4. Cấu trúc cơ bản của một CPU
4.1.2. CPU Dual Core
Cấu trúc chu của một CPU dual core của AMD:
Hình 24: Dual Core của MD
Ta nhận thấy rằng ở thế hệ này 2 nhân CPU được tích hợp trên một chip duy nhất với cùng kích thước và số chân nhưng tốc độ thực thi tăng gần như gấp đôi. Tuy nhiến với kiến trúc này vẫn có một nhược điểm đó là mỗi Core có một cache riêng, điều này làm cho hiệu xuất sử dụng cache sẽ không cao, vì có khi một core thiếu cache trong khi core kia không sử dụng đến cache của mình.
Cấu trúc CPU dual core của Intell
Kiến trúc này sử dụng công nghệ chia sẻ thông minh cache L2, nghĩa là 2 core sử dụng chung cache L2 với tổng dung lượng 4MB. Còn ở thế hệ Dual Core trước đây, mỗi nhân có cache L2 riêng với dung lượng mỗi cache là 2MB và có nhược điểm là cache L2 của nhân nào thì nhân đó dùng, nếu thừa thì để đó và thiếu thì phải đợi. Việc chia sẻ cache L2 cũng làm tăng băng thông của từng nhân. Cache L2 dùng chung được cấp một cách năng động cho từng nhân của CPU dựa vào khối lượng công việc. Việc thực thi tối ưu 2 nhân có hiệu quả này làm tăng khả năng truy cập dữ liệu của mỗi nhân từ cache L2, giảm thời gian trễ một cách đáng kể cho những dữ liệu được thường xuyên sử dụng và nâng cao hiệu quả tính toán.
Một số ƣu điểm vƣ t trội của công nghệ dual core:
1) Tăng tốc độ tính toán song song bằng kỹ thuật siêu phân luồng(Hình 26) 2) Tăng tốc độ thực thi chương trình bằng bằng công nghệ chia sẻ với Cache
lớn hơn (Hình 27)
3) Tăng tốc độ xử lý các gói Media (Video, ảnh, …) 128bit/lần (Hình 28) 4) Tiết kiệm năng lượng tối đa: Chỉ cấp nguồn cho core nào đang hoặt động.
Hình 27: Chia sẻ Cache thông minh
4. . T p lệnh
Tập lệnh là thứ ngôn ngữ duy nhất mà một CPU có thể hiểu và làm theo. Về mặt bản chất có thể hiểu rằng mọi chương trình chạy trên máy tính là sự kết hợp các lệnh và chỉ với những lệnh này theo một cách thức nào đấy nhằm làm một việc cụ thể. Cũng như ta có Búa, Cưa, Gỗ, Đinh,… Những bằng các cách và quynh trình khác nhau ta có thể tạo ra Bàn, Ghế, Tủ,…
Một lệnh máy thường có 2 phần:
o Mã thao tác (Operation Code: Opcode): Mã chỉ ra thao tác mà bộ vi xử lý cần phải thực hiện.
o Địa chỉ toán hạng (Operand Address): Chỉ ra nơi chứa các toán hạng mà mã thao tác sẽ tác động.
Toán hạng nguồn: dữ liệu vào của thao tác
Toán hạng đích: dữ liệu ra của thao tác Một số nhóm lệnh cơ bản:
o Thao tác chuyển dữ liệu o Thao tác xử lý số học và logic o Thao tác vào ra dữ liệu qua cổng o Thao tác điều khiển rẽ nhánh o Thao tác điều khiển hệ thống o Thao tác xử lý số dấu chấm động
o Thao tác chuyên dụng khác: xử lý ảnh, âm thanh, tiếng nói,…