Nhom8-DeTai24

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: CÔNG NGHỆ THƠNG TIN LỚP: ĐH KHOA HỌC MÁY TÍNH – K9 (2014-2018) BÀI TẬP LỚN MƠN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH TÊN ĐỀ TÀI: 24 - NGHIÊN CỨU VÀ TÌM HIỂU VỀ THẾ HỆ VI XỬ LÝ INTEL CORE I Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Hải Các thành viên nhóm: Vũ Hồng Dương Trần Thị Kiều Hoa Nguyễn Trung Kiên (304) (NT) Bùi Văn Thành Trần Văn Tiến MỤC LỤC: MỤC LỤC: A Lịch sử phát triển & giới thiệu tổng quan hệ vi xử lý CORE I: I Lịch sử phát triển hệ vi xử lý CORE I: - Trước hệ vi xử lý CORE I, với phát triển hệ máy tính Intel cho đời nhiều hệ vi xử lý máy tính tiền nhiệm như: vi xử lý 4bit, vi xử lý 8bit, vi xử lý Pentium II, vi xử lý Pentium III … ta phân loại hệ vi xử lý qua mốc thời gian Cụ thể: Khoảng thời gian năm 1971: 1.1 Thế hệ vi xử lý 4bit: gồm vi xử lý có tên mã: 4004 4040: • Bộ vi xử lý 4004: - Được giới thiệu vào tháng 11 năm 1971 sử dụng máy tính Busicom - 4004 đạt tốc độ 740KHz, khả xử lý 0,06 triệu lệnh/một giây, sản xuất cơng nghệ 10 µm , có 2300 transistor nhớ mở rộng đến 640byte • Bộ vi xử lý 4040: - Là phiên cải tiến hệ 4004 - Được giới thiệu vào năm 1974 - Có 3000 transistor đạt tốc độ từ 500KHz đến 740KHz Khoảng thời gian năm 1979: 2.1 Thế hệ vi xử lý 8bit: gồm vi xử lý có tên mã: 8008, 8080 8085: • Bộ vi xử lý 8008: - Được giới thiệu năm 1972 sử dụng thiết bị đầu cuối Data Point 2200 Computer Terminal Corporation (CTC) - 8008 đạt tốc độ 200KHz, sản xuất tiến trình 10 µm, có 3500 bóng bán dẫn có nhớ mở rộng đến 16Kb • Bộ vi xử lý 8080: - Được giới thiệu năm 1974 sử dụng máy tính Altair 8800 - 8080 có tốc độ gấp 10 lần hệ 8080 (2MHz), sản xuất cơng nghệ µm, khả xử lý 0,64 MIPS với 6000 transistor, có 8bit bus liệu 16bit bus địa chỉ, nhớ mở rộng tới 64KB • Bộ vi xử lý 8085: - Được giới thiệu năm 1976 sử dụng Toledo scale thiết bị điều khiển ngoại vi - 8085 có tốc độ 2MHz, sản xuất cơng nghệ µm, với 6500 transistor, có 8bit bus liệu 16bit bus địa chỉ, nhớ mở rộng 64KB 2.2 Thế hệ vi xử lý 16bit: gồm vi xử lí có tên mã: 8086, 8088, 80186 80286: • Bộ vi xử lý 8086: - Được giới thiệu vào tháng năm 1978 sử dụng thiết bị di động - 8086 sản xuất cơng nghệ µm, với 29000 transistor, có 16 bit bus liệu 20 bit bus địa chỉ, nhớ mở rộng 1MB - Các phiên 8086 gồm 5, 10 MHz • Bộ vi xử lý 8088: - Được giới thiệu năm 1979 - Về bản, 8088 giống hệt 8086 có khả quản lý địa dịng lệnh 8088 sử dụng cơng nghệ µm, 29.000 transistor, kiến trúc 16bit bên 8bit bus liệu ngoài, 20bit bus địa chỉ, nhớ mở rộng tới 1MB - Các phiên 8088 gồm MHz MHz - Bộ vi xử lý 8088 IBM chọn đưa vào máy tính mình, qua giúp Intel trở thành nhà sản xuất vi xử