Đêg tài 24. Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý InTel Core I.

Với việc phát hành của vi kiến trúc Nehalem trong tháng 11 năm 2008, Intel giới thiệu một chương trình đặt tên mới cho bộ vi xử lý Core... Core i3 Nehalem đầu tiên dựa là Clarkdale dựa t

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thông Tin

-Bài tập lớn môn Kiến trúc máy tính

-Lớp: Công nghệ thông tin 1

Mục lục:

Chương 1: khái quát về core I

1.giới thiệu tổng quát: hoàn cảnh

ra đời của vi xử lý Core … ……… 2

2.Lịch sử phát triển của vi xử lý Core I ……… …… 3

3.đặc trưng công nghệ chung của VXL Core I ………4

Chương 2: Đặc trưng công nghệ chi tiết của từng loại biến thể (version) của vi xử lý Core I (nội dung trọng tâm). Core i3,i5,i7 dựa trên thế hệ thứ 1 ……….4

Core i3,i5,i7 dựa trên thế hệ thứ 2 ……….7

Core i3,i5,i7 dựa trên thế hệ thứ 3 ……… 10

Core i3,i5,i7 dựa trên thế hệ thứ 4 ……… 13

Core i3,i5,i7 dựa trên thế hệ thứ 5 ……… 17

Core i3,i5,i7 dựa trên thế hệ thứ 6 ……… 19

Chương 1: khái quát về core I

1.giới thiệu tổng quát: hoàn cảnh ra đời của vi xử lý Core.

Với việc phát hành của vi kiến trúc Nehalem trong tháng 11 năm 2008, Intel giới thiệu một chương trình đặt tên mới cho bộ vi xử lý Core Có ba biến thể, Core i3, Core i5 và Core i7Core i3 đầu tiên được ra mắt vào ngày 07 tháng 1 năm 2010 do hãng intel phát

hành Core i3 Nehalem đầu tiên dựa là Clarkdale dựa trên, với một tích hợp GPU và hai lõi.

Ra đời là do Intel mục đích dự định Core i3 là cấp thấp mới của dòng vi xử lý hiệu

suất từ Intel , sau khi nghỉ hưu của Core 2 thương hiệu core i3,i5,i7 nahnh gấp 20m lần core 2

2.Lịch sử phát triển của vi xử lý Core I.

*Thế hệ thứ nhất:

Với việc phát hành của vi kiến trúc Nehalem trong tháng 11 năm 2008, Intel giới thiệu một chương trình đặt tên mới cho bộ vi xử lý Core Có ba biến thể, Core i3, Core i5 và Core i7, nhưng những cái tên không còn phù hợp với tính năng kỹ thuật cụ thể như số lượng lõi Thay vào đó, các thương hiệu hiện nay được chia từ cấp thấp (i3), thông qua tầm trung (Core i5) để hiệu năng cao cấp (i7), tương ứng với ba, bốn và năm sao trong Đánh giá vi xử lý Intel của Intel sau ngày từ các entry-level Celeron (một ngôi sao) và bộ

vi xử lý Pentium (hai ngôi sao) đặc điểm chung của tất cả các bộ vi xử lý Nehalem dựa trên bao gồm một tích hợp DDR3 bộ điều khiển bộ nhớ cũng như QuickPath

Interconnect hoặc PCI Express và Direct Media Interface trên bộ vi xử lý thay thế lão hóaquad-bơm Front Side Bus sử dụng trong tất cả các bộ vi xử lý lõi trước đó Tất cả các bộ

xử lý có 256 bộ nhớ cache KB L2 cho mỗi lõi, cộng với 12 MB bộ nhớ cache L3 Bởi vì

sự mới I / O kết nối, chipset và bo mạch từ các thế hệ trước đó không còn có thể được sử dụng với bộ vi xử lý Nehalem-based

*Thế hệ thứ 2:

Trong đầu năm 2011, Intel đã giới thiệu một vi kiến trúc mới có tên là Sandy

Bridge Đây là lần thứ 2 thế hệ Core vi kiến trúc Nó giữ tất cả các thương hiệu hiện có

từ Nehalem, bao gồm Core i3 / i5 / i7, và giới thiệu số mô hình mới Các thiết lập ban đầucủa bộ vi xử lý Sandy Bridge bao gồm kép và lõi tứ biến, tất cả đều sử dụng một đơn 32

nm chết cho cả CPU và lõi GPU tích hợp, không giống như các microarchitectures trước

