III, CÁC ĐẶC TÍNH VÀ CÔNG NGHỆ MỚ
1, Các đặc trưng chủ yếu của Intel Pentium M”
• Hỗ trợ kiến trúc Intel ®Dynamic Execution
• Hiệu năng cao, nhân tiết kiệm năng lượng
• Cache lệnh chính 32KB và cache dữ liệu 32KB
• 1MB cache L2 với kiến trúc truyền tải tiên tiến
• Dự đoán rẽ nhánh nâng cao và lấy dữ liệu trước
• SSE2 cho phép thực thi các ứng dụng đa phương tiện bao gồm đồ 3D, mã hóa/giái mã video và tốc độ nhận biết nhanh
• 400 MHz, đồng bộ tài nguyên bus hệ thống để cải thiện hiệu năng truyền tải dữ liệu bằng cách truyền dữ liệu 4 lần mỗi xung nhịp
• Các tính năng quản lý năng lượng tiên tiến trong đó công nghệ SpeedStep nâng cao
• Công nghệ đóng gói Micro-FCPGA và Micro-FCSGA
• Sản xuất trên quy trình tiên tiến 0.13 micron với kết nối bằng đồng
• Hỗ trợ cho công nghệ MMXTM
• Tập lệnh Internet Streaming SIMD hoàn toàn tương thích với phần mềm IA-32
• Cơ chế hợp nhất vi lệnh và quản lý stack tiên tiến giảm thiểu số lệnh mà bộ xử lý phải xử lý
• Kiến trúc dự đoán rẽ nhánh tiên tiến giảm đáng kể tình trạng miss
• Xử lý dấu phảy động với độ chính xác gấp đôi, đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác cao của các chương trình ứng dụng như khoa học, kỹ thuật, kỹ thuật , xử lý hình học như đường đi của tia sáng
Bộ xử lý Intel PM hỗ trợ các trạng thái AutoHALT, Stop Grant, Deep Sleep và Deeper Sleep
• Trạng thái bình thường
• Trạng thái AutoHALT: Là trạng thái năng lượng thấp khi bộ xử lý thi
hành lệnh HALT.Một bộ quản lý ngắt quãng (SMI) sẽ trả về thi hành cho trạng thái bình thường hoặc trạng thái AutoHALT. Trong lúc ở trạng thái AutoHALT, bộ xử lý sẽ tiến hành xử lý snoop trên bus hệ thống và nó sẽ khóa cung cấp ngắt trên bus hệ thống
• Trạng thái HALT/ Grant Snoop: Bộ xử lý sẽ đáp ứng snoop hoặc thực
Auto HALT, trong khi xử lý một snoop hoặc lệnh ngắt, bộ xử lý đi vào trạng tháu HALT/Grant Snoop, bộ xử lý sẽ duy trì tinhd trạng đó cho tới khi snoop trên bus hệ thống đã được đáp ứng hoặc lệnh ngắt đã bị khóa, sau đó nó trở về trạng thái Stop Grant hoặc AutoHALT tương ứng
• Trạng thái ngủ:Là trạng thái năng lượng thấp mà bộ xử lý duy trì ngữ
cảnh của nó, duy trì PPL(phase locked loop) và dừng mọi clock bên trong. Trạng thái ngủ chỉ được gọi từ trạng thái Stop-Grant. ở trạng thái Stop grant, bộ xử lý sẽ rơi vào trạng thái ngủ khi tín hiệu SLP# được xác định. Sự kiện snoop xảy ra trong trạng thái ngủ hoặc đang trong quá trình vào hoặc ra khỏi trạng thái ngủ sẽ gây ra những hành vi không đoán biết được.
Không có việc truyền hoặc xác nhận tín hiệu nào được phép trong bus hệ thống khi bộ xử lý đang trong trạng thái ngủ. Bất kỳ việc truyền tín hiệu hoặc tín hiệu đầu vào trước khi bộ xử lý trả về từ trạng thái Stop grant là nguyên nhân có các hoạt động ngoài dự đoán
• Trạng thái ngủ sâu : Là trạng thái năng lượng rất thấp mà bộ xử lý có
thể đạt tới trong khi vẫn duy trì được ngữ cảnh. Trong khi ở trạng thái này, bộ xử lý có khả năng đáp ứng thực hiện snoop hoặc tín hiệu ngắt quãng. Không có việc thực hiện tín hiệu nào được cho phép trong hệ thống bus trong khi bộ xử lý đang ở trong trạng thái ngủ sâu. Mọi việc thực hiện tín hiệu đầu vào trước khi bộ xử lý trả về trạng thái Stop Grant sẽ là nguyên nhân gây nên những hoạt động ngoài dự đoán
• Trạng thái ngủ sâu hơn: Là trạng thái năng lượng thấp nhất mà bộ xử
lý có thể đạt được. trạng thái này về mặt chức năng thì cũng giống với trạng thái ngủ sâu nhưng ở mức điện áp thấp hơn.