lý lớn giới • Bộ vi xử lý 80186 vi xử lý 80286: (80186 – 80286) - 80186 (iAPX 186) giới thiệu năm 1982 Sử dụng chủ yếu ứng dụng nhúng, điều khiển thiết bị đầu cuối Các phiên 80186 gồm 10 12 MHz - 80286 (iPAX 286) giới thiệu năm 1982 Sử dụng PC IBM PC tương thích iPAX 286 có chế độ hoạt động: chế độ thực (real mode) với chương trình DOS theo chế độ mơ 8086 sử dụng MB RAM chế độ bảo vệ (protect mode) gia tăng tính vi xử lý, truy xuất đến 16MB nhớ iPAX 286 vi xử lý Intel chạy tất ứng dụng viết cho xử lý trước Khoảng thời gian 1992-2005: 3.1 Thế hệ vi xử lý 32bit dựa kiến trúc NetBurst: gồm vi xử lí có tên mã: 386, 486DX Pentium MMX: • Bộ vi xử lý 386: - Được giới thiệu năm 1985 sử dụng máy tính IBM PC tương thích - 386 gồm họ: 386DX, 386SX 386SL - 386 sử dụng ghi 32bit, truyền 32bit liệu lúc bus liệu dùng 32bit để xác định địa - 386 có khả xử lý đa nhiệm chạy nhiều chương trình khác thời điểm • Bộ vi xử lý 486DX: - Được giới thiệu năm 1991 dùng máy tính cấp thấp - 486DX sử dụng cơng nghệ µm, 1,2 triệu transistor, nhớ mở rộng 4GB; gồm phiên 25 MHz, 35 MHz v 50 MHz (0,8 àm) ã B vi xử lý Pentium MMX: - Được sản xuất năm 1996 - Là phiên cải tiến Pentium với công nghệ MMX Intel phát triển để đáp ứng nhu cầu ứng dụng đa phương tiện truyền thông MMX kết hợp với SIMD (Single Instruction Multiple Data) cho phép xử lý nhiều liệu lệnh, làm tăng khả xử lý tác vụ đồ họa, đa phương tiện 3.2 Thế hệ vi xử lý Intel Pentium II: - Được sản xuất năm 1997 - Gồm nhiều vi xử lý có tên mã khác nhau: Klamath, Dechutest, Covington Mendocino - Tốc độ xử lý: gồm nhiều phiên bản: 233Mhz, 266Mhz, 300Mhz, 333MHz, 350MHz, 400MHz 450MHz Tốc độ bus FSB : 66MHz , 100MHz - Có nhớ cache từ 512KB trở xuống 3.3 Thế hệ vi xử lý Intel Pentium III: - Được giới thiệu năm 1999 - Gồm vi xử lý có tên mã: Katmai, Coppermine Tualatin - Tốc độ xử lý: có tốc độ 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 1133 MHz (bus 133MHz) Tốc độ bus FSB: 100Mhz 133MHz - Cache từ 512KB trở xuống 3.4 Thế hệ vi xử lý Intel Pentium IV: gồm nhiều vi xử lí có tên mã như: P4 Willamette, P4 Northwood, P4 Prescott, Pentium Extreme Edition: • Bộ vi xử lý P4 Willamette: - Được giới thiệu vào năm 2000 - Có bus hệ thống 400MHz, nhớ đệm tích hợp L2- 256 KB, socket 423 478 - Willamette có số tốc độ 1,3GHz, 1,4GHz, 1,5GHz, 1,6GHz, 1,7GHz, 1,8GHz, 1,9GHz 2,0GHz • Bộ vi xử lý P4 Northwood: - - (P4 Northwood, P4 Prescott) Xuất vào tháng năm 2002 Có nhớ cache L2 512KB, socket 478 Northwood có dòng gồm Northwood A (bus hệ thống 400MHz; tốc độ 1,6GHz, 1,8GHz, 2,0GHz, 2,2GHz, 2,4GHz, 2,5GHz, 2,6Ghz 2,8 GHz) Northwood B (bus hệ thống 533 MHz); tốc độ 2,26GHz, 2,4GHz, 2,53GHz, 2,66GHz, 2,8GHz 