CPU của INTEL

CĂN BẢN VỀ CPU INTEL CHO MÁY TÍNH CÁ NHÂN(PC) 1. Các khái niệm cơ bản - Số nhân: Trong quá trình làm việc, các phép xử lý được thực hiện trong nhân của CPU, vì vậy nhân là bộ phận căn bản nhất của CPU, các CPU hiện nay có các loại một nhân, hai nhân, bốn nhân. Trong đó phổ biến đang là các CPU hai nhân. Khi các phép xử lý được thực thi sẽ đòi hỏi một không gian lưu trữ các kết quả tạm thời, vì vậy mỗi nhân sẽ có một bộ đệm sơ cấp (L1) với dung lượng 16-64KB để làm việc nay. - Tốc độ, còn gọi là xung nhịp (Clock Speed): Các thông tin được CPU xử lý ở dạng bit nhị phân chỉ nhận các giá trị 0 và 1, hai giá trị này tương ứng với hai trạng thái có/không có dòng điện chạy qua. Như vậy trong một đơn vị thời gian, nếu CPU có khả năng chuyển trạng thái có/không có dòng điện càng nhiều lần thì khả năng xử lý các phép toán sẽ càng cao, tức là CPU càng hiệu năng. Mỗi lần CPU chuyển trạng thái như trên được gọi là một xung nhịp, kí kiệu Hz và đơn vị thời gian là 1 giây, công thức quy đổi là: 1000Hz = 1KHz, 1000KHz = 1MHz, 1000MHz = 1GHz. Như vậy nếu ta có một CPU tốc độ 3GHz thì có thể hiểu trong 1 giây CPU đó đã 3 tỷ lần chuyển trạng thái. Tuy nhiên ta không được nhầm lẫn số xung nhịp và số phép toán/giây của một CPU vì thông thường phải qua vài xung nhịp thì CPU mới thực hiện đựoc một phép toán, vì vậy số phép toán thực hiện đựoc trong một giây luôn ít hơn con số tốc độ của CPU. - Bộ đệm thứ cấp (Cache L2): trong quá trình làm việc, CPU cần một vùng lưu trữ tạm thời các thông tin đợi xử lý hoặc chuyển tiếp ở ngoài nhân của CPU – đó là cache L2 (gọ vắn tắt là Cache). Cache có vai trò vô cùng quan trọng vì nếu cache nhỏ sẽ dẫn đến hiện tượng nghẽn cổ chai trong quá trình xử lý của CPU, giảm hiệu năng điện toán. Các CPU Intel Pentium 4 hiện nay thường có Cahce 1MB, 2MB, Intel Pentium D, Core 2 Duo là 2MB, 4MB trong khi Intel Celeron chỉ có 128KB. 256KB, 512KB. Công thức quy đổi là 1024KB = 1MB. Khi nói cache của CPU theo cách thông thường ta hiểu đó là cache L2. - Bus hệ thống (bus mặt trước – Front Side Bus - FSB): đặc trưng cho khả năng chuyển tải dữ liệu từ CPU xuống mainboard, FSB càng lớn hiệu suất càng cao. Các CPU Intel hiện nay thường có các bus 533MHz, 800MHz, 1066MHz. Khi nói CPU có bus 800MHz, có thể hiểu trong một giây CPU có thể thực hiện 800 triệu lần chuyển dữ liệu tới mainboard. - Kiểu giao tiếp (socket) với mainboard: Các CPU Intel hiện nay có 2 kiểu socket phổ biến là socket 478 và đặc biệt socket 775. Loại socket 478 sử dụng 478 chân cắm cắm xuống 478 lỗ nhỏ trên mainboard, loại socket775 không dùng chăn cắm mà dùng điểm tiếp xúc, nó có 775 điểm tiếp xúc với mainboard. CPU socket nàothì phải sử dụng với mainboard tương ứng với socket ấy, không sử dụng lẫn cho nhau được. - Dòng CPU: Dòng CPU nói lên “đẳng cấp” của nó, với các CPU Intel có các dòng sau: + Celeron: đây là dòng CPU một nhân giá rẻ, phù hợp các ứng dụng cơ bản. Đặc điểm kỹ thuật của các CPU này là hạn chế về cache và bus. Các CPU celeron hiện nay đang sản xuất có bus 533MHz và cache là 256KB hoặc 512KB. + Pentium 4: là dòng một nhân tương đối cao cấp với bus hệ thống 533 hoặc 800MHz và cache 1MB hoặc 2MB. + Pentium D: là thế hệ đầu tiên của CPU hai nhân, mỗi nhân dùng một cache riêng rẽ. Pentium D được coi là dòng vi xử lý hiệu năng cao. + Core 2 Duo: là thế hệ thứ hai của dòng CPU hai nhân, có đặc điểm dùng chung cache cho cả hai nhân (cache share), ngoài ra kiến trúc của CPU loại này có rất nhiều cải tiến so với các CPU các thế hệ truớc. + Pentium Dual-Core: là một phiên bản đặc biệt cũng sử dụng công nghệ cache share và một vài công nghệ của core 2 duo nhưng dung lượng cache rất hạn chế, có thể nói Pentium-DualCore là phiên bản CPU đứng giữa Pentium D và Core 2 Duo về mặt hiệu năng + Quad Core: CPU bốn nhân. - Các công nghệ cho CPU: Ngoài các thông số về tốc độ, cache, FSB… sức mạnh của một CPU còn phụ thuộc vào các công nghệ được tích hợp trong nó nữa. + Công nghệ siêu luồng (HT – Hyper Threading): trong khi hoạt động, các tài nguyên dư thừa của một nhân có thể sẽ được tận dụng để giả lập một nhân khác, nghĩa là CPU với công nghệ này sẽ có một nhân thật và một nhân ảo, tất cả các CPU Pentium 4 bus 800MHz và một số bus 533MHz được tích hợp công nghệ này. Công nghệ HT đòi hỏi phải có sự hỗ trợ của hệ điều hành, các hệ điều hành Micosoft Windows XP, Vista đều hỗ trợ HT. + Công nghệ Dual Core: công nghệ hai nhân, khác với HT, Dual Core có hai nhân thực sự nên hiệu năng đạt rất cao. Công nghệ này chỉ áp dụng cho các dòng Pentium D và Core 2 Duo. Khác với HT, Dual Core không đòi hỏi sự hỗ trợ của hệ điều hành. + Công nghệ EM64T, còn gọi là 64bit: CPU loại này có thể hỗ trợ tới 264 địa chỉ nhớ, cao hơn rất nhiều so với các CPU 32 bit trước đây. Một cách đơn giản là CPU loại này có khả năng hỗ trợ nhiều bộ nhớ hơn so với 4GB của các CPU 32bit. + Công nghệ XD (Excute Disable Bit): công nghệ này cho phép CPU chống lại được lỗi tràn bộ đệm, ví dụ đơn giản là các virus Blaster, Sasser hoạt động trên nguyên lý tràn bộ đệm sẽ bất lực trước CPU loại này. + Công nghệ EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology): với công nghệ này các CPU có khả năng điều chỉnh tốc độ cho phù hợp với các ứng dụng thực giúp tiết kiệm điện năng và làm mát hệ thống. + Công nghệ VT (Virtualization Technology): còn gọi là công nghệ ảo hoá, với CPU loại này ta có thể giả lập một máy tính khác hoạt động song song với máy thực mà tài nguyên suy hao rất thấp, đặc biệt phù hợp với các trường hợp cần chạy test các phần mềm, các hệ điều hành mới trên hệ thống trước khi áp dụng thực. + Công nghệ Intel Wide Dynamic Excution (Thực thi hành động mở rộng Intel):mỗi xung nhịp các phép toán được thực thi nhiều hơn, cực đại đạt 4 phép toán trong một xung nhịp so với 3 của các CPU thế hệ trước đây. + Công nghệ Intel Smart Memory Access (truy cập bộ nhớ nhanh Intel): Dữ liệu trong bộ nhớ và các truy xuất sang bộ đệm được tối ưu hóa ở mức cao nhất để giảm tối đa độ trễ của bộ nhớ, các lệnh thực thi được tăng tốc theo cách thức tối ưu nhất không cần đợi thứ tự như phương pháp truyền thống + Công nghệ Intel Advanced Digital Media Boost (tăng tốc xử lý truyền thông kỹ thuật số cao cấp Intel): Các lệnh thực thi họ SSE cho các ứng dụng đồ họa và âm thanh được cải tiến mạnh mẽ đạt hiệu năng gấp đôi so với các công nghệ trước. Chú ý: các tính năng công nghệ nêu phải được hỗ trợ bởi mainboard và trong một số trường hợp có thể đòi hỏi software hỗ trợ. - Mã CPU: (mã dịnh danh – CPU number): Trước đây người ta chỉ gọi các CPU theo tốc độ nên đã dẫn tới sự nhầm lẫn giữa nhiều CPU khác nhau cùng tốc độ, ví dụ nhầm giữa CPU Pentium 4 2.4GHz bus 533MHz cache 1MB và Pentium 4 2.4GHz bus 800MHz cache. Hơn nữa, sức mạnh của một CPU phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: xung nhịp, dung lượng cache, FSB, các công nghệ tích hợp trong nó… vậy làm thế nào để so sánh sức mạnh của một CPU? Để khắc phục, năm 2005 Intel đã đưa ra khái niệm mã định danh cho CPU, theo đó mỗi CPU sẽ được gán một mã nhất định và CPU có con số mã càng cao càng hiệu năng. Theo đó các CPU Intel dành cho máy bàn (desktop) được đánh mã như sau: + Dòng Celeron: 