đó Tất cả các bộ vi xử lý Core i3 / i5 / i7 Core với vi kiến trúc Sandy Bridge có một số

mô hình có bốn chữ số Với phiên bản điện thoại di động, các thiết kế nhiệt điện không còn có thể được xác định từ một hậu tố một hoặc hai lá thư nhưng được mã hóa vào số CPU Bắt đầu với Sandy Bridge, Intel không còn phân biệt tên mã của các bộ vi xử lý dựa trên số lượng lõi, ổ cắm hoặc sử dụng dự định; tất cả họ đều sử dụng tên mã giống như các vi kiến trúc riêng của mình

Ivy Bridge là tên mã của Intel 22 nm chết co lại của vi kiến trúc Sandy Bridge dựa trên trikhẩu ( "3D") bóng bán dẫn, giới thiệu vào tháng 4 năm 2012

*Thế hệ thứ 5: Broadwell là thế hệ thứ 5 Core vi kiến trúc, và được phát hành bởi Intel vào ngày 06 Tháng Chín năm 2014, và bắt đầu xuất xưởng vào cuối năm 2014 Đây là lần đầu tiên sửdụng một con chip 14 nm Ngoài ra, bộ vi xử lý di động đã được đưa ra vào tháng 1 năm 2015 vài5 và i7 Desktop cốt lõi đã được phát hành vào tháng sáu năm 2015

*Thế hệ thứ 6:

Skylake là lần thứ 6 thế hệ Core vi kiến trúc, và đã được đưa ra vào tháng Tám năm 2015 Là

sự kế thừa cho các dòng Broadwell, nó là một thiết kế lại bằng cách sử dụng 14 nm công nghệ tương tự quá trình sản xuất Tuy nhiên, thiết kế lại có CPU và GPU hiệu suất tốt hơn và giảm tiêu thụ điện năng Intel cũng bị vô hiệu hóa việc ép xung bộ vi xử lý -K không

3.đặc trưng công nghệ chung của VXL Core I.

*Các VXL họ Core i3, i5, i7 ra đời từ năm 2010 tiếp sau sự kết thúc của các VXL họ Core 2

*Quy ước đặt tên mới: tên VXL không liên quan trực tiếp đếncông nghệ và số nhân;

*Các tên i3, i5, i7 được quy ước theo khả năng xử lý, kiểu “sao”của khách sạn:

•i3 (3 sao)-năng lực xử lý mức thấp

•i5 (4 sao) –năng lực xử lý mức trung bình

•i7 (5 sao)–năng lực xử lý mức cao

Các VXL họ Core i3, i5, i7

Các VXL họ Core i3, i5, i7 dựa trên 3 thế hệ vi kiến trúc:

*Bổ sung thêm nhân đồ hoạ (GPU) vào CPU:

GPU năm trên cùng một đế (die) với CPU

Nehalam (2008): thế hệ 1

GPU có khả năng truy nhập bộ nhớ cache L3

Nehalam (2008): thế hệ 1

giảm thời gian truynhập bộ nhớ RAM

giảm thời gian truynhập bộ nhớ RAM

GPU hỗ trợ các thư viện đồ hoạ mới nhất như

*Thay bus phía trước (FSB) tốc độ thấp bằng bus tốc độ caohơn (QPI-Quick Path

Interconnect) kết nối CPU với RAM

*Bổ sung thêm công nghệ tự ép xung (Turbo Boost –i5, i7)

*Thay bus PCI bằng bus DMI (Direct Media Interface) kết nốiCPU với chipset cầu Nam

*Hỗ trợ bộ nhớ cache L3 lớn: 3-8MB

Phần 2: Đặc trưng công nghệ chi tiết của từng loại biến thể (version) của vi xử

lý Core I (nội dung trọng tâm).

Vi kiến trúc Nehalem(thế hệ thứ 1)-dựa

Core i3 Intel dự định Core i3 là cấp thấp mới của dòng vi xử lý hiệu suất từ Intel , sau khi nghỉ hưu của Core 2 thương hiệuCác vi xử lý Core i3 đầu tiên được ra mắt vào ngày 07 tháng 1 năm 2010 Core i3 Nehalem đầu tiên dựa là Clarkdale dựa trên, với một tích hợp GPU và hai lõi Các bộ vi xử lý tương tự cũng

có sẵn như là Core i5 và Pentium, với cấu hình hơi khác nhau.Các vi xử lý Core i3-3xxM dựa trên Arrandale , phiên bản di động của bộ vi xử lý máy tính để bàn Clarkdale Họ là tương tự với Core i5-4xx loạt nhưng chạy

