Báo cáo tiểu luận intel xeon 6000

BÁO CÁO TIỂU LUẬN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ GIẢNG VIÊN : HỒNG XN DẬU Đề Tài: TÌM HIỂU KIẾN TRÚC DÒNG VI XỬ LÝ INTEL XENON 6000 Thành Viên : Lê anh Tuấn Nguyễn Đình Thịnh Nguyễn Xuân Tiến Vũ Thành Tuân Vũ Văn Thuẫn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I.GIỚI THIỆU Các thương hiệu Xeon trì qua nhiều hệ vi xử lý x86 x86-64 , tên vi xử lý mơ hình cũ thường thêm vào phần sau tên vi sử lý thông thường ( vi xử lý dành cho máy tính để bàn ) , Nhưng mơ hình gần dùng Xeon theo tên riêng CPU thường có nhớ Cache cao nhiều so với vi xử lý khác có khả multiprocessing capabilities (đa xử lý ) Intel Xeon Processor 6000 thiết kế cho khối công việc nhớ hạn chế Intel Xeon Processor 6000 với máy chủ đa lõi 64-bit lựa chọn hợp lý Đặc Điểm : - Với core 16 threads cho Socket cơng nghệ Intel ® HyperThreading Technology Intel Xeon tăng hiệu xuất xử lý với việc sản xuất công nghệ 45nm hỗ trợ khoảng không cho ứng dụng đòi hỏi xử lý đa luồng - Với vi kiến trúc Nahalem cho phép thúc đẩy hiệu xuất nhớ cache nhiều ứng dụng , mô trường người sử dụng Cho phép triển khai liệu với mật độ cao LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Bộ nhớ cache L3 18 MB làm tăng hiệu truyền liệu cache – to – core , tối đa hóa nhớ để xử lý băng thơng - Intel QuickPath Interconnect (Intel QPI) cung cấp tốc độ cao (lên đễn 25,6 GB/s), point – to – point kết nối giữ vi xử lý , sử lý trung tâm I/O hub II.KIẾN TRÚC VI SỬ LÝ 1- Sơ Đồ Khối CPU Xeon 6000 dựa theo kiến trúc nehalem Sơ đồ khối khối thực thi: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  FPU : Floating - Point Unit Khối chịu trách nhiệm cho việc thực thi cácbiểu thức toán học floating-point lệnh MMX SSE Trong CPU này, FPU khơng “hồn thiện” số kiểu lệnh ( FPmov, FPadd Fpmul ) thực thi FPU : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Fpadd : Chỉ có FPU xử lý lệnh cộng floatingpoint ADDPS o FPmul: Chỉ có FPU xử lý lệnh nhân floatingpoint MULPS o FPmov:Các lệnh cho việc nạp copy ghi FPU, MOVAPS (đượcdùng để truyền tải liệu đến ghi SSE 128-bit XMM) Kiểu chỉlệnh thực thi FPU, FPU thứhai thứ ba lệnh Fpadd hay Fpmul khơng có trongReservation Station FP ADD: thực thi lệnh SSE có tên gọi PFADD (Packed FP Add) lệnh COMPARE, SUBTRACT, MIN/MAX CONVERT Khối cung cấp riêng, bắt đầu việc thực thi lệnh giải mã chu kì clock dù khơng hồn tất thực thi lệnh giải mã trước Khối có độ trễ chi kì clock, nghĩa giữ chậm chu kì clock đồi với lệnh xử lí AGU : lệnh liên quan đến số nguyên lên quan đến nhớ thực Store Data: Khối xử lý lệnh yêu cầu liệu ghi vào nhớ RAM o    LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com – Đặc Điểm Phần Cứng Đặc điểm cache : Hệ thống cache Xeon 6000 tăng thêm mức cache L3 có dung lượng lớn (18MB) dùng chung cho tất nhân Mỗi nhân sở hữu riêng hai cache L1 (32KB) L2 (32KB, độ trễ thấp 12 chu kỳ có đường liên kết) Bộ nhớ đệm L3 vi xử lí xeon 6000 hoạt động với tần số độc lập có hệ thống cấp nguồn riêng biệt với nhân để đảm bảo độ ổn định giảm xác suất lỗi Ưu điểm thiết kế cache L3 giúp việc trao đổi liệu nhân hiệu mà không cần thông qua cache bên nhân Tuy nhiên, cache L3 có ảnh hưởng đến hoạt động cache riêng nhân Mỗi dòng lệnh cache L3 chứa bit đánh dấu nhân có chứa dịng lệnh cache riêng Cụ thể, nhân truy vấn L3 “thấy” bit đánh dấu mang giá trị “hiểu” cache riêng chưa có dịng lệnh đó, ngược lại, bit đánh dấu mang giá trị có khả cache riêng có dịng lệnh Hơn nữa, giao thức truy xuất liệu cache nhân có chuyển biến thành giao thức