Page 2 ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ 1 ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ CPU CỦA INTEL GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Vũ Đình Long SINH VIÊN THỰC HIỆN Hồ Dương Hải–2031122002 Nguyễn Thị Bạch Liên–2031121014 Nguyễn Minh Triết–2031122021 TPHCM, Tháng 052022 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ CPU CỦA INTEL 4 1 1 Giới thiệu chung về Intel 4 1 2 CPU là gì? 5 1 3 Các thành phần cấu tạo của CPU 6 1 4 Các thông số tạo nên CPU 7 1 4 1 Thương hiệu.
Trang 1ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
- -BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ 1
ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ CPU CỦA INTEL
TPHCM, Tháng 05/2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Vũ Đình Long SINH VIÊN THỰC HIỆN: Hồ Dương Hải–2031122002
Nguyễn Thị Bạch Liên–2031121014 Nguyễn Minh Triết–2031122021
Trang 2MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 3
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CPU CỦA INTEL 4
1.1 Giới thiệu chung về Intel 4
1.2 CPU là gì? 5
1.3 Các thành phần cấu tạo của CPU 6
1.4 Các thông số tạo nên CPU 7
1.4.1 Thương hiệu: 8
1.4.2 Từ bổ nghĩa thương hiệu 12
1.4.3 Số chỉ báo thế hệ 12
1.4.4 Hậu Tố 16
CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM 18
2.1 Nguyên lý hoạt động của CPU 18
2.2 Ưu nhược điểm của CPU 19
CHƯƠNG III: SƠ LƯỢC VỀ CPU CORE I3,I5,I7,I9 20
3.1 Những thông số cần thiết khi lựa chọn dòng CPU 20
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO 22
Trang 3Lời giới thiệu
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, máy vi tính đã trở thành một phần không thể thiếu Tất cả các công việc chuyên môn, giải trí, nghệ thuật, đều có thể thực hiện trên máy tính Càng nhiều người sử dụng máy tính hơn thì càng có nhiều người muốn tìm hiểu về máy tính, hiểu để có thể sử dụng máy tính một cách hợp lý và phát huy hết tác dụng của máy tính Một phần không thể thiếu và vô cùng quan trọng của máy vi tính ngoài CPU ra còn có Mainboard và chipset đi kèm theo nó.
So với trước đây, máy tính ngày càng được phát triển hơn, công nghệ đổi mới liên tục Điển hình là các bộ vi xử lý CPU Core i của Intel, mỗi dòng CPU mới lại có một hoặc một số đặc tính khác nhau Đề tài về CPU này với mục đích trình bày về các cấu trúc của CPU để mọi người có thể hiểu một cách khái quát nhất về một bộ phận quan trọng không thể thiếu của máy tính này Bên cạnh đó, đề tài cũng giới thiệu các thế hệ CPU mới nhất hiện nay Hy vọng rằng với đề tài này, các bạn có thể có cho mình những kiến thức cần thiết và hữu ích trong học tập, công việc cũng như trong cuộc sống.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CPU CỦA INTEL1.1.Giới thiệu chung về Intel
Trang 4Tập đoàn Intel (Integrated Electronics) thành lập vào ngày 18/07/1968, lúc đó là tập đoàn hợp nhất về thiết bị điện tử, sản xuất ở Santa Clara (California, USA) bởi nhà hóa học kiêm vật lý học Gordon E.Moore và Robert Noyce, sau khi họ đã rời công
ty Fairchild Semicondutor.
Intel có 99.000 nhân viên tại 199 văn phòng và cơ sở sản xuất kinh doanh trên toàn cầu Năm 2005 doanh thu của Intel đại 38 tỷ USD, và Intel xếp thứ 50 trong các công ty lớn nhất thế giới.
Intel sản xuất các sản phẩm như chip vi xử lý cho máy tính, bo mạch chủ, ổ nhớ flash, card mạng và các thiết bị máy tính khác Intel Corporation là công ty sản xuất thiết bị chất bán dẫn lớn nhất thế giới, và là nhà phát minh ra chuỗi vi mạch xử lý thế hệ x86 mà bộ xử lý tìm thấy ở các máy tính cá nhân Intel làm ra các sản phẩm motherboard chipsets (con chip mạch chủ), network cards (card mạng lưới) and Ics (mạch tổ hợp), flash memory (bộ nhớ flash), graphic chips (con chip đồ họa),
embedded processors (bộ ghi xử lý), và các thiết bị khác có liên quan đến tin học và
sự truyền thông.
Năm 1971: Bộ vi xử lý 4004 là bộ vi xử lý đầu tiên của Intel.
Năm 1972: Bộ vi xử lý 8008 mạnh gấp đôi bộ vi xử lý 4004.
Năm 1974: Bộ vi xử lý 8086-8088 một hợp đồng cung cấp sản phẩm quan trọng cho
bộ phận máy tính cá nhân mới thành lập của IBM biến bộ vi xử lý 8088 trở thành
bộ não của sản phẩm chủ đạo mới của IBM – máy tính IBM PC.
Năm 1982: Bộ vi xử lý 286(hay còn được gọi 80286) là bộ vi xử lý Intel đầu tiên có thể chạy tất cả các phần mềm được viết cho những bộ vi xử lý trước đó.
Năm 1992 – 2005: CPU Pentium ra đời.
Năm 2006: CPU Core Dual, Core 2 Quad ra đời.
