ xử lý 8088 SX năm 1979 80186 (năm 1982) còn gọi là iAPX 186. Sử dụng chủ yếu trong những ứng dụng nhúng, bộ điều khiển thiết bị đầu cuối. Các phiên bản của 80186 gồm 10 và 12 MHz. Bộ xử lý 80186 và 80286 SX năm 1982 80286 (năm 1982) được biết đến với tên gọi 286, là BXL đầu tiên của Intel có thể chạy được tất cả ứng dụng viết cho các BXL trước đó, được dùng trong PC của IBM và các PC tương thích. 286 có 2 chế độ hoạt động: chế độ thực (real mode) với chương trình DOS theo chế độ mô phỏng 8086 và không thể sử dụng quá 1 MB RAM; chế độ bảo vệ (protect mode) gia tăng tính năng của bộ vi xử lý, có thể truy xuất đến 16 MB bộ nhớ. BXL 32bit vi kiến trúc NetBurst (NetBurst MICRO-ARCHITECTURE) Intel 386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL. Intel386DX là BXL 32 bit đầu tiên Intel giới thiệu vào năm 1985, được dùng trong các PC của IBM và PC tương thích. Intel386 là một bước nhảy vọt so với các BXL trước đó. Đây là BXL 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm, nó có thể chạy nhiều chương trình khác nhau cùng một thời điểm. 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bit dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ. Cũng như BXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode. Bộ xử lý Intel 386 SX năm 1985 486DX sử dụng công nghệ 1 µm, 1,2 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 25 MHz, 35 MHz và 50 MHz (0,8 µm). 486SX (năm 1991) dùng trong dòng máy tính cấp thấp, có thiết kế giống hệ 486DX nhưng không tích hợp bộ đồng xử lý toán học. 486DX sử dụng công nghệ 1 µm (1,2 triệu transistor) và 0,8 µm (0,9 triệu transistor), bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 16, 20, 25, 33 MHz. Bộ xử lý Intel 486 SX năm 1991 Pentium MMX (năm 1996), phiên bản cải tiến của Pentium với công nghệ MMX được Intel phát triển để đáp ứng nhu cầu về ứng dụng đa phương tiện và truyền thông. MMX kết hợp với SIMD (Single Instruction Multiple Data) cho phép xử lý nhiều dữ liệu trong cùng chỉ lệnh, làm tăng khả năng xử lý trong các tác vụ đồ họa, đa phương tiện. Bộ xử lý Intel MMX SX năm 1996 BXL Pentium II BXL Pentium II đầu tiên, tên mã Klamath, sản xuất trên công nghệ 0,35 µm, có 7,5 triệu transistor, bus hệ thống 66 MHz, gồm các phiên bản 233,266, 300MHz. Pentium II, tên mã Deschutes, sử dụng công nghệ 0,25 µm, 7,5 triệu transistor, gồm các phiên bản 333MHz (bus hệ thống 66MHz), 350, 400, 450 MHz (bus hệ thống 100MHz). Celeron (năm 1998) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium II, dành cho dòng máy cấp thấp. Phiên bản đầu tiên, tên mã Covington không có bộ nhớ đệm L2 nên tốc độ xử lý khá chậm, không gây được ấn tượng với người dùng. Phiên bản sau, tên mã Mendocino, đã khắc phục khuyết điểm này với bộ nhớ đệm L2 128KB. - Xuất hiện năm 1997 - Kiểu đóng gói : Kiểu gắn trên khe Slot1 hoặc Slot2, chíp được hàn cố định trên một vỉ nằm nghiêng - Tốc độ xử lý : gồm các phiên bản 233MHz, 266, 300, 333, 350, 400 và 450MHz - Tốc độ FSB : 66MHz , 100MHz - Cache từ 512KB trở xuống CPU Pentium II được hàn trên vỉ rồi cắm vào khe Slot1 BXL Pentium III Pentium III (năm 1999) gồm các tên mã Katmai, Coppermine và Tualatin. Coppermine có bộ nhớ đệm L2 - 256 KB được tích hợp bên trong nhằm tăng tốc độ xử lý. Đế cắm socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin grid array), có các tốc độ như 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133 MHz (bus 133MHz). Tualatin có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB hoặc 512 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin Grid Array), bus hệ thống 133 MHz. Có các tốc độ như 1133,1200, 1266, 1333, 2900 MHz. Celeron Coppermine (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Coppermine, có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA, Có các tốc độ như 533, 566, 600, 633, 667, 700, 733, 766, 800 MHz (bus 66 MHz), 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200, 1300 MHz (bus 1000 MHz). Celeron Tualatin (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Tualatin, có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp, socket 