MESIF (Modified, Exclusive, Shared, Invalid and Forward) Sự phối hợp bit đánh dấu MESIF giúp giảm bớt tần suất truy cập cache nhân nên giải phóng nhiều băng thơng cho liệu thật cần thiết cache Bộ phận điều khiển nhớ Bus Để tăng tốc độ giao tiếp với RAM VXL tích hợp chip điều khiển nhớ Chip điều khiển hỗ trợ cho nhớ hiệu cao DDR3, cho phép chạy chế độ nhớ kênh ba (triple channel) thay chạy kênh đơi Sau “loại bỏ” lượng băng thông dùng cho nhớ, tuyến bus sử dụng trước để BXL giao tiếp với chipset (giờ có tên Intel QuickPath Interconnect - Intel QPI) trở thành tuyến bus “độc quyền” cho công việc trao đổi BXL thiết bị khác hệ thống Intel QPI gồm hai tuyến truyền nhận liệu hoàn toàn riêng biệt với băng thông đường cao Tuy nhiên, việc mở rộng tuyến bus nói góp phần làm tăng số lượng chân (pin) giao tiếp BXL Do đó, việc sử dụng socket LGA775 với 775 chân khơng cịn phù hợp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vì vậy, bo mạch chủ hỗ trợ BXL Nehalem trang bị socket FCLGA1567 Sau cấu hình Bộ vi xử lí Intel Xeon X6550 - AT80604001797AB:               Microarchitecture: Nehalem Platform: Boxboro-EX Core Stepping D0 (SLBRB) CPUID 206E6 (SLBRB) Cơng nghệ vi xử lí 45nm Băng thông liệu 64 bit Số nhân Cache mức o x 32 KB instruction caches o x 32 KB data caches Cache mức x 256 KB Cache mức 18MB Đa xử lí Lên đến vi xử lí Các tính o MMX intruction set o SSE o SSE2 o SSE3 o Suppelemental SSE3 o SSE4.1 o SSE4.2 o EM64T technology o Virtualization technology (VT-x and VT-d) o Execute Disable bit (giúp chống lại số virus mã độc) o RAS with machine check Architechture recovery (phát báo lỗi phần cứng ) o Hyper-Threading technology ( siêu phân luồng) o Turbo Boost Technology Tính tiết kiệm điện Enhanced SpeedStep technology Điều khiển thiết bị ngoại vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com o o o điều khiển nhớ DDR3 SDRAM tích hợp với kênh đôi mở rộng giao tiếp nhớ điều khiển Quick Path Interconnect (4 tuyến) Giao tiếp PCI Express 2.0 III.KIẾN TRÚC TẬP LỆNH Tập lệnh Intel Xeon 6000 - iới iệ c n ề ậ ện - Mỗi xử lý có tập lệnh xác định - Tập lệnh thường có hàng chục đến hàng trăm lệnh - Mỗi lệnh chuỗi số nhị phân mà xử lý hiểu để thực thao tác xác định - Các lệnh mơ tả b ng ký hiệu gợi nhớ lệnh hợp ngữ Cấu trúc tập lệnh chia làm nhóm với lệnh sau: ện ền ữ iệ - MOVE Copy liệu từ nguồn đến đích - LOAD Nạp liệu từ nhớ đến BXL - STORE Cất liệu từ xử lý đến nhớ - CLEAR Chuyển bit tốn hạng đích Chuyển bit vào tốn hạng đích - SET - INPUT Copy liệu từ cổng xác định đưa đến đích - OUTPUT Copy liệu từ nguồn đến cổng xác định ện - ADD ố c Cộng hai toán hạng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - SUBTRACT Trừ hai toán hạng - MULTIPLY Nhân hai toán hạng - DIVIDE Chia hai toán hạng - ABSOLUTE Lấy trị tuyệt đối toán hạng c ện điề iển c ơn n - JUMP (BRANCH) Lệnh nhảy không điều kiện: nạp vào PC địa xác định - JUMP CONDITIONAL Lệnh nhảy có điều kiện: điều kiện nạp vào PC địa xác định ,điều kiện sai không làm - CALL Lệnh gọi chương trình - RETURN Lệnh trở từ chương trình c ện ic - AND Thực phép AND hai toán hạng - OR Thực phép OR hai toán hạng - XOR Thực phép XOR hai toán hạng - NOT Đảo bit toán hạng (lấy bù 1) c ện điề - HALT iển ệ ốn Dừng thực chương trình - WAIT Tạm dừng thực chương trình, lặp kiểm tra điều kiện thoả mãn tiếp tục thực - NO OPERATION - LOCK Không thực Cấm khơng cho xin chuyển nhượng bus - UNLOCK Cho phép xin chuyển nhượng bus LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thêm ghi : kiểu 64 bit , CPU có tất 16 ghi 64 