ở tốc độ xung nhịp thấp hơn và không có Turbo Boost [ Theo một Intel giúp họ không hỗ trợ Error Correction

Code (ECC) bộ nhớ Theo nhà sản xuất bo mạch chủ Supermicro, nếu một bộ xử lý Core i3 được sử dụng với một nền tảng chipset máy chủ như Intel 3400/3420/3450, CPU hỗ trợ ECC với UDIMM Khi được hỏi, Intel khẳng định rằng, mặc dù chipset Intel 5 series hỗ trợ bộ nhớ non-ECC chỉ với i5 hoặc Core i3, sử dụng các bộ vi xử lý trên một bo mạch chủ với 3400 series chipset nó hỗ trợ các chức năng ECC bộ nhớ ECC một

số hạn chế của các bo mạch chủ của các công ty khác cũng hỗ trợ ECC với bộ vi xử lý Intel Core ix; Asus P8B

WS là một ví dụ, nhưng nó không hỗ trợ bộ nhớ ECC dưới hệ điều hành không máy chủ Windows

thiệu vào ngày 08 tháng 9 năm 2009, như một biến thể chính của Core i7

bus DMI chạy ở 2.5 GT / s và hỗ trợ dual-channel DDR3-800 / 1066 / bộ nhớ

nhầm lẫn với i7-9xx lõi cao cấp và Xeon 3500 series bộ vi xử lý dựa

đã được giới thiệu trong đó tăng tốc tối đa cho các ứng dụng, tự động tăng tốc hiệu suất cho phù hợp với khối lượng công việc.

Westmere thu nhỏ của vi kiến trúc Nehalem Bộ vi xử lý Arrandale đã tích hợp khả năng đồ họa nhưng chỉ có hai nhân xử lý Họ đã được phát hành vào tháng Giêng năm 2010, cùng với Core i7-6xx và Core i3-3xx dựa trên cùng một

chip Các bộ nhớ cache L3 trong bộ xử lý i5-5xx Core được giảm xuống còn 3

MB, trong khi Core i5-6xx sử dụng bộ nhớ cache đầy đủ và Core i3-3xx không

bán là Core i5-6xx, cùng với Core i3 và Pentium nhãn hiệu có liên quan Nó có Hyper-Threading cho phép và cache 4 MB L3 đầy đủ

Theo Intel "bộ vi xử lý máy tính để bàn Core i5 và bảng tính để bàn thường

không hỗ trợ bộ nhớ ECC", nhưng thông tin về hỗ trợ ECC hạn chế trong phần

Core i3 cũng được áp dụng với Core i5 và i7

và máy tính xách tay 64-bit x86-64 bộ vi xử lý sử dụng Nehalem , Westmere , Sandy

Bridge , Ivy Bridge , Haswell , Broadwell và Skylake microarchitectures Các thương hiệu

Core i7 nhắm vào thị trường người tiêu dùng doanh nghiệp và cao cấp dành cho cả máy tính

để bàn và máy tính xách tay, [35] và được phân biệt với Core i3 (entry-level của người tiêu

dùng), Core i5 (người dùng phổ thông), và Xeon (máy chủ và máy trạm ) nhãn hiệu.Intel giới

thiệu tên Core i7 với Nehalem-dựa Bloomfield vi xử lý Quad-core vào cuối năm

2008 [36] [37] [38] [39] Trong năm 2009 mô hình Core i7 mới dựa trên Lynnfield (Nehalem-based)

quad-máy tính để bàn bộ vi xử lý lõi và Clarksfield (Nehalem-based) quad-core điện thoại di động

đã được thêm vào, [40] và các mô hình dựa trên Arrandale xử lý di động lõi kép (cũng

Nehalem-based) đã được thêm vào tháng Giêng năm 2010 các bộ xử lý sáu lõi đầu tiên trong

các dòng sản phẩm Core là Nehalem-dựa Gulftown , mà đã được đưa ra vào ngày 16, năm

2010 Cả hai Core i7 thường xuyên và Extreme Edition được quảng cáo là năm ngôi sao

trong các điểm xử lý Intel.Trong mỗi một trong ba thế hệ vi kiến trúc đầu tiên của thương

hiệu, Core i7 có các thành viên gia đình sử dụng hai khác biệt kiến trúc hệ thống cấp, và do