370 FC-PGA, bus hệ thống 100 MHz, gồm các tốc độ 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 GHz. - Xuất hiện năm 1999 - Kiểu đóng gói: Soket 370 - Tốc độ xử lý: có các tốc độ như 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133 MHz (bus 133MHz). - Tốc độ bus FSB: 100MHz , 133MHz - Cache từ 512KB trở xuống CPU Pentium 3 Soket 370 BXL Pentium IV Intel Pentium 4 (P4) là BXL được giới thiệu vào tháng 11 năm 2000. P4 sử dụng vi kiến trúc NetBurst có thiết kế hoàn toàn mới so với các BXL cũ (PII, PIII và Celeron sử dụng vi kiến trúc P6). Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện cuối năm 2000, có bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2- 256 KB, socket 423 và 478. P4 Willamette có một số tốc độ như 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7,1,8, 1,9, 2,0 GHz. • <LI style="LINE-HEIGHT: normal; TEXT-INDENT: -0.25in; MARGIN-LEFT: 0.5in; mso-list: l3 level1 lfo5; mso-margin-top-alt: auto; tab-stops: list .5in; mso-margin-bottom- alt: auto" class=MsoNormal>Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng11 năm 2000 đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket 478. • Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ Quad Data Rate cho phép BXL truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của BXL là 400 MHz. CPU Pentium 4 Willamette P4 Northwood. Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, có bộ nhớ cache L2 512 KB, socket 478. Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400 MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8 GHz. Northwood B (system bus 533 MHz), tốc độ 2,26, 2,4, 2,53, 2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading - HT). Northwood C (system bus 800 MHz, tất cả hỗ trợ HT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz. P4 Prescott (năm 2004). Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB). Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn. Đây là giai đoạn “giao thời” giữa socket 478 - 775LGA, system bus 533 MHz - 800 MHz CPU P4 Northwood SX năm 2002 và CPU P4 Prescott SX năm 2004 Prescott A (FSB 533 MHz) có các tốc độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478), Prescott 505 (2,66 GHz), 505J (2,66 GHz), 506 (2,66 GHz), 511 (2,8GHz), 515 (2,93 GHz), 515J (2,93 GHz), 516 (2,93 GHz), 519J (3,06 GHz), 519K (3,06 GHz) sử dụng socket 775LGA. Prescott E, F (năm 2004) có bộ nhớ đệm L2 1 MB (các phiên bản sau được mở rộng 2 MB), bus hệ thống 800 MHz. Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3 tích hợp, Prescott E, F còn hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit. Dòng sử dụng socket 478 gồm Pentium 4 HT 2.8E (2,8 GHz), 3.0E (3,0 GHz), 3.2E (3,2 GHz), 3.4E (3,4 GHz). Dòng sử dụng socket 775LGA gồm Pentium 4 HT 3.2F, 3.4F, 3.6F, 3.8F với các tốc độ tương ứng từ 3,2 GHz đến 3,8 GHz, Pentium 4 HT 517, 520, 520J, 521, 524, 530, 530J, 531, 540, 540J, 541, 550, 550J, 551, 560, 560J, 561, 570J, 571 với các tốc độ từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz. BXL Celeron BXL Celeron được thiết kế với mục tiêu dung hòa giữa công nghệ và giá cả, đáp ứng các yêu cầu phổ thông như truy cập Internet, Email, chat, xử lý các ứng dụng văn phòng. Điểm khác biệt giữa Celeron và Petium là về công nghệ chế tạo và số lượng Transistor trên một đơn vị. Celeron Willamette 128 (2002), bản “rút gọn” từ P4 Willamette, có bộ nhớ đệm L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478. Celeron Willamette 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2. Một số BXL thuộc dòng này như Celeron 1.7 (1,7 GHz) và Celeron 1.8 (1,8 GHz). Celeron NorthWood 128, “rút gọn” từ P4 Northwood, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478. Celeron NorthWood 128 cũng hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, gồm Celeron 1.8A, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 tương ứng với các tốc độ từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz. Celeron D (Presscott 256), được xây dựng từ nền tảng P4 Prescott, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB (gấp đôi dòng Celeron NorthWood), bus hệ thống 533 MHz, socket 478 và 775LGA. Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit. Celeron D gồm 310, 315, 320, 325, 325J, 326, 330, 330J, 331, 335, 335J, 336, 340, 340J, 341, 345, 345J, 346, 350, 351, 355 với các tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz Pentium 4 Extreme Edition Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) xuất hiện vào tháng 9 năm 2003, là BXL được Intel “ưu ái” dành cho game thủ và người dùng cao cấp. P4EE được xây dựng từ BXL Xeon dành cho máy chủ và trạm làm việc. Ngoài công nghệ HT “đình đám” thời bấy giờ, điểm nổi bật của P4EE là bổ sung bộ nhớ đệm L3- 2 MB. Phiên bản đầu tiên của P4 EE (nhân Gallatin) sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L2 512 KB, L3- 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, sử dụng socket 478 và 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz). XL 64 BIT, Vi kiến trúc NETBURST P4 Prescott (năm 2004) Vi kiến trúc NetBurst 64 bit (Extended Memory 64 Technology - EM64T) đầu tiên được Intel sử dụng trong BXL P4 Prescott (tên mã Prescott 2M). Prescott 2M cũng sử dụng công nghệ 90 nm, bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA. Ngoài các tập lệnh MX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT và khả năng tính toán 64 bit, Prescott 2M (trừ BXL 620) có hỗ trợ công nghệ Enhanced SpeedStep để tối ưu tốc độ làm việc nhằm tiết kiệm điện năng. Các BXL 6×2 có thêm công nghệ ảo hóa (Virtualization Technology). Prescott 2M có một số tốc độ như P4 HT 620 (2,8 GHz), 630 (3,0 GHz), 640 (3,2 GHz), 650 (3,4 GHz), 660, 662 (3,6 GHz) và 670, 672 (3,8 GHz). CPU Pentium Prescott 2M Pentium D (năm 2005) Pentium D (tên mã Smithfield, 8xx) là BXL lõi kép (dual core) đầu tiên của Intel, được cải tiến từ P4 Prescott nên cũng gặp một số hạn chế như hiện tượng thắt cổ chai do băng thông BXL ở mức 800 MHz (400 MHz cho mỗi lõi), điện năng tiêu thụ cao, tỏa nhiều nhiệt. Smithfield được sản xuất trên công nghệ 90nm, có 230 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2 MB (2×1 MB, không chia sẻ), bus hệ thống 533 MHz (805) hoặc 800 MHz, socket 775LGA. Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, Smithfield được trang bị tập lệnh mở rộng EMT64 hỗ trợ đánh địa chỉ nhớ 64 bit, công nghệ Enhanced SpeedStep (830, 840). Một số BXL thuộc dòng này như Pentium D 805 (2,66 GHz), 820 (2,8 GHz), 830 (3,0 GHz), 840 (3,2 GHz). CPU Pentium D 805 ( Dual Core ) Cùng sử dụng vi kiến trúc NetBurst, Pentium D (mã Presler, 9xx) được Intel thiết kế mới trên công nghệ 65nm, 376 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4 MB (2×2 MB), hiệu năng cao hơn, nhiều tính năng mới và ít tốn điện năng hơn Smithfield. Pentium D 915 và 920 tốc độ 2,8 GHz, 925 và 930 (3,0GHz), 935 và 940 (3,2 GHz), 945 và 950 (3,4 GHz), 960 (3,6GHz). Presler dòng 9×0 có hỗ trợ Virtualization Technology. CPU Pentium D 915 Pentium Extreme Edition (năm 2005) BXL lõi kép dành cho game thủ và người dùng cao cấp. Pentium EE sử dụng nhân Smithfield, Presler của Pentium D trong đó Smithfield sử dụng công nghệ 90nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 2 MB (2×1 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST) và EM64T. Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA) là một trong những BXL thuộc dòng này. Pentium EE Presler sử dụng công nghệ 65 nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 4 MB (2×2 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), EM64T và Virtualization Technology. Một số BXL thuộc dòng này là Pentium EE 955 (3,46GHz) và Pentium EE 965 (3,73GHz) có bus hệ thống 1066 MHz, socket 775. [...]