bit Những ghi có tên R8 tới R15 R hiểu ghi 64 bit Hình bạn xem ghi 64 bit Thêm ghi sử dụng cho tập lệnh SIMD ( MMX, SSE, SSE2, SSE3 ) Trong kiểu EM64T vi xử lí có tất 16 ghi MMX 64 bit Thanh ghi XMM có độ dài 128 bit , số thành ghi XMM từ lên 16 ghi Những ghi XMM sử dụng phép tính dấu phảy động SSE Tất Register Pointer Instruction Pointercó độ rộng 64 bit Thanh ghi FPU có độ rộng 80 bit Tất ghi 64 bit chia thành ghi nhỏ bit hình Sơ đồ hình gọi “uniform byte-register addressing” Sử dụng kỹ thuật Fast interrupt-priorization Có Instruction Pointer liên quan tới EM64T gọi địa RIP-relative VT-x Đây tập lệnh mở rộng hiệu cần thiết phải có vi xử lý máy chủ, giúp chạy máy ảo 64bit phần mềm Vmware, VirtualBox ; cịn dùng để chạy Windows server 2008 64bit Enable Hyper-V, chức quản lý máy ảo phần mềm Intel® VT cho phép hệ thống máy tính đơn lẻ hoạt động nhiều hệ thống máy tính “ảo” Đối với doanh nghiệp, Intel® VT cung cấp khả cải tiến cơng tác quản lý, hạn chế thời gian chết, trì nâng cao suất lao động b ng cách chia tách hoạt động riêng biệt thành khu vực hoàn toàn độc lập Kết Luận EM64T hướng tới hệ điều hành 64 bit , lúc muốn bạn mua Celeron D 64bit , Pentium 64 bit Nếu bạn có Celeron D 64 bit Pentium 64 bit , Windows 64 chương trình phần mềm 32 bit chạy tốt , chạy kiểu Compatibility Mode , có nghĩa bạn thấy vi xử lí Intel IA32 Nếu bạn sử dụng chương trình nặng nghĩa r ng phép tính 64 bit để có nhiều LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4GB RAM sẵn có vấn đề bạn khơng giải Một điều bạn nên nhớ r ng Bus địa ngồi vi xử lí EM64T khơng phải 64 bit , CPU Intel sử dụng công nghệ truy cập 16EB RAM (2^64) bạn nghĩ Tổng số dung lượng nhớ RAM mà CPU truy cập phụ thuộc vào CPU Celeron D 64 bit , Pentium 64 bit Xeon truy cập nhớ có dung lương 64GB , Xeon DP truy cập nhớ có dung lượng 1TB Một điều bạn cần nhớ kiểu 32 bit kiểu 64bit vi xử lí truy cập nhiều 4GB trí CPU 64bit IV.CÁC ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ MỚI Bộ vi xử lý chế tạo với công nghệ 45nm, nhớ đệm 18MB L2, có khả hỗ trợ tần số khác nhau, từ 1,8 GHz đến lớn 2,6GHz Với tính Hyper-Threading bật có khả xử lí đa luồng số tính khác : • Intel Virtualization (Vt-x) • Enhanced Intel SpeedStep • 64 bit • Execute Disable Bit • Intel Turbo Boost HyperThreading Internet , thương mại điện tử phần mềm ứng dụng doanh nghiệp ngày địi hỏi nhiều lực tính tốn máy chủ Để nâng cao tốc độ, phần mềm cần phải “ phân luồng ” - thị chia thành nhiều dòng lệnh để xử lý đồng thời nhiều xử lý Intel đưa công nghệ “ phân luồng ” cho phép nâng cao tốc độ khả tính tốn song song cho ứng dụng đa luồng Công nghệ Intel mô vi xử lý vật lý hai vi xử lý luận lý ( logic ) , tài nguyên vật lý chia sẻ có cấu trúc chung giống hệt cho hai xử lý lôgic Hệ điều hành phần mềm ứng dụng “ tưởng ” chạy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hai hay nhiều xử lý , kết tốc độ xử lý trung bình tăng lên xấp xỉ 40 xử lý vật lý , Intel gọi công nghệ HyperThreading ( HT - tạm dịch siêu luồng ) Công nghệ siêu luồng cho phép phần mềm ứng dụng viết cho máy chủ đa luồng thực thị song song đồng thời xử lý riêng , b ng cách cải thiện độ giao dịch thời gian đáp ứng yêu cầu đặc thù khác phần mềm nghiệp vụ thương mại điện tử Công nghệ tương thích với phần mềm ứng dụng hệ điều hành sẵn có máy chủ , cho phép hỗ trợ nhiều người dùng tăng khối lượng công việc xử lý máy chủ Với máy trạm cao cấp , công nghệ siêu phân luồng tăng đáng kể tốc độ phần mềm ứng dụng đòi hỏi lực tính tốn cao , ví dụ phần mềm thiết kế chiều , xử lý