--- Bài mới hơn ---
Cấu Tạo, Cấu Trúc, Phần Cứng, Chức Năng, Thiết Bị Ngoại Vi…
Cấu Tạo Và Chức Năng Của Bộ Xử Lý Trung Tâm (Cpu) Của Cân Điện Tử
Giáo Án Môn Tin Học Lớp 10
Nêu Thành Phần Và Chức Năng Của Cpu
Socket Cpu Là Gì ?
I – Chức năng của CPU
- CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vị xử lí trung tâm. CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là một con chip với vài chục chân. Phức tạp hơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạch với hàng trăm con chip khác. CPU là một mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được thiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistor
-
-
Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit)Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi,đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học( +,-,*,/ )hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn,nhỏ hơn…)
-
Thanh ghi ( Register )Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý
III – Các thông số kỹ thuật của CPU
-
Tốc độ của CPU:Tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa).Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core 2 Duo.Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz, …). Đối với các CPU cùng loại tần số này càng cao
thì tốc độ xử lý càng tăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duo có tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân. Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cache L2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so với hệ thống 2 nhân thế hệ 1 ( Intel Core Duo và Intel Pentium D) với mỗi core từng cache L2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữ liệu xử lý nhanh hơn). Hiện nay công nghệ sản xuất CPU làm công nghệ 65nm.
Hiện đã có loại CPU Quad-Core (4 nhân). Hãng AMD đã cho ra công nghệ gồm 2 bộ xử lý, mỗi bộ 2-4 nhân.
-
Tốc độ BUS của CPU ( FSB – Front Side Bus )
FSB – Front Side Bus là gì ?
- FSB – Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ
liệu chạy qua chân của CPU.
- Trong một hệ thống thì tốc độ Bus của CPU phải bằng với tốc độ
Bus của Chipset bắc, tuy nhiên tốc độ Bus của CPU là duy nhất nhưng
Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB
- Ở dòng chíp Pen2 và Pen3 thì FSB có các tốc độ 66MHz, 100MHz và
133MHz
- Ở dòng chíp Pen4 FSB có các tốc độ là 400MHz, 533MHz,
800MHz, 1066MHz, 1333MHz và 1600MHz
- Bộ nhớ Cache.
Cache: Vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ chính.
Cache L1: Integrated cache (cache tích hợp) – cache được hợp nhất ngay trên CPU. Cache tích hợp tăng tốc độ CPU do thông tin truyền đến và truyền đi từ cache nhanh hơn là phải chạy qua bus hệ thống. Các nhà chế tạo thường gọi cache này là on-die cache. Cache L1 – cache chính của CPU. CPU trước hết tìm thông tin cần thiết ở cache này.
Cache L2: Cache thứ cấp. Thông tin tiếp tục được tìm trên cache L2 nếu không tìm thấy trên cache L1. Cache L2 có tốc độ thấp hơn cache L1 và cao hơn tốc độ của các chip nhớ (memory chip). Trong một số trường hợp (như Pentium Pro), cache L2 cũng là cache tích hợp.
-
– Pentium là Chip được thiết kế để chạy cho các ứng dụng mạnh như xử lý đồ hoạ, Video, Game 3D v v… ChipPentium có bộ nhớ Cache lớn hơn vì vậy làm tăng hiệu suất làm việc của nó
– Celeron:
Là dòng chíp rút gọn của Pentium nhằm hạ giá thành, số Transistor trong Celeron ít hơn và bộ nhớ Cache nhỏ hơn, Celeron được thiết kế để chạy cho các ứng dụng nhẹ như ứng dụng Văn phòng, duyệt Web v v…
So sánh chíp Pentium với Celeron
– Khi chạy các ứng dụng nhẹ như văn phòng, duyệt web thì tốc độ của
Pentium và Celeron gần như tương đương( nếu hai Chip có cùng MHz), nhưng khi chạy ở các ứng dụng mạnh như xử lý đồ hoạ, game, video thì Pentium có đốc độ nhanh gấp từ 1,5 đến 2 lần .
