TỚI CPU
• Công nghệ HT (HYPER-THREADING): Công nghệ siêu phân luồng
HT là công nghệ có từ CPU Pentium 4. Về mặt hình thức tất cả các OS đều chia công việc thành 2 loại: tiến trình (Proces) và luồng (Thread). Chúng có thể được xử lý độc lập trong CPU. Công nghệ HT cho phép hệ thống có thể tiến hành xử lý song song bằng cách xem CPU Pentium 4 như gồm 2 CPU logic. Mỗi bộ xử lý logic có cấu trúc IA-32. Sau khi khởi động, mỗi bộ xử lý logic có thể tiến hành các hoạt động như ngắt, treo hoặc trực tiếp thi hành một luồng cho trước trong chương trình độc lập với bộ xử lý logic thứ hai.
HT thường sử dụng để tăng tốc độ khi thực hiện các chương trình như thiết kế và quản trị CSDL, các chương trình tính toán khoa học, các lĩnh vực CAD hoặc CAM, các chương trình đa phương tiện. Các phần mềm cũ vẫn chạy đúng trên CPU cho phép HT. Việc thay đổi mã của chúng để thu được lợi ích tối đa từ công nghệ HT là tương đối đơn giản. Intel dự kiến rằng đặc trưng có thể tăng đến 30% khi thực thi các chương trình và hệ điều hành HT.
• Bus
Là các đường dây nối bộ vi xử lý trung tâm (CPU) với bộ nhớ và các cổng vào ra. Ngòai ra còn được hiểu là đường truyền dữ liệu giữa các thiết bị lưu trữ (đĩa cứng, đĩa mềm, ổ CD-ROM,..) với bộ nhớ.
lưu trữ hay đang được sử dụng. Ngôn ngữ máy tính được tạo thành từ sự kết hợp các con số 0 và 1. Một bit có thể chứa hoặc 0 hoặc 1 đơn vị dữ liệu. Dữ liệu được lưu trữ bằng điện. Khi máy tính được mở, 1 được biểu diễn và ngược lại. Sau một chuỗi mở và tắt, sự kết hợp của 0 và 1 là kết quả được tạo thành. Với sự ấn định về ý nghĩa, Những sự kết hợp khác nhau này của các số 0 và 1 có thể chuyển tải tất cả các loại dữ liệu. Chẳng hạn, 01100001 thay cho mẫu tự tiếng Anh là “a”.
Byte: Một byte gồm 8 bit. Vì một bit có thể chỉ chứa một lượng nhỏ dữ liệu (hoặc 0 hoặc 1), nên nhiều bit được kết hợp lại để biểu diễn dữ liệu tốt hơn. Nếu 2 bit được sử dụng, sự kết hợp có thể là, 00,01,10,11, thay thế cho các số 1, 2, 3, 4. Nếu thêm một bit nữa, thì có thể có 8 sự kết hợp chẳng hạn như 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Nếu 8 bit được sử dụng, kết hợp có thể lên đến 256. Byte là nền tảng cuả việc biểu diễn dữ liệu trong tài liệu máy tính.
KB ( Kilo Byte): 1 KB = 1024 Byte
MB (Mega Byte): 1 MB = 1024 KB GB (Giga Byte): 1 GB = 1024 MB TB (Tera Byte): 1TB = 1024 GB PB (Peta Byte): 1 PB = 1024 TB EB (Exa Byte): 1 EB = 1024PB ZB (Zetta Byte): 1 ZB = 1024 EB YB (Yotta Byte): 1 YB = 1024 ZB • Bộ nhớ Cache L1
Đây là bộ nhớ nhanh bên trong của CPU để tìm dữ liệu. Khi một CPU cần lấy dữ liệu cho một hoạt động nào đó, nó thường lấy thông tin từ bộ nhớ của hệ thống. CPU cần chỉ ra vị trí đúng của dữ liệu để lấy thông tin. Một hình ảnh hay nhất để hiểu tiến trình này là hình dung bộ nhớ hệ thống như là các ngăn xếp trên các kệ được đánh số. Để cập nhật thông tin, CPU phải ghi nhớ các số kệ. Trong các mẫu CPU trước đây không có bộ nhớ Cache L1, mỗi khi CPU truy cập dữ liệu, nó phát ra các tín hiệu của thông tin liên quan và trả lời. Nhưng tiến trình này mất nhiều thời gian và làm giảm sự hữu hiệu của máy tính. Để khắc phục vấn đề này, CPU với bộ nhớ Cache L1 được thiết kế để tìm thông tin trong một vùng rộng lớn, thay vì trong 1 vùng nhỏ trước đây, và đưa dữ liệu vào bộ nhớ để giúp CPU truy cập dễ dàng hơn.
dữ liệu đã có trong bộ nhớ Cache. Việc lấy thông tin không còn làm việc có nghĩa là quay trở lại bộ nhớ hệ thống bằng mọi cách, tiết kiệm nhiều thời gian cho người sử dụng máy tính. Hãy tham khảo các phần bộ nhớ và Main Board trong cuốn sách này để biết thêm thông tin về bộ nhớ Cache L1.