3,06GHz (riêng 3,06GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading - HT) Northwood C (bus hệ thống 800MHz, tất hỗ trợ HT); gồm 2,4GHz, 2,6GHz, 2,8GHz, 3,0GHz, 3,2GHz 3,4 GHz • Bộ vi xử lý P4 Prescott: Sản xuất năm 2004 vi xử lý sản xuất theo cơng nghệ 90nm P4 Presecott có nhớ đệm tích hợp 1MB Ngồi tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott bổ sung tập lệnh SSE3 giúp ứng dụng xử lý video game chạy nhanh hơn, bus hệ thống từ 533 MHz - 800 MHz • Bộ vi xử lý Pentium Extreme Edition(P4EE): - Được giới thiệu vào tháng năm 2003 - P4EE xây dựng từ BXL Xeon dành cho máy chủ trạm làm việc Ngồi cơng nghệ HT "đình đám" thời giờ, điểm bật P4EE bổ sung nhớ đệm L3 - 2MB Phiên P4 EE (nhân Gallatin) sản xuất công nghệ 0,13 µm, nhớ đệm L2 512 KB, L3- MB, bus hệ thống 800 MHz, sử dụng socket 478 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz) 3.5 Thế hệ vi xử lý Intel Celeron: gồm nhiều vi xử lí có tên mã như: Celeron Willamette 128, Celeron NorthWood 128, Celeron D: - Celeron Willamette 128 (2002), "rút gọn" từ P4 Willamette, có nhớ đệm L2 128KB, bus hệ thống 400MHz, socket 478 Celeron Willamette 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2 Một số Bộ xử lý thuộc dòng Celeron 1.7 (1,7 GHz) Celeron 1.8 (1,8 GHz) - Celeron NorthWood 128, "rút gọn" từ P4 Northwood, có nhớ đệm tích hợp L2 128KB, bus hệ thống 400MHz, socket 478 Celeron NorthWood 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, gồm Celeron 1.8, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 tương ứng với tốc độ từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz - Celeron D (Presscott 256), xây dựng từ tảng P4 Prescott, có nhớ đệm tích hợp L2 256KB, bus hệ thống 533MHz, socket 478 775LGA Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, số phiên sau có hỗ trợ tính tốn 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 tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz 3.6 Thế hệ vi xử lý Intel Pentium D: gồm vi xử lý có tên mã Smithfield Presler (cả sử dụng kiến trúc NetBurst): • Bộ vi xử lý Smithfield: (Pentium D 805 dualcore) - Là xử lý lõi kép (dual core) Intel - Smithfield sản xuất cơng nghệ 90nm, có 230 triệu transistor, nhớ đệm L2 2MB (2x1MB, không chia sẻ), bus hệ thống 533MHz (805) 800 MHz, socket 775LGA Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, Smithfield trang bị tập lệnh mở rộng EMT64 hỗ trợ đánh địa nhớ 64bit, công nghệ Enhanced SpeedStep (830, 840) Một số BXL thuộc dòng Pentium D 805 (2,66 GHz), 820 (2,8 GHz), 830 (3,0 GHz), 840 (3,2 GHz) • Bộ vi xử lý Presler: - Được thiết kế công nghệ 65nm, 376 triệu transistor, nhớ đệm L2 MB (2x2 MB), hiệu cao hơn, nhiều tính tốn điện Smithfield