-
Giải thích các thông số kỹ thuật của CPU ghi trên báo giá các công ty máy tính
Bus/Core Ratio
12
Tỷ lệ giữa tốc độ CPU và BUS hệ
thống
Core Stepping
M0
Các mốc đánh dấu sự phát triển của
nhân CPU
CPUID String
06FDh
Chuỗi ký tự mã Hexa xác định đặc
tính của CPU
Thermal Specification
73.3°C
Nhiệt độ cho phép, quá mức nhiệt
trên CPU có
thể
ngưng hoạt động
Trong các thông số kỹ thuật trên thì các thông số Tốc độ CPU /
tốc độ Bus FSB /
dung lượng cache L2 / và kiểu đóng gói ( mục dấu
* ) là quan trọng nhất mà bạn
cần phải quan tâm khi mua Chip
- Địa chỉ sau giúp bạn tham khảo các thông số kỹ thuật của toàn bộ các
đời CPU – Intel
http://processorfinder.intel.com/Default.aspx
-
Lịch sử CPU Intel
BXL 4 bit
4004 là BXL đầu tiên được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 1971, sử dụng trong máy tính (calculator) của Busicom. 4004 có tốc độ 740KHz, khả năng xử lý 0,06 triệu lệnh mỗi giây (milion instructions per second – MIPS); được sản xuất trên công nghệ 10 µm, có 2.300 transistor (bóng bán dẫn), bộ nhớ mở rộng đến 640 byte.
Bộ xử lý của Intel sản xuất năm 1974
BXL 8bit
8008 (năm 1972) được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 của
Computer Terminal Corporation (CTC). 8008 có tốc độ 200kHz, sản xuất trên
công nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB.
BXL
16bit
8088 trình làng vào tháng 6 năm 1979, là BXL được IBM chọn đưa vào
chiếc máy tính (PC) đầu tiên của mình; điều này cũng giúp Intel trở thành
nhà sản xuất BXL máy tính lớn nhất trên thế giới. 8088 giống hệt 8086
nhưng có khả năng quản lý địa chỉ dòng lệnh. 8088 cũng sử dụng công nghệ 3
µm, 29.000 transistor, kiến trúc 16 bit bên trong và 8 bit bus dữ liệu
ngoài, 20 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 1MB. Các phiên bản của 8088
gồm 5 MHz và 8 MHz.
80186 (năm 1982) còn gọi là iAPX 186. Sử dụng chủ yếu trong những ứng
dụng nhúng, bộ điều khiển thiết bị đầu cuối. Các phiên bản của 80186 gồm
10 và 12 MHz.
BXL 32bit vi kiến trúc NetBurst
(NetBurst MICRO-ARCHITECTURE)
Intel 386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL. Intel386DX là BXL 32 bit đầu tiên Intel giới thiệu vào năm 1985, được dùng trong các PC của IBM và PC tương thích. Intel386 là một bước nhảy vọt so với các BXL trước đó. Đây là BXL 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm, nó có thể chạy nhiều chương trình khác nhau cùng một thời điểm. 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bit dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ. Cũng như BXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode.
Intel Pentium 4 (P4) là BXL được giới thiệu vào tháng 11 năm 2000. P4 sử dụng vi kiến trúc NetBurst có thiết kế hoàn toàn mới so với các BXL cũ (PII, PIII và Celeron sử dụng vi kiến trúc P6).
Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện cuối năm 2000, có bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2- 256 KB, socket 423 và 478. P4 Willamette có một số tốc độ như 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7,1,8, 1,9, 2,0 GHz.
- Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng11 năm 2000 đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket 478.
BXL Celeron được thiết kế với mục tiêu dung hòa giữa công nghệ và giá cả, đáp ứng các yêu cầu phổ thông như truy cập Internet, Email, chat, xử lý các ứng dụng văn phòng. Điểm khác biệt giữa Celeron và Petium là về công nghệ chế tạo và số lượng Transistor trên một đơn vị.
Celeron Willamette 128 (2002), bản “rút gọn” từ P4 Willamette, có bộ nhớ đệm L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478. Celeron Willamette 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2. Một số BXL thuộc dòng này như Celeron 1.7 (1,7 GHz) và Celeron 1.8 (1,8 GHz).
Celeron NorthWood 128, “rút gọn” từ P4 Northwood, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478. Celeron NorthWood 128 cũng hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, gồm Celeron 1.8A, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 tương ứng với các tốc độ từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz.