• MMX instrucsion Set
Đây là chỉ dẫn được cài sẵn trong CPU cuả Intel cho các trình ứng dụng truyền thông đa phương tiện. Nếu CPU có một MMX Instrucsion Set, thì nó điều khiển các chỉ dẫn đa phương tiện truyền thong mà không cần phải đi qua Card âm thanh hay Card video để xử lý. Do đó, tính năng đa phương tiện truyền thông của máy tính tăng lên. Tuy nhiên, MMX Instruction Set không có trong tất cả các CPU, Intel Pentium MMX 166 MHz, có mặt trên thị trường vào tháng 1/1997 hiện là CPU duy nhất hỗ trợ MMX Instruction Set.
• KNI Instruction Set
KNI Instruction Set là tập chỉ dẫn mới nhất trong các sản phẩm
Pentium và có trong Pentium III. Nó được phát triển đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng của Internet. Tập chỉ dẫn này không chỉ tăng tốc độ hữu hiệu của máy tính trên Internet, mà còn cung cấp sự chứng thực an toàn cho các ứng dụng thương mại điện tử.
• 3D – Now Instruction Set
Đây là sự sáng tạo của AMD. 3D – Now Instruction Set cung cấp các chỉ dẫn CPU đặc biệt để chỉ dẫn các hoạt động nhất định với tính năng và sự hữu hiệu nâng cao. Khi được sử dụng trong các chỉ dẫn tinh vi có tốc độ cao, 3D – Now Instruction Set cải tiến khá nhiều hiệu quả thực thi của máy tính.
• Đa phương tiện truyền thông (Multimedia)
Đây là sự tương tác đồng thời của Text, hình ảnh, đồ họa, các ảnh động và nhạc. Sau cuối thập niên 90, các máy tính cá nhân được trang bị tất cả các loại thiết bị ngoại vi đa phương tiện có hiệu quả thực thi cao, chẳng hạn như card âm thanh, card Video và card giải nén. Sự cân đối duy nhất là các ứng dụng đa phương tiện truyền thông chiếm nhiều khoảng trống đĩa và điều này có thể làm giảm tốc độ của máy tính. Các CD – ROM thường được sử dụng để lưu trữ phần mềm đa phương tiện truyền thông.
• Socket 7
Đây là các chi tiết kỹ thuật của mẫu thiết kế chip CPU thế hệ thứ 5. Ngoại Pentium Pro (Socket 8) và Pentium II (Slot 1) của Intel, phần lớn các
Intel đã chọn các chi tiết kỹ thuật của Slot 1 cho các CPU của họ, cố đưa ra socket7, điều này đã phân chia thị trường CPU Socket7 của AMD và Slot1 của Intel. Nhưng với việc tạo ra Athlon Slot A của AMD, Socket 7 đang đối diện với sự suy sụp trong cuộc đua về CPU.
• Slot 1
Khe này nằm trong CPU Pentium II và III mới của Intel. Slot 1 có 242 tiếp điểm khe, nhờ chọn kiểu thiết kế Single Edge Contact.
• Slot A
Khe này nằm trong cấu trúc bộ xử lý AMD Athlon mới, mad AMD đã mua từ máy tính Alpha và sau đó phát triển K7 (Athlon).
• Single Edge Contact (S.E.C)
Đây là phương pháp mà trong đó Intel Pentium II Series CPU được lắp ráp. Phương pháp tiếp xúc trước đây giữa CPU và Main Board là thông qua nối kết giữa Pin với Pin. Ngày nay, những nhà sản xuất Main Board đã đặt bộ nhớ Cache L2 trên Main Board để dễ truy cập. Với công nghệ Single Edge Contact của Intel, CPU và bộ nhớ Cache L2 được lắp ráp thành một thành phần duy nhất, làm tăng tốc độ hoạt động của chúng và cải tiến sự thực thi của hệ thống.
• Điện áp mặt phẳng lõi (điện áp hoạt động CPU bên trong)
Đây là tổng điện áp cần thiết bên trong cho hoạt động của Chip CPU. Do sự tăng tốc độ CPU gần đây, nên kiểu thiết kế cơ cấu CPU trở nên phức tạp hơn. Sự cân đối với hiệu quả thực thi cao của CPU là nhiệt mà nó phát ra. Do đó, điện áp hoạt động của CPU cần được làm mát để nó không bị quá nhiệt. Các CPU trước đây cần 3.52V (điện áp) hoặc 3.38V. Ngày nay, chúng chỉ cần 30, 3.90 hoặc 2.80.