ảnh hay video Trong thời gian tới xuất ngày nhiều phần mềm thiết kế đặc biệt tối ưu hố cho cơng nghệ Từ tháng 1-2002, cơng nghệ siêu luồng Intel đưa vào vi xử lý Xeon đời mới, khởi đầu với xử lý có tốc độ 1,8GHz 2,0GHz với 512KB cache thứ cấp , sản xuất b ng công nghệ 0,13 micron ( Xeon 1,7GHz, 1,8GHz, 2,0GHz với 256KB cache thứ cấp sản xuất b ng công nghệ 0,18 không hỗ trợ siêu luồng ) Tại thời điểm Intel giới thiệu xử lý Xeon với chipset 860 , có số nhà sản xuất hàng đầu IBM,Compaq, Dell, SuperMicro,Tyan hỗ trợ vi xử lý này, số lượng sản phẩm Tuy nhiên tới thời điểm nay, có thêm chipset hỗ trợ xử lý Xeon E7500 Serverworks GC, nhiều nhà sản xuất khác có sản phẩm hỗ trợ xử lý Xeon Đặc biệt SuperMicro gần “ bỏ rơi ” Pentium III với việc cho đời tới 20 loại motherboard hỗ trợ xử lý Xeon, chứng tỏ Xeon với công nghệ siêu luồng thay xứng đáng Tuy nhiên đa số người dùng, người dùng máy tính để bàn cơng nghệ HT cịn xa lạ Bài viết giúp bạn hiểu rõ công LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nghệ siêu luồng, Intel chuẩn bị đưa xử lý Pentium dành cho desktop áp dụng công nghệ siêu luồng (tốc độ khởi điểm 3,06GHz) n ệ in Si n i-Threading (Smt) Minh họa cho cách SMT (Hyper Threading) làm tăng hiệu xử lý CPU INTEL PH T TRI N SMT từ cơng nghệ gốc có tên mã Jackson, giới thiệu diễn đàn nhà phát triển Intel Development Forum với tên gần gũi Hyper-Threading – công nghệ siêu luồng Trước hiểu cách thức hoạt động cơng nghệ này, cần phải tìm hiểu nó, đặc biệt chuỗi lệnh cách chúng hoạt động Cái làm cho ứng dụng chạy Làm CPU biết d n để thực thực với liệu Tất thơng tin có chứa mã biên dịch ứng dụng mà bạn chạy bạn nạp ứng dụng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vào ng dụng gửi chuỗi lệnh báo cho CPU biết phải làm để đáp ứng, CPU chuỗi lệnh tập thị cần phải thực thi CPU biết xác thị n m đâu nhờ ghi gọi Program Counter (PC) PC ln đến vị trí nhớ nơi mà thị cần thực lưu giữ, chuỗi lệnh gửi đến CPU địa nhớ chuỗi lệnh nạp sẵn vào PC, CPU biết bắt đầu thực từ đâu Sau thị, PC tăng lên trình tiếp tục đến hết chuỗi lệnh Khi chuỗi lệnh thực xong, PC bị ghi đ thị Chuỗi lệnh bị ngắt yêu cầu khác, CPU lưu giá trị PC ngăn xếp (stack) nạp giá trị vào PC, nhiên hạn chế thời điểm có chuỗi lệnh thực thi Một hướng giải chung cho vấn đề sử dụng hai hay nhiều CPU, thời điểm CPU thực thi chuỗi lệnh hai hay nhiều CPU thực thi hai hay nhiều chuỗi lệnh Tuy vậy, lại có nhiều vấn đề nảy sinh với cách giải này, trước hết nhiều CPU tốn nhiều tiền, quan trọng việc quản lý hai hay nhiều CPU để chúng chia sẻ tốt tài nguyên chung Ví dụ, trước chipset AMD 760MP đưa ra, tất tảng x86 đa xử lý hỗ trợ việc chia băng thơng sẵn có CPU, điều quan trọng ứng dụng hệ điều hành cần phải có khả hỗ trợ tính Hiện nay, để giải nhanh chuỗi lệnh phức tạp, phần cứng nói chung phải nhờ vào phương án xử lý đa luồng, hệ điều hành phải hỗ trợ xử lý đa luồng, phải tăng tốc độ cách thật sự, giống có nhiều xử lý (trong hầu hết trường hợp) Công nghệ siêu luồng Intel giải vấn đề b ng cách thực nhiều chuỗi lệnh thời điểm c ộ i độn n iệ Thuật ngữ hiệu vịng luẩn quẩn, giống người sử dụng phần nhỏ sức mạnh não mình, CPU LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lấy Pentium làm ví dụ, CPU có tổng cộng đơn vị thực thi, hai số thực hai vi lệnh xung nhịp (gọi double pumped ALUs) Nhưng bạn khơng thể tìm phần mềm tận dụng hết đơn vị thực thi Hầu hết phần mềm cho máy tính cá nhân sử dụng làm việc với phép tính số nguyên nạp lưu trữ mà không động đến đơn vị thực thi dấu chấm động Còn số phần