Celeron D (Presscott 256), được xây dựng từ nền tảng P4 Prescott, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB (gấp đôi dòng Celeron NorthWood), bus hệ thống 533 MHz, socket 478 và 775LGA. Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit. Celeron D gồm 310, 315, 320, 325, 325J, 326, 330, 330J, 331, 335, 335J, 336, 340, 340J, 341, 345, 345J, 346, 350, 351, 355 với các tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz
Pentium 4 Extreme Edition
Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) xuất hiện vào tháng 9 năm 2003, là BXL được Intel “ưu ái” dành cho game thủ và người dùng cao cấp. P4EE được xây dựng từ BXL Xeon dành cho máy chủ và trạm làm việc. Ngoài công nghệ HT “đình đám” thời bấy giờ, điểm nổi bật của P4EE là bổ sung bộ nhớ đệm L3- 2 MB. Phiên bản đầu tiên của P4 EE (nhân Gallatin) sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L2 512 KB, L3- 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, sử dụng socket 478 và 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz).
P4 Prescott (năm 2004)
Pentium D (năm 2005)
Pentium D (tên mã Smithfield, 8xx) là BXL lõi kép (dual core) đầu tiên của Intel, được cải tiến từ P4 Prescott nên cũng gặp một số hạn chế như
hiện tượng thắt cổ chai do băng thông BXL ở mức 800 MHz (400 MHz cho mỗi lõi), điện năng tiêu thụ cao, tỏa nhiều nhiệt. Smithfield được sản xuất
trên công nghệ 90nm, có 230 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2 MB (2×1 MB, không chia sẻ), bus hệ thống 533 MHz (805) hoặc 800 MHz, socket 775LGA.
Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, Smithfield được trang bị tập lệnh mở rộng EMT64 hỗ trợ đánh địa chỉ nhớ 64 bit, công nghệ Enhanced SpeedStep
(830, 840). Một số BXL thuộc dòng này như Pentium D 805 (2,66 GHz), 820 (2,8 GHz), 830 (3,0 GHz), 840 (3,2 GHz).
Cùng sử dụng vi kiến trúc NetBurst, Pentium D (mã Presler, 9xx) được Intel thiết kế mới trên công nghệ 65nm, 376 triệu transistor, bộ nhớ đệm
L2 4 MB (2×2 MB), hiệu năng cao hơn, nhiều tính năng mới và ít tốn điện năng hơn Smithfield. Pentium D 915 và 920 tốc độ 2,8 GHz, 925 và 930
(3,0GHz), 935 và 940 (3,2 GHz), 945 và 950 (3,4 GHz), 960 (3,6GHz). Presler dòng 9×0 có hỗ trợ Virtualization Technology.
Pentium Extreme Edition (năm 2005)
Tại diễn đàn IDF đầu năm 2006, Intel đã giới thiệu kiến trúc Intel Core với năm cải tiến quan trọng là khả năng mở rộng thực thi động (Wide Dynamic Execution), tính năng quản lý điện năng thông minh (Intelligent Power Capability), chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache), truy xuất bộ nhớ thông minh (Smart Memory Access) và tăng tốc phương tiện số tiên tiến (Advanced Digital Media Boost). Những cải tiến này sẽ tạo ra những BXL mạnh hơn, khả năng tính toán nhanh hơn và giảm mức tiêu thụ điện năng, tỏa nhiệt ít hơn so với kiến trúc NetBurst.
Intel Pentium Dual-Core Processor SX năm 2006 Socket 775
Intel Core 2 Duo
BXL lõi kép sản xuất trên công nghệ 65 nm, hỗ trợ SIMD instructions, công nghệ Virtualization Technology cho phép chạy cùng lúc nhiều HĐH, tăng cường bảo vệ hệ thống trước sự tấn công của virus (Execute Disable Bit), tối ưu tốc độ BXL nhằm tiết kiệm điện năng (Enhanced Intel SpeedStep Technology), quản lý máy tính từ xa (Intel Active Management Technology). Ngoài ra, còn hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3.
Core 2 Duo (tên mã Conroe) có 291 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA. Một số BXL thuộc dòng này:
E6600 (2,4 GHz), E6700 (2,66 GHz). Core 2 Duo (tên mã Allendale) E6300 (1,86 GHz), E6400 (2,13 GHz) có 167 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA. E4300 (1,8 GHz) xuất hiện năm 2007 có bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus 800 MHz, không hỗ trợ Virtualization Technology.