đó hai ổ cắm khác nhau (ví dụ, LGA 1156 và LGA 1366 với Nehalem) Trong mỗi thế hệ, các

bộ vi xử lý Core i7 hiệu suất cao nhất sử dụng cùng một ổ cắm và QPI dựa trên kiến trúc như

là các bộ vi xử lý Xeon trung cấp của thế hệ, trong khi bộ vi xử lý Core i7 hoạt động kém hơn

sử dụng cùng một ổ cắm và PCIe DMI / kiến trúc / FDI Core i5."Core i7" là một kế thừa cho 2 Intel Core thương hiệu [41] [42] [43] [44] đại diện Intel cho biết họ dự định những biệt danh Core i7 để

giúp người tiêu dùng quyết định xử lý để mua như Intel phát hành mới hơn Nehalem- các

sản phẩm dựa trên trong tương lai [45]

tên Mã Hàng hiệu lõi L3 cache Ổ cắm TDP Quá trình bus phát hành

PCI-e ,

FDI ,

2 × DDR3 lõi i7-6xxLM

BGA-1288

25 W

Sandy Bridge (thế hệ thứ 2) vi kiến trúc dựa trên

và xử lý di động là một sự thay thế trực tiếp của "Clarkdale" Core i3-5xx năm 2010 và

"Arrandale" mô hình lõi i3-3xxM, dựa trên vi kiến trúc mới Trong khi họ yêu cầu socket mới

và chipset, các tính năng người dùng có thể nhìn thấy của Core i3 có thay đổi lớn, bao gồm

cả việc thiếu hỗ trợ cho Turbo Boost và AES-NI Không giống như các bộ vi xử lý Celeron và Pentium Sandy Bridge-based, các dòng Core i3 không hỗ trợ mới Vector Extensions nâng cao Xử lý đặc biệt này là bộ vi xử lý nhập cảnh cấp của series mới này của bộ vi xử lý Intel.

Direct Media Interface , tích hợp GPU

lõi i3-21xxT

35 W

Sandy Bridge (Mobile)

BGA-1023

W

"Sandy Bridge" vi kiến trúc tại CES 2011 xử lý di động lõi kép mới và bộ vi xử lý máy tính để bàn đến vào tháng Hai năm 2011.Core dòng i5-2xxx của bộ vi xử lý máy tính để bàn chủ yếu

là chip quad-core, với ngoại lệ của lõi kép Core i5-2390T, và bao gồm đồ họa tích hợp, kết hợp các tính năng chính của i5-6xx lõi trước đó và Core i5-7xx dòng Các hậu tố sau khi số lượng mô hình bốn chữ số chỉ định thầu mở khóa (K), công suất thấp (S) và cực thấp-điện

(T).Các CPU máy tính để bàn bây giờ tất cả có bốn phi SMT lõi (như i5-750), với ngoại lệ của i5-2390T Xe bus DMI đang chạy ở 5 GT / s.Các vi xử lý Core i5-2xxxM di động là tất cả các chip lõi kép và siêu luồng như dòng BXL Core i5-5xxM trước, và chia sẻ hầu hết các tính năng với dòng sản phẩm.

4 6 MB

LGA 1155

95 W

Direct Media Interface , tích hợp GPU

Sandy Bridge (Mobile)

Codename

(bài chính)

Nhãn hiệu (danh sách) lõi

L3 cache Ổ cắm TDP

Quá trình I / O Bus

phát hành ngày

Sandy Bridge-E (Desktop)

lõi i7-39xxX

6

15 MB

LGA 2011

130 W

32 nm Giao diện truyền thông trực tiếp

tháng 11 năm 2011

lõi i7-39xxK 12 MB

i7-38xx lõi

4

10 MB

Sandy Bridge (Desktop)

Lõi 2xxxK, 2xxx

i7-8 MB

LGA 1155

95 W

Direct Media Interface , tích hợp GPU

Tháng 1 năm 2011

rPGA-55 W

lõi i7-28xxQM

45 W

Lõi 2xxxQE, 26xxQM, i7- 27xxQM

i7-6 MB

lõi i7-2xx0M 2 4 MB 35

W

Tháng 2 năm 2011

BGA-1023

25 W

Quá trình

I / O Bus

phát hành ngày

Ivy Bridge-E

(Desktop)

lõi i7-4960X

6 15MB

LGA2011

130 W

22 nm

Giao diện truyền thông trực tiếp

Tháng 9 năm 2013

Haswell (4th gen) vi kiến trúc dựa trên

Core i3

Codename

(bài chính)