... tốc độ làm việc chung” Hình thức sử dụng nhiều CPU trên cùng một máy tính hoặc nhiều máy tính kết nối với nhau để trở thành một hệ thống máy tính lớn hơn để cùng thực hiện một nhiệm vụ hoặc đồng thời nhiều nhiệm vụ có liên quan đến nhau đã được áp dụng từ trước khi xuất hiện các CPU hai nhân Các máy trạm hoặc máy chủ trước đây thường được gắn nhiều hơn một CPU trên cùng một bo mạch chủ để có thể thực... những lý do đầu tiên để các nhà sản xuất phần cứng bắt tay vào nghiên cứu để cho ra đời các CPU đa nhân sau này Khai thác hiệu năng đa nhân Đa nhân và phần mềm CPU đa nhân đã ra đời nhưng hầu hết các phần mềm hiện nay đều chưa được chuẩn bị sẵn sàng cho chúng Mặc dù hiểu một cách đơn giản thì các phần mềm vẫn hoạt động trơn chu trên các máy tính được trang bị CPU đa nhân, nhưng thực sự chúng còn có... vẫn thường chỉ chiếm một nhân khi xử lý ở CPU đa nhân Tương lai phần mềm vẫn sẽ phải phát triển theo hướng phù hợp với CPU đa nhân, nhất là với các phần mềm chiếm tài nguyên của CPU nhiều khi thực thi phần mềm đó Đây là một định hướng tất yếu bởi khi sử dụng một phần mềm lớn, chúng chỉ chiếm một nhân trên CPU thì các nhân còn lại sẽ chỉ được sử dụng cho các phần mềm, dịch vụ chạy ở chế độ nền gây lãng... chúng ở một lĩnh vực riêng nên ít được người sử dụng máy tính thông thường biết đến Đối với máy tính cá nhân để bàn sẽ xuất hiện nhiều phần mềm hỗ trợ đa luồng hơn mà trước hết là từ những phần mềm cần đến khả năng xử lý lớn như: xử lýđồ họa, xử lý video Các trò chơi trên máy tính (game) 3D hiện nay cũng chưa được thiết kế tối ưu cho hoạt động với các CPU đa nhân, đích nhắm tới hiện nay của chúng thường... bit (sẽ trở thành thông dụng về sau này) Mặt khác, việc chuyển đổi có thể cần phải xây dựng lại các thư việ lập trình sẵn có và cần có các khoản chi phí lớn Vậy thì cách thức phát triển phần mềm truyền thống vẫn là một sự lựa chọn an toàn hơn với họ Tuy nhiên, không phải tất cả các hãng phần mềm đều chưa có động thái về hỗ trợ CPU đa nhân Các phần mềm sử dụng cho máy chủ ,máy trạm đã hỗ trợ xử lý đa... thác được hết khả năng của đa nhânHầu hết các phần mềm hiện tại đang được viết cho các CPU đơn luồng, mọi hành động xử lý của chúng đều do hệ điều hành phân phối đến các luồng trong CPU đa nhân Các hãng phần mềm cũng có lý do để chưa vội vàng biên dịch lại chúng tối ưu với các CPU đa nhân bởi hiện tại (đầu năm 2008) chưa phải tất cả các máy tính có thể sử dụng phần mềm đã được trang bị bộ xử lý đa nhân... dựng quy trình sản xuất 200mm Bắt đầu sản xuất bộ xử lý 45nm đầu tiên Chủ tịch kiêm CEO Dirk Meyer được bổ nhiệm làm CEO thay thế Hector Ruiz AMD tuyên bố tách làm hai công ty – một hãng chuyên thiết kế chip và một công ty chuyên sản xuất chip VI /Bài viết hay về CPU Luồng xử lý của CPUTương thích với phần cứng Trong mục CPU đa nhân thế hệ đầu tiên ta nhận thấy vấn đề tương thích của các CPU đa nhân... lfo7; mso-margin-top-alt: auto; tab-stops: list 5in; mso-margin-bottom-alt: auto" class=MsoNormal>Nguồn máy tính cũng là thiết bị cần phải thay thế bởi các hệ thống mới thường sử dụng nguồn máy tính • • theo chuẩn ATX loại 24 chân ở phần cung cấp điện năng cho bo mạch chủ Riêng phần cung cấp nguồn cho CPU trước đây thường sử dụng một kết nối 4 chân thì với các hệ thống mới có thể đòi hỏi kết nối 8 chân... sát biểu đồ hoạt động thực tại của các nhân trong CPU khi sử dụng phần mềm chiếm nhiều tài nguyên sẽ nhận thấy sự lãng phí này Ngược lại với các phần mềm chiếm tài nguyên thấp có thể không nhất thiết phải viết lại phù hợp cho các CPU đa nhân bởi điều đó là không cần thiết khi chúng không thể chiếm đến trên 10% năng lực xử lý trên một nhân (ví dụ như các phần mềm trợ giúp bỏ dấu tiếng việt trong soạn thảo... phận Công nghệ thị giác và Media Dell công bố loại máy tính sử dụng bộ xử lý AMD AMD giới thiệu bộ xử lý x86 4 nhân dành cho máy chủ dựa trên nhân Barcelona và thành lập Trung tâm nghiên cứu và phát triển Thượng Hải để tập trung vào nền tảng thiết bị di động AMD chuyển sang CPU 65nm và hứa thu hẹp khoảng cách về sản xuất với Intel Kế hoạch xây dựng nhà máy 32nm tại bang New York được công bố 2007: Bộ . BÁO CÁO BẢO TRÌ PHẦN CỨNG MÁY TÍNH TÌM HIỂU VỀ CPU 1. Tổng quan về máy tính Máy tính điện tử ra đời vào những năm 1946. Vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