Intel® Core™2 Duo Processor- Kiểu chân: Soket LGA775
– Tốc độ FSB: 800MHz, 1066MHz và 1333MHz
– Cache từ 2MB đến 6MB
– Tương thích với Memory là DDR2
– Chipset hỗ trợ là Intel 945GC, 945GT, 946PL, 946GZ, Q963, Q965, P965,G965
CPU
Intel® Core™2 Duo SX năm 2007
Core 2 Extreme
BXL lõi kép dành cho game thủ sử dụng kiến trúc Core, có nhiều đặc điểm giống với BXL Core 2 như công nghệ sản xuất 65 nm, hỗ trợ các công nghệ mới Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel x86-64, Execute Disable Bit, Intel Active Management, Virtualization Technology, Intel Trusted Execution Technology… các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3.
Core 2 Extreme (tên mã Conroe XE) (tháng 7 năm 2006) với đại diện X6800 2,93 Ghz, bộ nhớ đệm L2 đến 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA. Cuối năm 2006, con đường phía trước của BXL tiếp tục rộng mở khi Intel giới thiệu BXL 4 nhân (Quad Core) như Core 2 Extreme QX6700, Core 2 Quad Q6300, Q6400, Q6600 và BXL 8 nhân trong vài năm tới. Chắc chắn những BXL này sẽ thỏa mãn nhu cầu người dùng đam mê công nghệ và tốc độ.
Câu hỏi thườnggặp
-
Câu hỏi 1: Khi chọn CPU cho máy tính thì cần lưu ý điều gì ? Trả lời:Nếu bạn đã có Main thì bạn phải mua CPU có các thông số sau phù hợp vớiMainboard như- Soket 478 hay 775- Tốc độ FSB ( bus của CPU ) mà Main hỗ trợ là bao nhiêu. Ví dụMain ghi Support FSB 533, 800, 1066MHz thì bạn có thể chọn một CPU có Bus thuộc phạm vi trên
– Với một Mainboard rẻ tiền nó vẫn có thể chạy được các CPU đắt tiền miễn là có cùng kiểu Socket và cùng kiểu Bus nhưng nó sẽ không khai thác hết sức mạnh của CPU, cũng giống như bạn mua một con xe tốt nhưng nó không thể chạy nhanh trên một con đường xấu.
-
Câu hỏi 2:– Giữa CPU và RAM có mối liên hệ gì không khi chọn thiết bị ? Trả lời:Cũng giống như CPU, khi bạn mua RAM thì phải có Bus thuộc phạm vi mà Mainboard hỗ trợ, ngoài ra bạn nên chọn RAM có tốc độ Bus bằng 1/2 Bus của CPU rồi tăng lên một nấc.Ví dụ : khi chọn CPU có FSB là 533 thì nên chọn RAM có Bus là 333, vì 533/2= 266 tăng lên một nấc thành 333.Các nấc thang của tốc độ Bus như sau: ( nó là bội số của tốc độ 66MHz )
Bus RAM gồm:
SDRAM có Bus 66, 100, 133MHz
DDR có Bus 200, 266, 333, 400 MHz
DDR2 có Bus 400, 533, 667, 800 MHz
DDR3 có Buss 800, 1066, 1333, 1600 MHz
Bus CPU ( FSB ) gồm có
Bus của CPU Pentium thường 400, 533, 800 MHz
Bus của CPU Dual core, Core 2 Duo, Core 2 quad gồm: 800, 1066. 1333 và 1600 MHz
-
Câu hỏi 3:Tôi muốn nâng cấp CPU có được không ? Trả lời:– Hoàn toàn được nếu như CPU của bạn muốn nâng cấp cắm vừa chân ( tức là cùng Soket) đồng thời nó có tốc độ Bus thuộc phạm vi mà Mainboard hỗ trợ, để biết Mainboard của bạn hỗ trợ những FSB gì cho CPU trong khi bạn mất tài liệu kèm theo thì bạn có thể tra tên con IC Chipset bắc trong mục Chipset hoặc trong mục Tra cứu IC của Website này.- Nhưng bạn lưu ý, có thể CPU tốc độ cao vẫn chạy được trên Main của bạn nhưng nó sẽ làm việc không hết hiệu suất .
--- Bài cũ hơn ---
Tìm Hiểu Về Cách Làm Việc Của Cpu
Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Cpu
Bài Giảng Modul:cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Cpu
Cấu Trúc Máy Tính Cau Truc May Tinh Ppt
Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Cpu