Nhãn hiệu (danh sách)

lõi L3 cache

GPU mẫu

Quá trình

I / O Bus

phát hành ngày

Haswell-DT i3-43xx lõi 2 4 MB HD LGA 54 W 22 nm Direct Media Tháng 9 năm

4600

1150

Interface , tích hợp GPU

BGA 1364

lõi i3-4xx8U

Iris 5100

BGA 1168

28 W

Tháng 6 năm 2013

Lõi 4xx0U, Core 4xx5U

i3-HD 4400

15 W

lõi i3-4xxxY

HD 4200

11.5 W

Core i5

Codename

(bài chính)

Nhãn hiệu (danh sách)

cache

GPU mẫu

Interface , tích hợp GPU

BGA 1364

lõi i5-4xx0E

37 W

lõi i5-4xxxM socket G3

lõi i5-4xx8U Iris 5100

BGA1168

28 W

Tháng 6 năm 2013

GPU mẫu

Quá trình

I / O Bus

phát hành ngày

22 nm

Giao diện truyền thông trực tiếp

Tháng 9 năm 2014

Tháng 6 năm 2013

BGA 1364

Lõi i7-47x2MQ

lõi i7-470xMQ

socket G3

28 W

Tháng 6 năm 2013

Broadwell (5th gen) vi kiến trúc dựa trên

Core i3

Codename

(bài chính)

Nhãn hiệu (danh sách)

lõi L3 cache

GPU mẫu

Ổ cắm TDP

Quá trình I / O Bus

phát hành ngày

Broadwell-U

(Mobile)

lõi 5xx7U

i3-2 3 MB Iris

6100

BGA 1168

28 W

14 nm

Direct Media Interface , tích hợp GPU

Tháng 1 năm 2015

Lõi 5xx0U,

i3-HD 15

Cores / Threads

L3 cache

GPU mẫu

65 W

14 nm Direct Media Interface ,

tích hợp GPU

tháng 6 năm 2015

28 W

Tháng 1 năm 2015

lõi i7-5x50U

HD 6000

15 W

5500

140 W

Giao diện truyền thông trực tiếp Q2'16

core i7-6850K core i7-6900K 8/16 20 MB

Broadwell-Y

(Mobile)

Lõi M-5Yxx 2 4 MB HD 5300

BGA 1234

4,5 W

14 nm

Direct Media Interface , tích hợp GPU

Tháng 9 năm 2014

Skylake (6 gen) vi kiến trúc

GPU mẫu Ổ cắm TDP

Quá trình I / O Bus

Ngày phát hành

Skylake-DT

(Desktop)

lõi 6098P

i3-2/4

3 MB

HD 510

LGA 1151

54 W

14 nm

Direct Media Interface ,

tích hợp GPU

Tháng 12 năm 2015

i3-6100 lõi

HD 530

51 W

tháng 9 năm 2015

i3-6100T lõi

35 W

i3-6300 lõi

4 MB

51 W

i3-6320 lõi i3-6300T lõi

35 W

Skylake-U

(Mobile)

core 6100U

i3-3 MB FBGA

1356

15 W

lõi W

core

i3-6167U

28 W

GPU mẫu Ổ cắm TDP

Quá trình I / O Bus

Ngày phát hành

GPU tích hợp

tháng 9 năm 2015

i5-Tháng 6 năm 2016

lõi

Tháng 12 năm 2015

(Mobile)

core 6200U

i5-2/4

3 MB HD 520

FCBGA 1356

15 W

tháng 9 năm 2015

core 6260U

GPU mẫu Ổ cắm TDP

Quá trình I / O Bus

Ngày phát hành

14 nm Direct Media

Interface,

GPU tích hợp

tháng 9 năm 2015 i7-6700T

lõi

35 W

core 6700K

i7-91 W

Tháng 8 năm 2015

lõi 6785R

i7-Iris Pro 580

i7-2/4 4 MB

HD 520 FCBGA

1356

15 W

tháng 9 năm 2015

lõi 6x60U

i7-Iris 540

core

28 W

core

25 W

core

15 W

Tất cả ba bộ vi xử lý Core đều được dựa trên các kiến trúc tương tự, chúng thực

sự chỉ khác biệt trong core/threads và kích thước bộ nhớ cache Có nhiều yếu tốkhác như tần số hoạt động và đồ họa tích hợp, nhưng đối với hầu hết các phần

lõi và bộ nhớ cache là vấn đề chủ đạo