Pentium D 915 920 tốc độ 2,8 GHz, 925 930 (3,0GHz), 935 940 (3,2 GHz), 945 950 (3,4 GHz), 960 (3,6GHz) Presler dịng 9x0 có hỗ trợ Virtualization Technology 3.7 Thế hệ vi xử lý Pentium Extreme Edition: gồm vi xử lý có tên mã PEE Smithfield PEE Presler (cả giới thiệu năm 2005): • Bộ vi xử lý PPE Smithfield: (Pentium 840 EE) - Smithfield sử dụng công nghệ 90nm, nhớ đệm L2 mở rộng đến 2MB (2x1 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST) EM64T Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA) BXL thuộc dòng • Bộ vi xử lý PEE Presler: (Pentium EE 955) - Pentium EE Presler sử dụng công nghệ 65nm, nhớ đệm L2 mở rộng đến 4MB (2x2 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), EM64T Virtualization Technology Một số BXL thuộc dòng Pentium EE 955 (3,46GHz) Pentium EE 965 (3,73GHz) có bus hệ thống 1066 MHz, socket 775 Năm 2006, hội nghị IDF, Intel thức giới thiệu kiến trúc Intel Core Khoảng thời gian năm 2006: 4.1 Thế hệ vi xử lý Intel Pentium Dual-Core Processor: 10 - Tốc độ xử lý từ 1,6GHz đến >= 2,4GHz Tốc độ FSB: 800MHz Cache 1MB Tương thích với Memory DDR2 4.2 Thế hệ vi xử lý Intel Core Duo: - Kiểu chân: Soket LGA775 Tốc độ xử lý từ 1,8GHz đến >= 3,16GHz Tốc độ FSB: 800MHz, 1066MHz 1333MHz Cache từ 2MB đến 6MB Tương thích với Memory DDR2 Chipset hỗ trợ Intel 945GC, 945GT, 946PL, 946GZ, Q963, Q965, P965, G965 4.3 Thế hệ vi xử lý Intel Core Extreme: - Kiểu chân: Soket LGA775 - Tốc độ xử lý từ 2,66GHz đến >= 3,2GHz - Tốc độ FSB: 1066MHz, 1333MHz, 1600MHz 11 - Cache từ 4MB đến 12MB - Tương thích với Memory DDR2 DDR3 - Chipset hỗ trợ Intel 925, 955, 975X 4.4 Thế hệ vi xử lý Intel Core Quad: - Kiểu chân: Soket LGA775 Tốc độ xử lý từ 2,4GHz đến >= 2,83GHz Tốc độ FSB: 1066MHz, 1333MHz Cache từ 6MB đến 12MB Tương thích với Memory DDR2 Khoảng thời gian từ 2009 trở lại khoảng thời gian hệ Core I II - - Giới thiệu tổng quan hệ vi xử lý CORE I: Hoàn cảnh đời vi xử lý CORE I: Vi xử lí hệ CORE I đời hoàn cảnh Intel thành công lĩnh vực sản xuất vi xử lý trở thành nhà sản xuất lớn giới Công nghệ phát triển nhu cầu người lại cao nên địi hỏi phải có vi xử lý đủ mạnh mẽ để đáp ứng lại nhu cầu Đặc trưng cơng nghệ hệ vi xử lí CORE I: Tất vi xử lý thuộc hệ CORE I có lớn nhân xây dựng kiến trúc CORE Hyper Threading Technology (HTT): Hyper Threading Technology công nghệ siêu phân luồng luồng (HT – Hyper Threading) giúp các nhân xử lý giả lập thêm nhân để xử lý Tính giúp CPU xử lý nhiều luống liệu số nhân thực có sẵn Phân loại kiến trúc thiết kế dòng hệ vi xử lý CORE I: Phân loại theo kiến trúc thiết kế dòng hệ vi xử lý CORE I chia thành hệ: Thế hệ đầu Nahalem: Dùng socket LGA 1156 vài model dùng socket 1366, thiết kế dựa