mềm kiểu Maya tập trung vào đơn vị xử lý dấu chấm động mà không sử dụng đến đơn vị xử lý số nguyên Ngay ứng dụng chủ yếu sử dụng phép tính số nguyên không tận dụng tất đơn vị xử lý số nguyên, đặc biệt đơn vị xử lý số nguyên “chậm”, thành phần CPU chuyên dùng cho phép “dịch chuyển” hay “xoay” Để minh hoạ rõ thử đặt giả thiết CPU với đơn vị thực thi: đơn vị số nguyên, đơn vị dấu chấm động đơn vị nạp lưu trữ (đơn vị dùng để đọc ghi nhớ) Giả sử CPU thực lệnh vòng chu kỳ xung nhịp đồng thời giải nhiều mệnh lệnh tới ba đơn vị thực thi Bây đưa cho CPU chuỗi lệnh d n sau đây: 1+1 10+1 Store Previous Result Biểu đồ giúp minh họa mức độ đơn vị thực thi, màu xám biểu thị đơn vị thực thi không sử dụng, màu xanh cho biết đơn vị thực thi hoạt động Bạn thấy r ng xung nhịp có 33 số đơn vị sử dụng, phép tốn hồn tồn khơng sử dụng đơn vị xử lý dấu chấm động FPU Theo Intel hầu hết mã lệnh IA-32 x86 sử dụng khoảng 35 số đơn vị thực thi Pentium LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thử gửi chuỗi lệnh khác đến đơn vị thực thi CPU, lần lệnh tải, cộng lưu trữ theo thứ tự: Một lần bạn thấy r ng sử dụng có 33 số đơn vị thực thi Thuật tốn xử lý song song mà chúng tơi cố gắng gọi ILP (instruction level parallelism), d n phức tạp thực đồng thời CPU có khả “điền đầy” đơn vị xử lý song song, tức có nhiều 33 số đơn vị xử lý sử dụng Đáng tiếc thực tế hầu hết mã lệnh x86 ILP, bạn phải tìm cách khác để tăng hiệu Ví dụ, hệ thống bạn có CPU chúng thực chuỗi lệnh đồng thời, cách biết đến xử lý song song theo luồng để tăng cường hiệu năng, nhiên lại tốn Vậy có cách khác để sử dụng tốt sức mạnh thực thi vốn có xử lý x86 iới iệ n ệ -Threading Có vài nguyên nhân làm cho đơn vị thực thi không sử dụng thường xun Nói chung, CPU khơng thể lấy liệu nhanh mong muốn tắc nghẽn đường truyền (memory bus front-side-bus), d n đến giảm sút hoạt động đơn vị thực thi Ngoài ra, nguyên nhân khác đề cập có ILP hầu hết chuỗi lệnh thực thi Hiện thời cách mà đa số nhà sản xuất CPU dùng để cải thiện hiệu hệ CPU họ tăng tốc độ xung nhịp tăng độ lớn nhớ đệm (cache) Nhưng cho dù hai cách sử dụng v n khơng thực sử dụng hết tiềm sẵn có CPU Nếu có cách cho phép thực thi nhiều chuỗi lệnh đồng thời tăng hiệu sử dụng tài ngun CPU Đó mà cơng nghệ siêu luồng Intel làm được, chất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chia sẻ tài nguyên để sử dụng hiệu đơn vị thực thi lệnh có sẵn CPU Hyper threading - siêu luồng tên “tiếp thị” cho công nghệ n m “vương quốc” x86, phần nhỏ SMT tưởng đ ng sau SMT đơn giản: CPU vật lý xuất hệ điều hành hai CPU hệ điều hành phân biệt Trong hai trường hợp nhiệm vụ hệ điều hành gửi hai chuỗi lệnh tới “hai” CPU phần cứng đảm nhiệm công việc cịn lại Trong CPU sử dụng cơng nghệ Hyper-Threading, CPU logic sở hữu tập ghi, kể ghi đếm chương trình PC riêng (separate program counter), CPU vật lý luân phiên giai đoạn tìm giải mã hai CPU logic cố gắng thực thi thao tác từ hai chuỗi lệnh đồng thời theo cách hướng tới đơn vị thực thi sử dụng Khi giới thiệu diễn đàn nhà phát triển, công nghệ trình diễn xử lý Xeon với phần mềm dựng hình (rendering) Maya, thí nghiệm xử lý Xeon với cơng nghệ siêu luồng chạy nhanh 30 so với xử lý Xeon thơng thường Lợi ích tốc độ ấn tượng ch ng buồn để ý r ng thực tế cơng nghệ có sẵn tất lõi (nhân) CPU Pentium Xeon, đơn giản bị Intel vơ hiệu hố Những mua CPU Xeon đời (0,13 micron) cho workstation server nên nâng cấp BIOS ngạc nhiên với tuỳ chọn thú vị: cho phép hay vơ hiệu hố Hyper-Threading Hiện Intel mặc định vơ hiệu hố cơng nghệ CPU dành cho máy