Một trong những phần tử cơ bản nhất của máy tính Nhiệm vụ: Xử lý các chương trình trong bộ nhớ.. Chương trình gồm có Lệnh và Số liệu.[r]
(1)Bộ xử lý trung tâm CPU
(Central Processing Unit )
Tạm dịch đơn vị xử lý trung tâm
Có thể xem não máy tính
Một phần tử máy tính Nhiệm vụ: Xử lý chương trình nhớ
Chương trình gồm có Lệnh Số liệu
Lệnh xử lý trung tâm (CPU) giải mã để biết
cách thức xử lý số liệu
Có nhiều kiểu dáng khác qua nhiều hệ khác
nhau
Đặc trưng bản:
Tốc độ xung nhịp Bộ nhớ Cache
(2)Bộ xử lý trung tâm CPU
(Central Processing Unit )
các phận chủ yếu sau:
Bộ điều khiển (CU: Control Unit): Lấy lệnh từ nhớ,
giải mã lệnh.
Bộ số học luận lý (ALU: Arithmetic Logic Unit): Thực
hiện phép tính số học luận lý.
Các ghi (Register): Bộ nhớ tốc độ cao, dung
lượng nhỏ dùng dể lưu trữ kết tạm thời thông tin điều khiển.
Bộ xử lý trung tâm thực chương trình
cách lặp lại bước sau :
Đọc lệnh từ nhớ.
Giải mã lệnh & đọc toán hạng (nếu có) Thực lệnh
(3)Bộ xử lý trung tâm CPU
(Central Processing Unit )
các phận chủ yếu :
Bộ điều khiển
ALU
(4)Bộ xử lý trung tâm CPU
(Central Processing Unit )
Cấu trúc CPU :
B Ộ Đ I Ề U K H I Ể N Thanh ghi
Các ghi đa dụng
Các toán hạng
ALU
Cờ
Thanh ghi đoạn (Segment Register) Thanh ghi đếm lệnh
(PC)
Kiểm soát Bus Phát địa
Đuôi lệnh
Bus đa hợp
(5)Các loại CPU
Có nhiều loại CPU qua hệ CPU CPU 80xxx,
(6)What is a personal computer processor?
The single processor chip found in personal
computers
Sometimes called a microprocessor Processors identified by
• Manufacturer
• Model name or model number
Pentium® 4
(7)•Who are the personal computer processor manufacturers?
•Note: Apple Computer, Inc began using Intel microprocessors in 2005
Intel Pentium®
Pentium® II
with MMX™ Celeron™ Xeon™ Itanium™ Used in PCs
AMD (Intel-compatible) Duron™ AMD-K6® Athlon™ with 3DNow! ™
Used in PCs
(8)(9)Microprocessor
Microprocessor
s
(10)Microprocessors
Microprocessors
•
A microprocessor is a small calculating device usually used in our home PCs which can easily fit in the palm of your hand A
(11)Devices with microprocessors
Devices with microprocessors
(12)Microprocessors Companies
Microprocessors Companies
• There are many microprocessor companies in market • but the two well recognized are Intel and AMD
(13)Processor Processor Control Control Unit Unit Arithmetic Arithmetic
Logic Unit (ALU)
Logic Unit (ALU)
Arithmetic
Arithmetic
Logic Unit (ALU)
Logic Unit (ALU)
• What is the central processing unit (CPU)?
Input Input Devices Devices Storage Storage Output Output Devices Devices
Interprets and carries out basic instructions that
operate a computer
Memory Memory
Data
Data InformationInformation Informatio Informatio n n Data Data Informatio Informatio n n Informatio Informatio n n Data Data Informatio Informatio n n Control Control Unit Unit
Control unit directs
and coordinates
operations in computer
Arithmetic logic unit (ALU) performs
arithmetic, comparison, and logical operations Also called the
(14)• What is a machine cycle?
Processor
Control Unit
Memory
ALU
Step Fetch
Obtain program instruction or data item from memory
Step
Decode
Translate instruction into commands Step Store
Write result to memory
Step Execute
Carry out command
(15)• What is pipelining?
CPU begins fetching second instruction before completing
machine cycle for first instruction
(16)• What is a register?
Stores location Stores location from where instruction from where instruction
was fetched was fetched Stores
Stores
instruction while it is instruction while it is
being decoded being decoded Stores data Stores data while ALU while ALU computes it computes it Stores results Stores results of calculation of calculation
Temporary high-speed storage area that holds
(17)• What is thesystem clock ? [Not the real-time clock!]
Each tick Each tick is a is a clock cycle clock cycle
Pace of system Pace of system clock is
clock is clock speedclock speed
Most clock speeds are Most clock speeds are in the gigahertz (GHz) in the gigahertz (GHz)
range (1 GHz = one range (1 GHz = one billion ticks of system billion ticks of system
clock per second) clock per second)
Processor speed can Processor speed can also be measured in also be measured in m
millions of iillions of instructions nstructions p
per er ssecond econd (MIPS)(MIPS)
Controls timing of all computer operations
Generates regular electronic pulses, or ticks, that set
(18)Overclocking a Microprocessor
• Overclocking is the process of making your computer
• run faster than it was when you first bought it.