• Điện áp mặt phẳng IO (điện áp hoạt động CPU bên trong)
Đây là điện áp cần cho các thiết bị ngoại vi khác trong máy tính, ngoại trừ CPU, bằng 3.30V, 3,38V.
• Điện áp đơn
Khi điện áp bên ngoài của CPU bằng với điện áp bên trong của nó. Trong các CPU trước đây (cho đến Petium MMX) điện áp đơn là yêu cầu điện áp chuẩn. Thực tế, các Main Board trước đây cũng đã chọn yêu cầu điện áp đơn. Mainboard có điện áp đơn sẽ không thể sử dụng các CPU được tạo sau Pentium MMX.
CPU đòi hỏi sự tiêu thụ cả điện áp trong và ngoài. Do đó các
Mainboard cần được thiết kế với các điện áp bên trong để CPU sử dụng, và điện áp ngoài để sử dụng cho các thiết bị ngoại vi. Phần lớn các sản phẩm CPU hỗ trợ điện áp kép để giảm sự tiêu thụ năng lượng của CPU và ngăn chặn sự quá nhiệt.
• Đồng hồ bên ngoài
Đây là thành phần đơn vị thời gian bên ngoài trong một hệ thống máy tính. Tần suất chung bao gồm 33 MHz, 50 MHz, 75MHz, và 83 MHz. MHz có nghĩa là Mega Hertz (triệu Hertz). Hãy lấy một CPU 33 MHz làm ví dụ, các thành phần khác nhau trong máy tính đồng bộ hoá tần suất tại 1/33,000,000 mỗi giây. Nếu không có sự đồng bộ hoá, các thành phấn sẽ gặp khó khăn trong việc truyền và nhận dữ liệu. Với một tần suất cao hơn chẳng hạn như 100 MHz, máy tính sẽ thực hiện tốt hơn.
• Thừa số nhân ( Multiplier factor)
Đây là tốc độ hoạt động của CPU bên trong, nó không dựa vào đồng hồ bên ngoài. CPU chịu trách nhiệm đối với các phép tính. Miến sao nó có thể gửi các kết quả trở lại đúng nơi, thì nó đã hoàn thành tác vụ. So với các thiết bị ngoại vi, kiểu thiết kế CPU bên trong phức tạp hơn và chạy với tốc độ cao hơn. Để tận dụng đặc điểm này, CPU bên trong không được đặt cùng với đồng hồ bên ngoài.
• CPU Clocks
Đây là đồng hồ hoạt động CPU bên trong. Nó bằng với đồng hồ bên ngoài nhân với thừa số nhân. Với đồng hồ bên ngoài là 100 MHz, thừa số nhân bằng 4.5, tốc độ hoạt động của CPU là 100 MHz nhân 4.5 bằng 450 MHz. Thậm chí với cùng một sản phẩm như nhau nhưng vẫn có biến đổi khác nhau về tốc độ. Khi bạn mua Pentium III 450, bạn sẽ có một máy tính với tốc độ hoạt động cuả CPU là 450 MHz ( 100 MHz * 4.5).
• FPU ( Floating Process Unit)
Dữ liệu được biểu diễn một cách khác nhau trong tài liệu máy tính. Ngoài các phép thập phân thông thường, phần lớn các CPU đều có đơn vị động đặc biệt để xử lý phép toán động. Khi một CPU không thể xử lý các phép toán động, phép toán động phải thực hiện ở dạng các số thập phân, sau đó kết quả được biến đổi thành ký hiệu điểm động. CPU giảm chậm tốc độ khi nó thực hiện các phép tính này lặp đi lặp lại nhiều lần. Khi CAD hay phần mềm đồ hoạ đòi hỏi nhiều phép toán điểm động cho trình ứng dụng.
thi. Phần lớn sản phẩm CPU hiện hành đều hỗ trợ FPU. Tuy nhiên, các nhãn hiệu CPU khác nhau cho ra hiệu suất thực thi khác nhau. Trong các thời đại cuả CPU 386 trước đây khi mà FPU chưa được bao gồm thì các chip FPU được bổ sung vào Mainboard để đạt được các tính năng của điểm động.
• Chỉ dẫn ( Instruction)
Đây là đơn vị hoạt động CPU cơ bản. Nhiều hoạt động dữ liệu của nó bao gồm cộng, trừ, nhân, chia. Khi một chương trình đang chạy, nó lệnh cho CPU thực thi các chuỗi chỉ dẫn. Nói cách khác, CPU làm cho các chỉ dẫn hoạt động một cách phù hợp.