tính để bàn, tương lai gần kích hoạt tuỳ chọn đặc biệt BIOS nhà sản xuất bo m Có thể bạn hỏi r ng Intel lại mặc định vơ hiệu hố cơng nghệ “hay” vậy, lại khơng sử dụng tất xử lý Intel Để có câu trả lời, xem xét kỹ Hyper Threadin n i n LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bạn cịn nhớ ví dụ hai chuỗi lệnh trước không Bây giả thiết r ng CPU đơn giản trước bạn có đặc tính Hyper-Threading xem xảy thực thi đồng thời hai chuỗi lệnh đó: Những màu xanh th m hiển thị d n từ chuỗi lệnh thứ thực hiện, ô màu hiển thị d n từ chuỗi lệnh thứ hai thực Các ô màu xám hiển thị đơn vị thực không sử dụng, ô màu đỏ hiển thị xung đột mà hai d n cố gắng sử dụng đơn vị thực Rõ ràng không bạn trông đợi, việc thực song song hai chuỗi lệnh với công nghệ siêu luồng lại thực chậm so với CPU thông thường Nguyên nhân thật đơn giản: bạn cố gắng đồng thời thực hai chuỗi lệnh đơn giản, tất trùng lặp với lệnh add, load, store Nếu bạn chạy ứng dụng địi hỏi nhiều lực tính tốn động với ứng dụng số nguyên kết khác đi, vấn đề bạn sử dụng ứng dụng loại nhiều máy tính để bàn Hiện ứng dụng văn phịng máy tính để bàn sử dụng số nguyên (và tương lai v n sử dụng số ngun) Vì lợi ích mà cơng nghệ siêu luồng đem lại thấp (và đơi cịn khơng dùng công nghệ siêu luồng) Trên thực tế, bạn kích hoạt tính “siêu luồng” máy tính desktop mình, bạn ch ng ngoại trừ phải trả giá b ng việc giảm tốc độ tới 10 Tuy nhiên người dùng ứng dụng tính tốn phức tạp (kiểu rendering Maya, 3DS) hưởng lợi nhiều từ cơng nghệ Ngồi cơng nghệ tăng tốc đáng kể cho máy chủ, máy chủ web server Bạn tham khảo kết khảo sát thử nghiệm ETesting Labs: www.intel.com/eBusiness/products/server/processor/Xeon/bm020902.htm i c n ệ in Có phải Intel tạo hyper-threading CPU máy chủ Tất nhiên không Intel khơng định lãng phí khơng gian trống CPU họ, kể trường hợp Thực kiến trúc NetBurst LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Pentium Xeon hoàn chỉnh với lõi SMT Hãy quay trở lại ví dụ trước đây, bạn cho thêm đơn vị thực - ALU thứ thực hai chuỗi lệnh trên: i chà! Với ALU thứ 2, xung đột mà bạn gặp phải lần lưu trữ cuối Bạn nên biết r ng CPU Pentium thiết kế với ba đơn vị số nguyên (hai ALU đơn vị xử lý số nguyên khác chậm cho phép dịch xoay) Quan trọng ALU Pentium thực hai vi lệnh xung nhịp, nghĩa hai d n add ( phép cộng ) d n từ hai chuỗi lệnh khác nhau, thực đồng thời xung nhịp Pentium Xeon Nhưng điều v n chưa giải vấn đề bạn, cho thấy r ng việc tăng thêm đơn vị xử lý để tăng hiệu với công nghệ siêu luồng lại tốn đứng từ quan điểm vật lý (sẽ phải làm cho CPU phình to với nhiều transistor hơn, tiêu tốn nhiều điện hơn; phải giảm kích thước CPU với cơng nghệ chế tạo mới) Thay vào đó, Intel khuyến khích nhà phát triển tối ưu hố công nghệ Hyper-Threading Ch ng hạn sử dụng lệnh “dừng” (HALT) xử lý logic, tối đa tốc độ cho ứng dụng khơng sử dụng cơng nghệ Hyper-Threading, CPU cịn lại hoạt động hệ thống CPU Khi ứng dụng sử dụng lợi ích từ Hyper-Threading, xử lý logic thứ hai lại tiếp tục hoạt động ế -luận Mặc dù bạn cảm thấy bị thuyết phục công nghệ Hyper Threading diện tất nhân CPU Pentium Xeon nay, khơng phải tất bạn mong muốn Lý đơn giản cơng nghệ thường phía trước xa, trước người dùng nhìn thấy ưu điểm tảng, kể máy tính để bàn Sự hỗ trợ nhà phát triển rõ ràng mở hướng phát triển mạnh cho Pentium Xeon xử lý tương lai LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dù nhiều hạn chế, Hyper Threading làm nhiều điều cho thị trường trước xử lý khác AMD với hai nhân (dual-core) có tên gọi Sledge Hammer đời Cho tới cơng