2, Công nghệ SpeedStep nâng cao(Enhanced SpeedStep Technology) Technology)
Công nghệ SpeedStep được tạo ra để tăng tuổi thọ của pin. Nó được giới thiệu đầu tiên trong các bộ vi xử lý của Pentium III. Phiên bản đầu tiên của công nghệ này cho phép các CPU có thể chuyển giữa hai tần số clock một cách động. Chế độ tần số thấp (LFM), chế độ cho phép thời lượng sống của pin lớn nhất, và chế độ tần số cao (HFM), chế độ cho phép chạy CPU tại tốc độ lớn nhất. CPU có hai tỉ lệ nhân clock. Tỉ lệnh LFM là tỉ lệnh factory-lock và bạn không thể thay đổi được tỉ lệ này. Công nghệ SpeedStep nâng cao có một vài cấu hình clock và điện áp khác giữa LFM (cố định là 600 MHz) và HFM.
Pentium M được trang bị công nghệ speed step nâng cao, cho phép vi xử lý chuyển giữa nhiều tần số và điện áp, việc này cho phép tối ưu hóa việc
tiết kiệm năng lượng, việc chuyển đổi giữa các trạng thái được phần mềm điều khiển, không giống các thế hệ trước. Sau đây là các đặc tính chủ đạo của công nghệ này:
- Đa tần số/điện áp cung cấp khả năng tối ưu hóa hiệu năng tại mức năng lượng thấp nhất
- Việc lựa chọn điện áp/tần số được điều khiển bởi phần mềm bằng cách ghi vào bộ xử lý MSR do đó loại trừ được việc phụ thuộc vào chipset.
Nếu tần số đích cao hơn tần số hiện tại, Vcc được đẩy lên bằng cách thay thế các giá trị mới cho pins VID sau đó PLL khóa cho tần số mới. Nếu tần số đích thấp hơn tần số hiện tại, PLL khóa co tần số mới và Vcc được thay đổi thông qua cơ chế VID pin. Sự chuyển tiếp phần mềm được chấp nhận ở bất kỳ thời điểm nào. Nếu một sự chuyển tiếp trước đó đang được tiến hành, sự chuyển tiếp mới bị trì hoãn cho đến khi nó được hoàn thành
- Bộ xử lý kiểm soát mức độ tăng điện áp trong để đảm bảo không có trục trặc
- Độ trễ chuyển tiếp thấp và số lượng trong mỗi giây
- Không có bus chủ quyết định việc vô hiệu hóa các yêu cầu trước quá trình chuyển đổi và không có bộ xử lý dàn cache cần thiết
- Chế độ Intel thermal Monitor được cải thiện
Khi cảm biến nhiệt chỉ ra rằng nhiệt độ đã tăng quá cao, bộ xử lý có thể tự động chuyển sang tần số/ điện áp thấp hơn được chỉ định bởi một phần mềm lập trình được MSR. Bộ xử lý chờ trong một khoảng thời gian ngắn cố định. Nếu nhiệt độ hạ xuống mức cho phép, nó sẽ lại chuyển về trạng thái tần số/điện áp trước đó. Một lệnh ngắt quãng được sinh ra cho việc chuyển lên/ xuống cho phép quản lý các mức nhiệt tốt hơn.
ví dụ: bảng cấu hình clock và điện áp cho 1.6 GHz Pentium M dựa trên công nghệ 130nm: Điện áp Clock 1.484 V 1.6 GHz 1.42 V 1.4 GHz 1.276 V 1.2 GHz 1.164 V 1 GHz
1.036 V 800 MHz 0.956 V 600 MHz
Mỗi một mô hình của Pentium M lại có một bảng điện áp/clock của riêng nó. Bạn cần phải chú ý một điều rằng khi không cần tốn nhiều năng lương đối với laptop thì không những chỉ giảm tốc độ clock mà còn giảm cả điện áp, việc giảm điện áp sẽ giúp giảm tiêu tốn rất nhiều pin máy. Công nghệ Enhanced SpeedStep làm việc bằng cách kiểm tra các thanh ghi model cụ thể MSR (Model Specific Registers) của CPU, thành phần này được gọi là Performance Counter. Với thông tin thu nhận từ bộ phận này, CPU có thể giảm hoặc tăng clock/điện áp của nó phụ thuộc vào khả năng sử dụng của CPU. Đơn giản nếu bạn tăng yêu cầu sử dụng CPU thì nó sẽ tăng clock/điện áp còn nếu bạn giảm hiệu suất sử dụng CPU thì nó sẽ giảm clock/điện áp.
III, KẾT LUẬN