đề TÀI TÌM HIỂU KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL CORE i7

Câu 2: Cách quản lý bộ nhớ vi xử lý Intel Core i7- Bộ nhớ thường được tổ chức từ nhiều vi mạch chip nhớ ghép lại để có độ rộng bus địa chỉ và dữ liệu cần thiết.. Thiết kế Module nhớ bán

Trang 1

BỘ NỘI VỤ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NỘI VỤ HÀ NỘI

TÊN ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL CORE I7

BÀI TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN

Học phần: Kiến trúc máy tính

Mã phách:……….(Để trống)

Hà Nội – 2021

Trang 2

PHẦN NỘI DUNG Câu 1: Sơ đồ khối, cấu tạo vi xử lý Intel Core i7

1.1 Sơ đồ khối vi xử lý Intel Core i7

- Để giao tiếp và điểu khiển các cơ quan châp hành (các ngoại vi), vi xử lý

sử dụng 3 loại tín hiệu cơ bản là địa chỉ “Address”, tín hiệu dữ liệu “Data” và tín hiệu điều kiển “Control Về mặt vật lý thì các tín hiệu này là các đường nhỏ dẫn điện nối từ vi xử lý đến các ngoại vi hoặc là giữa các ngoại vi với nhau Tập hợp các đường tín hiệu có cùng chức năng gọi là các “bus” Vậy có các “bus” địa chỉ, dữ liệu và điều khiển

1.2 Cấu tạo vi xử lý Intel Core i7

- Trong vi xử lý bao gồm các thành phần chính đó là:

 ALU (Logic số học): Có nhiệm vụ thực hiện các phép tính toán học, logic và đưa ra quyết định

 CU (Điều khiển): Có nhiệm vụ chỉ đạo tất cả các hoạt động của bộ chíp

vi xử lý

 Registors (Các thanh ghi): Tương tự như thanh RAM trên máy tính, các thanh ghi này có dung lượng nhớ thấp nhưng tốc độ truy xuất cực kỳ nhanh Các thanh ghi này sẽ nằm trong CPU, và dùng để lưu trữ dữ liệu tạm thời các kết quả từ

bộ xử lý ALU

Hình 1.2: Cấu tạo vi xử lý Intel Core i7

Trang 3

Câu 2: Cách quản lý bộ nhớ vi xử lý Intel Core i7

- Bộ nhớ thường được tổ chức từ nhiều vi mạch (chip) nhớ ghép lại để có

độ rộng bus địa chỉ và dữ liệu cần thiết Các chip nhớ có đầy đủ chức năng của một

bộ nhớ bao gồm:

- Ma trận nhớ: gồm các ô nhớ, mỗi ô nhớ tương ứng với một bit nhớ

- Mạch giải mã địa chỉ cho bộ nhớ

- Mạch logic cho phép đọc

- Mạch logic cho phép ghi

- Các mạch đệm vào, ra

- Cách tổ chức đơn giản nhất là tổ chức theo word Một ma trận nhớ

có độ dài của cột bằng số lượng word (W) và độ dài hàng bằng số lượng bit (B) của một word Phương pháp này có thời gian truy xuất ngắn nhưng đòi hỏi bộ giải mã lớn.khi tổng số word lớn.

Hình 2.1: Sơ đồ mô tả cấu trúc một vi mạch nhớ 2.1 Tổ chức chip nhớ

Trong một chip bao gồm:

- Các đường địa chỉ: A0 An – 1, như vậy chip nhớ có 2n ngăn nhớ

- Các đường dữ liệu: D0 Dm – 1, như vậy độ dài ngăn nhớ là m bit

- Dung lượng chip nhớ: 2n x m bit

- Các đường điều khiển:

 Tín hiệu chọn chip: CS (Chip Select)

 Tín hiệu điều khiển đọc: RD / OE

 Tín hiệu điều khiển ghi: WR / WE

Trang 4

2.2 Thiết kế Module nhớ bán dẫn

Hình 2.2: Thiết kế Module nhớ bán dẫn

- Thiết kế tăng số lượng ngăn nhớ:

 Giả thiết: Cho các chip nhớ có dung lượng 2n x m bit

 Đặt vấn đề: Cho chip nhớ 2n x m bit Yêu cầu sử dụng chip nhớ trên thiết

kế module nhớ dung lượng là bội kích thước chip nhớ trên

 Giải quyết vấn đề: Có hai cách

 Thiết kế để tăng độ dài ngăn nhớ, số ngăn nhớ không thay đổi

 Thiết kế để tăng số lượng ngăn nhớ, độ dài ngăn nhớ không thay đổi

 Thiết kế để tăng cả độ dài từ nhớ và số ngăn nhớ

- Thiết kế tăng độ dài ngăn nhớ

 Giả thiết: Cho các chip nhớ có dung lượng 2n x m bit (n là số đường địa chỉ, m là số bit trong một ô nhớ)

 Yêu cầu: Thiết kế module nhớ có kích thước: 2n x (k.m) bit giải quyết:

 Để thiết kế được yêu cầu ta xác định hai thông số n (số đường địa chỉ) và

k (số chip nhớ cần để ghép vào module thiết kế)

Ví dụ:

- Cho các chip nhớ SDRAM dung lượng 4K x 4 bit Hãy thiết kế module

nhớ có kích thước 4K x 8 bit

Giải:

- Dung lượng chip nhớ 4K x 4 bit = 212K x 4 bit, => số đường địa chỉ n = 12,

số đường dữ liệu m=4

- Nhận thấy với yêu cầu của đề bài thì số đường địa chỉ là 12 đường không đổi (số ngăn nhớ không thay đổi), số đường dữ liệu là 8 (tức kích thước một ô nhớ đang từ 4 bit tăng lên thành 8 bit), vậy số chip sử dụng để thiết kế là 2(k=2)

Trang 5

Mạch thiết kế:

- Thiết kế tăng số lượng ngăn nhớ

 Giả thiết: Cho các chip nhớ có dung lượng 2n x m bit

 Yêu cầu: Thiết kế module nhớ có kích thước: 2k.2n x m bit Giải quyết:

Để thiết kế được ta xác định hai thông số n+k (số đường địa chỉ mới để mã hóa đủ số ô nhớ cần thiết kế) và 2k (số chip nhớ cần để ghép vào module thiết kế)

Ví dụ :

- Cho các chip nhớ SDRAM dung lượng 4K x 8 bit Hãy thiết kế module

nhớ có kích thước 8K x 8 bit

Giải:

 Nhận thấy rằng đề yêu cầu tăng số lượng ô nhớ lên 2 lần tức từ 4K lên 8K, còn kích thước một ô nhớ vân là 8 bit

 Dung lượng 4K x 8bit = 212k x 8 bit, => số đường địa chỉ là n =12 và số đường dữ liệu m=8

 Yêu cầu mới là 8K x 8bit = 213K x 8bit = 2 x 212K x 8bit = 2 chíp nhớ 4Kx8bit

- Mạch thiết kế:

- Tăng cả số lượng và độ dài ngăn nhớ

 Giả thiết: Cho chip nhớ 2n x m bit

Trang 6

 Yêu cầu: Thiết kế module nhớ có kích thước: 2p+n x (q.m) bit

Giải quyết: Cần ghép nối q.2p chip thành 2p bộ, mỗi bộ q

chip và phải

Câu 3: Trình bày nguyên lý hoạt động vi xử lý Intel Core i7

Dù liên tục được cải tiến trong nhiều năm kể từ khi các

CPU đầu tiên xuất hiện, nguyên lý hoạt động của CPU vẫn gồm

3 bước cơ bản: Tìm nạp, Giải mã và Thực thi

3.1 Tìm nạp

- Quá trình tìm nạp liên quan đến việc nhận lệnh của CPU Lệnh được biểu

diễn dưới dạng một chuỗi các số và được chuyển tới CPU từ RAM Mỗi lệnh chỉ là một phần nhỏ của một thao tác bất kỳ, vì vậy CPU cần phải biết lê ̣nh nào sẽ đến tiếp

theo Địa chỉ lệnh hiện tại được giữ bởi một Program Counter - bộ đếm chương trình (PC) PC và các lệnh sau đó được đặt vào một Instruction Register - thanh

ghi lệnh (IR) Độ dài của PC sau đó được tăng lên để tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo

3.2 Giải mã

- Khi một lệnh được tìm nạp và được lưu trữ trong IR, CPU sẽ truyền lệnh

tới một mạch được gọi là bộ giải mã lệnh Điều này chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu được chuyển qua các phần khác của CPU để thực hiện hành động

