Nguyên tắc chứa trong

Một phần của tài liệu Vận dụng một số nguyên lý sáng tạo cơ bản TRIZ phân tích quá trình phát triển các dòng CPU (Trang 30)

Nội dung:

i. Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại có thể chứa những đối tượng khác …

ii. Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác

“Chứa trong” cần phải hiểu theo nghĩa rộng, không chỉ đơn thuần theo nghĩa không gian. Ví dụ: Khái niệm này nằm trong khái niệm khác, lý thuyết này nằm trong lý thuyết khác …

Nguyên tắc chứa trong là trường hợp riêng, cụ thể hóa của “Nguyên tắc phẩm chất cục bộ”.

Nguyên tắc chứa trong làm cho các đối tượng có thêm những tính chất mới mà trước đây chưa từng có như: gọn hơn, tăng độ an toàn, bền vững, tiết kiệm năng lượng, linh động hơn …

Phân tích:

Nguyên tắc chứa trong được vận dụng trong việc sản xuất CPU đa nhân. Loại

CPU này nhìn bề ngoài cũng giống như loại CPU thông thường nhưng bên trong nó chứa các phần mạch điện của cả 2 (4 hoặc 6) CPU, điểm chung của nó là các chân cắm tiếp xúc với socket của bo mạch chủ.

Các dòng CPU đa nhân thông dụng hiện nay là: Core i3, Core i5, Core i7, … của Intel. Việc tích hợp (“chứa”) nhiều nhân trong một CPU sẽ làm tăng tốc độ xử lý, có thể thực hiện nhiều tác vụ cùng lúc với tốc độ cao hơn.

Hơn nữa, trong công nghệ sản xuất CPU tiên tiến cho phép chế tạo được hàng trăm CPU trên một phiến đĩa, mỗi CPU lại chứa trong mình hàng tỉ Transistor, … 6) Nguyên tắc dự phòng

Nội dung:

i. Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn.

Nhận xét:

Ít có cộng việc nào có thể thực hiện với độ tin cậy tuyệt đối. Đấy là chưa kể điều kiện, mội trường, hoàn cảnh với thời gian cũng thay đổi. Do vậy cần phải tiên liệu trước những mạo hiểm, rủi ro, tai nạn, ốm đau, bệnh tật, thiên tai, … có thể xảy ra mà có phương pháp phòng ngừa từ trước.

Có thể nói, chi phí dự phòng là chi phí thêm, không mong muốn. Khuynh hướng phát triển là tăng độ tin cậy của đối tượng, công việc. Để làm điều đó cần sử dụng các vật liệu mới, các hiệu ứng mới, cách tổ chức mới …

Tinh thần chung của nguyên tắc này là cảnh giác và chuẩn bị biện pháp đối phó từ trước.

Phân tích:

Một máy tính sẽ hoàn toàn vô dụng nếu bạn không bắt bộ vi xử lý (CPU) thực hiện một nhiệm vụ nào đó. Công việc sẽ được thực hiện thông qua một chương trình, chương trình này lại gồm rất nhiều các chỉ lệnh để ra lệnh cho CPU làm việc. CPU lấy các chương trình từ bộ nhớ RAM. Tuy nhiên có một vấn đề với bộ nhớ RAM đó là khi nguồn nuôi của nó bị cắt thì các thành phần dữ liệu được lưu trong RAM cũng sẽ bị mất – chính điều này nên một số người nói rằng bộ nhớ RAM là một môi trường “dễ bay hơi”. Các chương trình và dữ liệu như vậy phải được lưu trên môi trường không “dễ bay hơi” sau khi tắt máy tính (giống như các ổ đĩa cứng hay các thiết bị quang như đĩa CD và DVD). Để tránh trường hợp máy tính không hoạt động khi bộ nhớ RAM có sự cố thì các nhà sản xuất đã tích hợp bộ nhớ đệm (Cache) là kiểu bộ nhớ có tốc độ truy xuất cao ngay bên trong CPU để tăng tốc truy cập dữ liệu và các chỉ lệnh được lưu trong bộ nhớ RAM trước đó.

Nói sâu hơn về cách Cache nhớ làm việc như sau:

- CPU yêu cầu chỉ lệnh hoặc dữ liệu đã được lưu tại địa chỉ “a”.

- Do nội dung từ địa chỉ “a” không có bên trong Cache nhớ nên CPU phải tìm nạp nó trực tiếp từ RAM.

- Bộ điều khiển Cache sẽ nạp một dòng (thường là 64 byte) bắt đầu từ địa chỉ “a” vào Cache nhớ. Nó sẽ nạp nhiều hơn dữ lượng dữ liệu mà CPU yêu cầu, chính vì vậy nếu chương trình tiếp tục chạy tuần tự (nghĩa là yêu cầu địa chỉ a +1) thì chỉ lệnh hoặc dữ liệu kế tiếp mà CPU sẽ hỏi đã được nạp trong Cache nhớ từ trước đó rồi.

- Mạch có tên gọi là tìm nạp trước sẽ nạp nhiều dữ liệu được đặt sau dòng này, có nghĩa là bắt đầu việc nạp các nội dung từ địa chỉ a + 64 trở đi vào Cache. Một ví dụ thực tế là các CPU của Pentium 4 có bộ tìm nạp

trước 256 byte, chính vì vậy nó có thể nạp được 256 byte kế tiếp sau dòng dữ liệu đã được nạp vào trong Cache.

- Nếu chương trình chạy một cách tuần tự thì CPU sẽ không cần phải tìm nạp dữ liệu bằng cách truy cập trực tiếp vào bộ nhớ RAM, ngoại trừ nạp mỗi chỉ lệnh đầu tiên – vì các chỉ lệnh và dữ liệu được yêu cầu bởi CPU sẽ luôn nằm bên trong Cache nhớ trước khi CPU yêu cầu đến chúng. Điều này giúp cho CPU không phải truy cập vào bộ nhớ “dễ bay hơi” RAM thường xuyên, tránh được những rủi ro khi RAM có sự cố bất ngờ.

Một phần của tài liệu Vận dụng một số nguyên lý sáng tạo cơ bản TRIZ phân tích quá trình phát triển các dòng CPU (Trang 30)