• Warning: Don’t this if you a Pentium w/HT because
• you will burn up the processor !
• If you bought a Pentium running at 3.2 GHz and you
• want it to run faster, you could overclock the processor
(19)Microprocessors: Which one ?
• Which processor should you select?
The faster the processor, the more expensive the computer
Celeron
Itanium or Xeon
Pentium family
1.3 GHz and up
3.0 GHz and up 2.4 GHz to 3.0 GHz
Up to 2.4 GHz 2.2 GHz and up
(20)Microprocessors from the Recent Past
• How personal computer processors compare?
Comparison of Widely Used Personal Computer Processors
Name Date Clock Introduced Speed
Itanium 2002 1.3–1.5 GHZ Xeon 2001 1.4–3.06 GHZ
Itanium 2001 733–800 MHZ Pentium 2000 1.4–3.2 GHZ Pentium III Xeon 1999 500–900 MHZ Pentium III 1999 400 MHZ–1.4 GHZ Celeron 1998 266 MHZ–2.6 GHZ Operon 2003 2–2.4 GHZ Athlon MP 2002 1.53–2.25 GHZ Athlon XP 2001 1.33–2.26 GHZ Athlon 1999 500 MHZ–1.4 GHZ
(21)• What is a zero-insertion force (ZIF) socket?
Step 2.
Insert the chip
Step 1.
Lift the lever on the socket
lever
Step 3.
Push the lever down
lever
(22)• What are heat sinks and heat pipes?
Heat sink—component
with fins that cools processor
heat sink fan
heat sink
Heat pipee—smaller
(23)• What are heat sinks, heat pipes, and liquid cooling?
Heat sink — component with fins that cools processor
Heat pipee—smaller
device for notebook computers
Liquid cooling—
(24)• What is parallel processing? Control Processor Control Processor Processor 1 Processor 1 Memory Memory Processor 2 Processor 2 Memory Memory Processor 3 Processor 3 Memory Memory Processor 4 Processor 4 Memory Memory
Using multiple processors simultaneously to execute a
program faster
Requires special software to divide problem and bring
(25)Sockets supporting Intel processors
Socket - 80486DX4
Socket - Intel Pentium and Pentium MMX, AMD K6
and some Cyrix CPUs)
Socket - Intel Pentium Pro
Slot - Intel Pentium II, older Pentium III, and
Celeron processors (233 MHz - 1.13 GHz)
Slot - Intel Xeon processors based on Pentium II/III
cores
Socket 370 - Celeron processors and newer
Pentium IIIs (800 MHz - 1.4 GHz)
Socket 423 - Intel Pentium and Celeron processors
(26)Sockets supporting Intel processors
Socket 478 - Intel Pentium and Celeron processors
(based on Northwood, Prescott, and Willamette cores)
Socket 479 - Intel Pentium M and Celeron M
processors (based on the Banias and Dothan cores)
Socket 480 - Intel Pentium M processors (based on the
Yonah core)
Socket 603/604- Intel Xeon processors based on the
Northwood and Willamette Pentium cores
Socket LGA 775 (Land Grid Array) - Intel Pentium
(27)Sockets supporting AMD CPUs
Slot A - original AMD Athlon processors
Socket 462 (aka Socket A) - newer AMD Athlon, Athlon
XP, Sempron, and Duron processors
Socket 754 - lower end AMD Athlon 64 and Sempron
processors with single-channel memory support
Socket 939 - AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 FX, AMD
Athlon 64 X2, and AMD Opteron processors with dual-channel memory support
Socket 940 - AMD Opteron and early AMD Athlon FX
processors
Socket AM2 - Sempron, AMD Athlon 64, AMD Athlon 64
(28)Nâng cấp CPU
Thay CPU “mạnh” tốc độ xử lý dung
lượng Cache
Một số lưu ý nâng cấp CPU: Xem kỹ tài liệu bo
mạch sử dụng:
Tốc độ CPU hoạt động Điện lõi
Dạng đế cắm
Một số vấn đề phát sinh thay CPU Thay bo mạch chính
Thay Ram
Thay cấp nguồn Thay ổ đĩa cứng
(29)Lưu ý thao tác với CPU Dễ hỏng bị va chạm
Chân CPU dễ bị gãy
Cẩn thận, nhẹ nhàng, tránh làm rơi CPU
CPU thường bị hỏng nóng sai điện
V core cung cấp cho CPU
Trước thay cần xem xét nguyên nhân gây hỏng
CPU:
Điện nguồn
80486DX4 Intel Pentium AMD Pentium Pro Pentium II Pentium III Celeron Pentium Pentium M 604- Xeon