nghệ Bumpless Build-Up Layer Packaging hồn thiện, chi phí để sản xuất CPU nhiều nhân cao phức tạp công nghệ Tuy nhiên xử lý nhiều nhân chắn cho tốc độ cao hơn, thực tế chúng có nhiều đơn vị thực hơn, tránh vấn đề mà hyper-threading gặp phải Trước mắt, bạn tạm hài lòng với Hyper-Threading chờ xem Intel định đưa cơng nghệ vào xử lý cho máy để bàn 2) Enhanced Intel SpeedStep Ngoài EIST phát triển trước Intel cịn có cơng nghệ Enhanced Halt State (C1E) Về mặt lợi ích hai giống nh m giảm tải điện cho CPU, giảm độ ồn cho hệ thống Tuy nhiên có nhiều người phân vân khác biệt hai ? Xin giải thích sau :    Cái Enhanced Halt State ( C1E) có tác dụng thay đổi Clock Ratio down vCore CPU xuống Khi bật C1E BIOS CPU tự động giảm Clock Ratio vCore lúc máy idle tăng Clock Ratio - vCore CPU fulload việc điều khiển tự động mạch điều khiển CPU Còn Enhanced Intel SpeedStep Technology ( EIST) thay đổi FSB thay đổi vCore CPU thông qua việc điều chỉnh BIOS b ng phần mềm ( OS ) EIST không giảm Multiplier mà giảm FSB mà thôi, EIST trải qua nhiều version khác nhau, từ V1.1 đến V3.2 Trước đây, với V2.2 vi xử lý Pentium 4-Mobile EIST thay đổi Multiplier version sau EIST có tác dụng thay đổi FSB mà không thay đổi Multiplier ( nhường công việc thay đổi Multiplier cho C1E ) Về chất C1E điều khiển mạch tích hợp điều khiển logic CPU hoạt động thông qua việc xử lý hệ điều hành ứng dụng chạy, hiểu đơn giản idle fulload tự động giảm hay tăng vCore tăng hay giảm Multiplier LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hai th ng tính giống nguyên lý hoạt động khác chỗ th ng tự động, cịn th ng phải tùy chỉnh Đối với AMD sao, họ phát triển công nghệ tiết kiệm điện Intel mang tên Cool'n'Quiet, phát triển đến version 3.0, cá nhân nhận thấy hai th ng có ưu điểm Có nhiều bạn thắc mắc r ng bật Cool'n'Quiet lên hướng d n  3- Intel Turbo Boost Turbo Boost cơng nghệ nâng hiệu suất máy tính lên thêm 20%, giúp hệ thống hoạt động nhanh kéo dài thời lượng pin, b ng cách tự động điều chỉnh xung nhịp nhân độc lập cho phù hợp với nhu cầu xử lý Công nghệ Turbo boost tự động điều chỉnh xung nhịp nhân độc lập cho phù hợp với nhu cầu xử lý Công nghệ nâng cao hiệu suất cho xử lý Đồng thời giúp kéo dài thời gian sử dụng pin b ng cách giảm xung nhịp CPU Laptop chạy ứng dụng khơng cần nhiều tính tốn CPU Cơng nghệ siêu phân luồng (Hyper Threading) cho phép cung cấp luồng nhân Như tăng gấp đơi số tác vụ mà vi xử lý thực thi Những thường xuyên sử dụng 3Ds max để render (diễn hoạt) phim hoạt hình ấn tượng cơng nghệ - 64 bit LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tháng 2005, Microsoft giới thiệu Windows XP Professional x64 Edition Cuối 2006, Vista 32 bit 64 bit cơng bố Khi đó, hệ thống 64 bit bắt đầu ý máy tính dần trang bị RAM GB Có thể hiểu đơn giản r ng 32 64 số bit mà máy tính xử lý phép điện tốn Chúng chuyển đổi thành số nhớ truy cập ng u nhiên (RAM) mà hệ thống có khả quản lý Hệ thống Windows 32 bit khai thác tối đa GB RAM 64 bit đạt tới 128 GB, chí cao (về lý thuyết, ứng dụng 64 bit tận dụng 16 tỷ GB RAM) Số bit cao đồng nghĩa với khả tính tốn nhiều xác Dù hứa h n tiềm vậy, trình chuyển đổi sang tảng v n diễn chậm chạp, phần giá RAM cịn cao thiếu hụt trình điều khiển (driver) ứng dụng 64 bit (Driver dạng phần mềm cho phép phận phần cứng máy hoạt động với hệ điều hành Ch ng hạn, thiếu driver âm thanh, máy tính khơng thể phát nhạc) Vào thời điểm Vista xuất hiện, RAM GB có giá vài trăm USD Ứng dụng 64 bit vài game demo đa số nhà sản xuất phần cứng không cung cấp driver 64 bit Một lý quan