quy trình 32nm Thế hệ thứ hai Sandy Bridge: dòng CPU thường sử dụng socket Sandy Bridge 12 - Thế hệ thứ ba Intel Ivy Bridge: sử dụng cơng nghệ bóng bán dẫn 3D Tri-Gate theo quy trình cơng nghệ 22nm Cấu trúc tích hợp sẵn chip đồ họa hỗ trợ DirectX 11 HD 4000, có khả phát video siêu phân giải xử lý nội dung 3D - Thế thứ Haswel: sử dụng quy trình sản xuất 22 nm bóng bán dẫn 3D giống dịng Ivy Bridge Dòng vi xử lý giúp giảm 20 lần tiêu thụ điện so với Sandy Bridge Dòng chip sử dụng socket LGA 1150 - Thế hệ thứ BroadWell: công bố năm 2004 hứa hẹn đem lại hiệu cao tiết kiệm điện tới 30 lần B Đặc trưng công nghệ chi tiết loại biến thể (version) vi xử lý Core I: - Trước tiên, tìm hiểu cách phân biệt ths hệ vi xử lý qua tên gọi: Tên xử lý = Thương hiệu (Intel Core) + Tên dòng CPU – Số thứ tự hệ (Thế hệ khơng có kí tự này) + SKU + Ký tự đặc điểm sản phẩm Ví dụ : CPU Core i Nehalem (Thế hệ 1) tên gọi có dạng: Intel Core i3 - 520M, Intel Core i5 - 282U… Ý nghĩa số ký tự cuối tên sản phẩm (Ngồi cịn số ký tự khác) E (Chip E): Chip hai lõi, cân hiệu giá thành Q (chip Q): Chip lõi, cho hiệu cao cấp, phù hợp với máy tính có nhu cầu sử dụng cao U (Chip U): Đây CPU tiết kiệm lượng thường có xung nhip (Tốc độ GHz) thấp, thường sử dụng sản phẩm trọng đến việc tiết kiệm lượng M (Chip M): Đây CPU dành cho Laptop thơng thường có xung nhip cao mạnh mẽ Thường sử dụng Laptop chơi game sử dụng đồ họa nặng - Dòng vi xử lý CORE I có biến thể: CORE I3, CORE I5, CORE I7 I Intel CORE I3: Một số hình ảnh hệ chip Intel CORE I3: 13 - Tổng quan Intel Core I3: Được phát triển tiến trình 32nm Số nhân: nhân Số luồng: phân luồng xử lý liên tục Bộ nhớ đệm: 3Mb-4Mb Khả Turbo Boost: Không Khả ép xung: Khơng Được sử dụng máy tính tầm trung, đáp ứng nhu cầu người sử dụng II Intel CORE I5: Một số hình ảnh hệ chip Intel Core I5: 14 - Tổng quan Intel Core I5: Cũng phát triển dựa tiến trình 32nm Thế hệ có loại nhân: nhân với luồng xử lý nhân với luồng xử lý Thế hệ chip trang bị công nghệ Turbo Boost, giúp tự động ép xung – tăng tốc độ xử lý nhân Thế hệ chip CORE I5 mang lại hiệu sử dụng cao tính chi phí Chip thường sử dụng máy tính tầm trung III Intel CORE I7: Một số hình ảnh hệ chip Intel Core I7: 15 - - Tổng quan Intel Core I7: Phát triển dựa tiến trình 22nm Được trang bị nhân với luồng xử lý Như Core I5, hệ Intel Core I7 trang bị công nghệ Turbo Boost Khơng Core i7 cịn hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng ( Hyper Threading Technology ) cho phép xử lý nhiều luồng liệu Intel Core I7 vi xử lý cao cấp Intel Intel Core I7 trang bị máy tính địi hỏi vi xử lý cao: xử ly đồ họa … -16 - Bài làm có tham khảo viết diễn đàn, trang web Internet QR Code: 17 18