3.3 Thực thi

- Trong bước cuối cùng, các lệnh được giải mã, gửi đến các bộ phận liên

quan của CPU để được thực hiện Các kết quả thường được ghi vào một CPU register, nơi chúng có thể được tham chiếu bằng các lệnh sau đó Thanh Register này hoạt động giống như RAM vậy

- Tóm lại, CPU thực hiện công việc nhận lệnh từ các thao tác và request của

người dùng, giải mã các lệnh đó sang ngôn ngữ máy, lưu trữ các lệnh đó và truyền đến các bộ phận khác trong máy tính để thực hiện yêu cầu của người dùng

Câu 4: Các thế hệ vi xử lý Intel Core i7

- Intel core i7 thế hệ thứ 4:

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4550U

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4700HQ

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4700MQ

Trang 7

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4765T

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4770

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4770K

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4770S

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4700EQ

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4700EC

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4702EC

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4770TE

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4600M

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4610Y

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4770R

Trang 8

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4610M

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-4790S

- Intel Core i7 thế hệ thứ 5:

Trang 9

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-5775C

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-6820HK

Trang 10

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-7Y75

 Intel® Core™ i7-7820EQ Processor

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-7820HK

- Intel core i7 thế hệ thứ 8:

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-8706G với đồ họa Radeon™ RX Vega M GL

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-8709G với đồ họa Radeon™ RX Vega M GH

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-8809G với đồ họa Radeon™ RX Vega M GH

Trang 11

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-8705G với đồ họa Radeon™ RX Vega M GL

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-8850H

 Intel® Core™ i7-8700B Processor

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7+8700

 Intel® Core™ i7-8706G Processor with Radeon™ Pro WX Vega M GL graphics

 Intel® Core™ i7-8557U Processor

 Intel® Core™ i7-8665UE Processor

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-9700KF

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-9750HF

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-9700F

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-9700E



Trang 12

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-9850HL

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-1068NG7

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-1065G7

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-10700E

 Bộ xử lý Intel® Core ™ i7-1185G7E

Trang 13

 Bộ xử lý Intel® Core ™ i7-1185GRE

 Bộ xử lý Intel® Core ™ i7-1160G7

 Bộ xử lý Intel® Core™ i7-11850HE

Câu 5: Các công nghệ mới áp dụng trong bộ vi xử lý Intel Core i7

- Vào ngày 23/04/2021 Intel thế hệ thứ 11 đã được ra mắt với những thay

đổi mới, với 2 phiên bản “Tiger Lake-S cho laptop” và “Rocket Lake-S cho máy tính”

- Với Intel Core i7 thế hệ thứ 11 đã được nhà sản xuất nâng cấp các tính

năng mới

 Kiến trúc của thế hệ 11 được thay đổi để cải thiện những thiết sót mà thế

hệ thứ 9 và 10 còn thiếu

Trang 14

 Hiệu suất Intel Core i7 thế hệ thứ 11 dựa trên tiến trình 10 nano mét và nền tảng “EVO”, con chip này có khả năng xử lý các công việc đồ họa nhanh gấp 2.7 lần, công việc văn phòng nhanh hơn 27%, ở thế hệ 11 các vi xử lý đã được tăng hiệu suất trên mỗi nhân, tăng dung lượng bộ nhớ cache

 Đồ họa tích hợp và khả năng giải trí cao được tích hợp trên Intel Core i7

 Với thế hệ thứ 9 và 10 được tích hợp cổng “ThunderBolt 3” nhưng ở thế

hệ thứ 11 Intel đã nâng cấp lên cổng “ThunderBolt 4” với khoảng cách truyền tải xa hơn, sạc nhanh hơn, truyền và tải dữ liệu nhanh hơn, hỗ trợ hiện thị trên 2 màn hình 4k Và được sử dụng Wi-Fi 6 với khả năng tối ưu băng thông và chia luồng dữ liệu+ Xung nhịp và khả năng xử lý đa nhân của thế hệ thứ 11 đã tốt hơn thế hệ thứ 10, Intel Core i7 phục vụ các ứng dụng chỉnh ảnh và dựng video đã tốt hơn thế hệ trước

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	432,24 KB