• RISC ( Reduced Instruction Set Computer)
Đặc tính này làm giảm các chỉ dẫn phức tạp mà CPU thực thi. Khi tập chỉ dẫn (Instruction Set) nhỏ hơn, việc thiết kế Bo CPU sẽ dễ hơn, do đó làm giảm chi phí sản xuất và giảm giá thành sản phẩm. Trong khi đó, RISC có thể tăng tốc độ của máy tính và làm cho nó trở nên hữu hiệu hơn. Trong thời đại mới này, tốc độ là quan trọng, thì RISC có thể trở nên phổ biến hơn.
• CISC ( Complex Instruction Set Computer)
CISC giúp cho máy tính dễ lập trình hơn. Bù lại là tính phức tạp trong kiểu thiết kế phần cứng và thời gian thực thi lâu hơn. Bạn có thể chọn từ RISC hoặc CISC cho máy tính của bạn hoặc kiểu thiết kế trung gian.
• OverClock
Tốc độ hoạt động CPU có nghĩa là máy tính sẽ chạy với tốc độ đó. Chẳng hạn Pentium MMX 233 MHz sẽ chạy với tốc độ hoạt động là 233 MHz. Nhưng nếu bạn điều chỉnh thừa số nhân hay đồng hồ bên ngoài của Mainboard, bạn có thể thay đổi tốc độ của CPU để nó chạy nhanh hơn, chẳng hạn, nếu bạn có một CPU 66 MHz * 3 Pentium 200 MHz và thay đổi đồng hồ bên ngoài sang 75 MHz, tốc độ hoạt động của CPU sẽ là 75 MHz * 3 = 255 MHz. Việc thay đổi thừa số nhân sang 3.5 sẽ đặt cho CPU của bạn tốc độ là 66 MHz * 3.5 = 233 MHz. Bạn có thể luôn luôn điều chỉnh máy tính ngay sau khi bạn biết chắc chắn rằng nó sẽ không quá nhiệt. Nhưng một số sản phẩm CPU bị khoá bởi nhà sản xuất vì vậy bạn không thể điều chỉnh chúng.
• Quạt CPU
Để ngăn chặn sự quá nhiệt xảy ra khi những người sở hữu máy tính điều chỉnh tốc độ CPU, nhiều nhà cung cấp CPU đã phát triển các sản phẩm làm mát CPU. Các sản phẩm ngăn chặn bao gồm các đệm làm mát, nhưng
thuật của Socket 7 đều trang bị quạt CPU. Trừ khi CPU đã có quạt rồi, bạn có thể luôn luôn bổ sung nó. Bạn cũng có thể tìm thấy các sản phẩm làm mát này trong các ứng dụng thiết kế chip vốn nhận thấy chính bản thân chúng cũng bị sự cố quá nhiệt tương tự.
• Tần suất bị khoá
Gần đây các Hacker máy tính đã OverClock hoạt động CPU, Làm cho một số nhà sản xuất khoá tần suất CPU. Ngay sau khi tần suất bị khoá nó không thể được thay đổi bằng các điều chỉnh đồng hồ bên trong hay thừa số nhân. Chỉ có một số trường hợp ngoại lệ là thông qua đồng hồ bên ngoài Mainboard. Nhưng bạn cần xem xét các đặc điểm của Mainboard và thiết bị ngoại vi để quyết định việc thay đổi đồng hồ bên ngoài có làm OverClock máy tính hay không. Đừng quên rằng sự quá nhiệt vẫn là một sự cố.
• Kingkong
Các CPU trước đây được xếp theo dạng Ceramic. Series sản phẩm Intel CPU, bắt đầu từ AT/XT đến series Pentium, không phải là các trường hợp ngoại lệ. Do sự cố quá nhiệt nên nhiều nhà sản xuất CPU đã đưa ra công nghệ làm mát mới được gọi là KingKong. Nó đề cập đến phương pháp với sản phẩm mới của Intel được tìm thấy trong các series Pentium/ Pentium MMX của nó. Từ diện mạo bên ngoài, chip KingKong CPU một phần nằm lộ ra ngoài và hầu như tối đen. Socket 7 Celeron là một sản phẩm tương tự.
• Bandwidth (Băng thông)
là sự khác biệt lớn nhất giữa các loại bus, nó là đơn vị để xác định hiệu năng của bus, tức là có bao nhiêu lượng thông tin được chuyển đi bởi bus trên một đơn vị thời gian (thường là giây). Ví dụ như bus PCI có thể chuyển 32bit dữ liệu mỗi lần và xung nhịp của nó là 33Mhz vậy băng thông của nó sẽ là 133 Mbps (Megabits trên 1 giây).