trọng khác điện toán 32 bit đủ làm hài lòng đa số người sử dụng việc thực tác vụ thường nhật iện i : Tận dụng nhớ: Giá RAM ngày rẻ máy tính trang bị nhớ lớn hơn, cách để khai thác hết khả chuyển sang Windows 64 bit Thời gian tới, máy tính với RAM GB cài sẵn Windows 64 bit năn ơn íc Đa số ứng dụng phần mềm 32 bit (trừ driver) hoạt động Windows 64 bit Trải nghiệm tốt hơn: Sử dụng Windows 64 bit, phần mềm, đặc biệt game chương trình đồ họa đa phương tiện, đạt hiệu suất mạnh mẽ - Intel Virtualization (Vt-x) Ảo hóa kỹ thuật cho phép tài ngun điện tốn sử dụng, luân chuyển phân bố cách động nhiều môi trường hệ điều hành khác nhau, cho phép tảng phần cứng hoạt động nhiều tảng ảo khác Ảo hóa đem đến cho người dùng tiện lợi chạy nhiều hệ điều hành đồng thời khơng máy tính cá nhân mà tiến sang máy chủ hệ thống mạng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với tốc độ tăng trưởng liệu năm 60 , kéo theo nhu cầu lưu trữ tăng, cơng nghệ ảo hóa dành cho trung tâm liệu giải pháp hữu hiệu khơng thể bỏ qua Ảo hóa có khả cho phép khai thác triệt để nguồn lực server (server thường có thời gian "rỗi" không vận hành liên tục với 100 hiệu suất) giải pháp nhắc tới nhiều ảo hóa cứng ảo hóa mềm Ảo hóa cứng "phân thân" server tạo nhiều máy ảo server vật lý (là cách mà Intel sử dụng), máy ảo chạy hệ điều hành riêng, dung lượng lưu trữ băng thông mạng cho phép hợp hệ thống server cồng kềnh Cịn ảo hóa mềm sử dụng hệ điều hành để tạo server ảo hệ điều hành Ưu điểm lớn cơng nghệ ảo hóa tiết kiệm nguồn lực chi phí Cụ thể, tiết kiệm diện tích sàn để máy chủ chi phí lượng trì hệ thống Đơn cử, trước năm 2004, để trì máy chủ tiêu tốn 48Kw, sau hồn thành ảo hóa máy chủ, số giảm xuống 6Kw 81 khách hàng Intel hài lòng với hiệu - Execute Disable Bit LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các PC hoạt động hệ điều hành Windows có mức bảo vệ giống với mức bảo vệ sử dụng máy chủ hiệu suất cao Công nghệ – biết đến tên khác ứng với nhà sản xuất,cho phép thân vi xử lý phát có mã độc (ch ng hạn virus Trojan horse) tự động vơ hiệu hóa mã Cơng nghệ làm việc b ng cách tạo vùng riêng để thực thi chương trình cho việc lưu trữ liệu nhớ RAM máy tính, mã vùng thiết lập dự trữ cho việc lưu trữ liệu lại cố gắng chạy vi xử lý cho r ng mã độc ngăn chặn thực thi mã Bạn cần phải ý r ng, thân vi xử lý khơng có khả loại trừ virus từ máy tính Nếu PC sử dụng cơng nghệ NX bị nhiễm virus vi xử lý cảnh báo cho bạn (thông qua hệ điều hành) r ng máy tính bạn bị nhiễm virus khơng cho virus hoạt động, nhiên bạn v n phải chạy chương trình chống virus để loại bỏ virus khỏi máy tính tránh làm lây nhiễm đến người khác (ví dụ trường hợp bạn gửi email với file đính kèm ) Để có mức bảo mật máy tính bạn cần phải có điều kiện tiên sau Điều kiện thứ vi xử lý bạn phải có cơng nghệ bảo mật Thứ hai hệ điều hành bạn phải có khả nhận thứ ba phải kích hoạt hệ điều hành LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... Intel Xeon Processor 6000 thiết kế cho khối công việc nhớ hạn chế Intel Xeon Processor 6000 với máy chủ đa lõi 64-bit lựa chọn hợp lý Đặc Điểm : - Với core 16 threads cho Socket công nghệ Intel. .. byte hay từ - TEST Phép toán hạng để tạo cờ Xeon bắt đầu nghiệp cịn lớp Pentium II Ngày nay, Intel xếp Xeon vào lớp Pentium III Cũng Pentium Pro, Xeon thiết kế dành cho server trạm làm việc trung... Xeon, đơn giản bị Intel vơ hiệu hố Những mua CPU Xeon đời (0,13 micron) cho workstation server nên nâng cấp BIOS ngạc nhiên với tuỳ chọn thú vị: cho phép hay vơ hiệu hố Hyper-Threading Hiện Intel