3xx (310, 315…) + Dòng Pentium 4: 5xx, 6xx trong đó 5xx là loại cache 1MB, 6xx là loại cache 2MB + Dòng Pentium D: 8xx,9xx + Dòng Core 2 Duo: E4xxx, E6xxx Ví dụ: Intel Pentium 4 630 3.0GHz, Cache 2MB, FSB 800MHz, HT, mã của CPU này là 640 Bảng liệt kê chi tiết về mã các CPU được công bố và thường xuyên cập nhật tại website http://intel.com 2. Các dạng đóng gói sản phẩm Intel có hai hình thức đưa sản phẩm của họ ra thị trường, cách thứ nhất là các CPU được đóng gói rồi thông qua hệ thống đại lý phân phối chính thức bán ra thị trường dưới dạng máy tính lắp ráp hoặc bán lẻ trực tiếp. Do các máy tính dạng này rất phong phú về cấu hình và cấu tạo không gian vỏ máy nên để đảm bảo máy tính luôn đạt độ an toàn về nhiệt đặc biệt là với CPU, Intel đã đóng gói kèm mỗi CPU một quạt tiêu chuẩn. CPU và quạt được đặt trong một hộp giấy với khung nhựa chắc chắn và an toàn khi vận chuyển, trên vỏ hộp được in các thông tin về sản phẩm đầy đủ, rõ ràng - đấy chính là CPU hàng box và Intel dành cho các sản phẩm loại này chế độ bảo hành 3 năm cho người dùng cuối thông qua các đại lý phân phối của Intel, kể cả quạt. Cách thứ hai là Intel bán CPU không kèm quạt với số lượng lớn cho các nhà sản xuất máy tính như HP, IBM, Acer . các nhà sản xuất này sẽ tự đặt quạt cho CPU phù hợp nhất với cấu hình và không gian thùng của họ, hơn nữa đây cũng là một cách để các nhà sản xuất máy tính giảm chi phí cho giá thành sản xuất của họ. Chế độ bảo hành cho các CPU loại này đựơc thoả thuận riêng giữa các nhà sản xuất và Intel. Tuy nhiên, các nhà sản xuất thường nhập dư thừa một số lượng CPU vì nhiều lý do như dự phòng bảo hành, phòng các rủi ro . hoặc có thể vì nhiều lý do khác mà một số lượng nhất định các CPU không được sử dụng trong dự án của họ. Các CPU này bằng một số cách được đưa ra thị trường, đặc biệt là các thị trường đang phát triển như Việt Nam, Trung Quốc và dĩ nhiên nó không có quạt kèm theo, cũng không vỏ hộp, thứ duy nhất đi kèm nó là một cái khay, một khay đặt 24 chip - đó chính là CPU hàng tray. Nó không được Intel cam kết sẽ bảo hành 3 năm cho người dùng cuối, chế độ bảo hành của nó phụ thuộc vào thoả thuận giữa nhà sản xuất máy tính đã bán nó và nhà nhập khẩu. Hiện tại các nhà nhập khẩu CPU hàng tray tại Việt Nam đều cam kết bảo hành 3 năm không bao gồm quạt. Các CPU hàng tray sau khi được nhập về Việt Nam sẽ được các nhà nhập khẩu (hoặc các công ty mua lại sản phẩm) trang bị thêm cái quạt cho đủ bộ, như vậy rõ ràng chất lượng chiếc quạt này là không thể nói trước nếu chưa được nhà cung cấp sản phẩm (công ty bán hàng trực tiếp) kiểm định. Vậy ta đã thấy hai điểm khác biệt cơ bản nhất giữa CPU hàng tray và hàng box là: - Độ tin cậy của quạt giải nhiệt cho CPU. - Độ tin cậy của dịch vụ bảo hành. Và dĩ nhiên những khác biệt trên có ảnh hưởng tới giá bán của từng loại trên thị trường. Mỗi CPU sẽ có một Serial sản phẩm duy nhất được in lên bề mặt CPU và cả vỏ hộp nếu là CPU hàng box 3. Nước sản xuất: Phần nhân của CPU được sản xuất tại các quốc gia USA, Ireland, Isaraen sau đó được hoàn thiện và đóng gói tại các quốc gia China, Malaixia, Philippin, Costarica vì vậy nó được ghi nơi sản xuất là một trong 4 quốc gia này. Cho dù được sản xuất ở quốc gia nào thì các CPU trên cũng đạt tiêu chuẩn chất lượng của Intel. . lý của CPU, giảm hiệu năng điện toán. Các CPU Intel Pentium 4 hiện nay thường có Cahce 1MB, 2MB, Intel Pentium D, Core 2 Duo là 2MB, 4MB trong khi Intel. sức mạnh của một CPU? Để khắc phục, năm 2005 Intel đã đưa ra khái niệm mã định danh cho CPU, theo đó mỗi CPU sẽ được gán một mã nhất định và CPU có con