Năm 2009: Dòng CPU mới nhất , mạnh nhất ra đời dòng Core i(core i3, core i5, core i7)
Trang 5Bộ xử lý máy chủ đáp ứng một loạt các nhu cầu sử dụng máy chủ, mang lại hiệu năng có thể mở rộng và độ tin cậy vượt trội mà bạn cần cho máy chủ của mình cũng như môi trường trung tâm dữ liệu.
1.2 CPU là gì?
CPU là chữ viết tắt của Central Processing Unit hay còn gọi là bộ xử lý trung tâm
Nó được cấu thành bởi đơn vị số học-lôgic (ALU) và đơn vị điều khiển CPU có thể được xem như "quả tim" của bất cứ một máy tính thông thường nào, dù nó là máy tính để bàn, máy chủ hay máy tính xách tay, tại đó mọi thông tin, thao tác, dữ liệu sẽ được tính toán kỹ lưỡng và đưa ra lệnh điều khiển mọi hoạt động của máy tính.
Trang 6H1.2 CPU
1.3.Các thành phần cấu tạo của CPU
H1.3.Thành phần cấu tạo CPU
Trong CPU thì bao gồm các thành phần chính đó là:
-ALU(Logic số học): có nhiệm vụ thực hiện các phép tính toán học, logic sau đó trả lại kết quả cho các thanh ghi hoặc bộ nhớ.
-Control Unit(CU – Điều khiển): Là thành phần của CPU có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lý, được điều tiết chính xác
Trang 7bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống.Phần này là phần cốt lõi của một bộ xử lý được cấu tạo từ các mạch logic so sánh với các linh kiện bán dẫn như transistor tạo thành -Main Memory(Các thanh ghi): Tương tự như RAM trên máy tính, các thanh ghi này có dung lượng nhớ thấp nhưng tốc độ truy xuất cực kỳ nhanh Các thanh ghi này sẽ nằm trong CPU, và dùng để lưu trữ dữ liệu tạm thời các kết quả từ bộ xử lý ALU.
- Opcode: Phần bộ nhớ chứa mã máy của cpu(không bắt buộc) để có thể thực thi các lệnh trong file thực thi.
- Phần điều khiển: Thực hiện việc điều khiển các khối và điều khiển tần số xung nhịp.Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lý trong và ngoàiCPU theo các khoảng thời gian không đổi
Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp Tốc độ theo đó xung nhịp
hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp – tốc độ đồng hồtính bằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz) Phần này là không cần thiết cho một CPU nhưnghầu hết có trong kiến trúc cisc
1.4.Các thông số tạo nên CPU
Trang 8Hiện tại thì dòng Intel Core đã ra mắt tới 9 thế hệ với nhiều tên gọi và phiên bản khác nhau Nhưng chung quy bạn chỉ cần nắm bắt quy tắc đặt tên sau là hoàn toàn
có thể phân biệt và dễ dàng lựa chọn được loại CPU phù hợp với nhu cầu sử dụng của bản thân.
Công thức gọi tên như sau:
Tên vi xử lý: Thương hiệu + Từ bổ nghĩa thương hiệu + Số chỉ báo thế hệ + Ba chữ số SKU + Hậu tố đặc biệt.
H1.4.Công thức gọi tên CPU
1.4.1.Thương hiệu:
Tính đến thời điểm hiện tại Intel có nhiều dòng chip vi xử lý, được xử dụng nhiều nhất là các dòng sau:
CPU Intel Pentium
Pentium là dòng chip xử lý với hiệu năng ổn định cùng mức giá bình dân tương thích với nhiều mainboard như Pentium III, Pentium IV,…
Intel Pentium thông thường có 2 nhân xử lý ( một số ít có 4 nhân) với xung nhịp dao động từ 1.1 GHz đến 3.5 GHz Hiện Pentium đã được Intel nâng cấp lên thế hệ Haswell và được sản xuất ở quy trình 22nm cho khả năng siêu tiết kiệm điện TDP 15W và hiệu năng xử lý tốt hơn CPU core i thế hệ cũ.
Trang 9H1.5.CPU Pentium
CPU Intel Celeron
CPU Intel Celeron là bộ xử lý cấp cơ bản của Intel cho các công việc tính toán cơ bản được phát triển sau Pentium, là phiên bản rút gọn hơn để nhằm giảm giá thành
và được sử dụng trên các mẫu máy tính giá rẻ phù hợp với các thao tac soạn thảo
Trang 10văn abnr, gửi email, hoặc trên các máy tra cứu dữ liệu tại các trung tâm thương mại.
Ở các tác vụ thông thường, Pentium và Celeron gần như tương đương nhau( nếu cùng số nhân và cùng xung nhịp xử lý) nhưng khi chạy ở các ứng dụng mạnh như
xử lý đồ hoạc, game, video thì Pentium có tốc độ nhanh gấp 1.5 đến 2 lần.
H1.6.CPU Celeron
CPU Intel Xeon
Vi xử lý Xeon hướng tới các đối tượng các doanh nghiệp sử dụng các máy trạm để quản lý hoặc cá nhân yêu cầu hiệu năng ổn định cao CPU Xeon cho phép một máy tính dùng chung nhiều CPU từ 1 hoặc CPU cùng mô máy Cũng có loại dùng nhiều CPU 4-8 hoặc nhiều hơn nữa.
Trang 11CPU Intel Xeon dùng càng nhiều CPU thì giá thành sẽ càng cao, phổ biến nhất là loại Xeon dùng 2 CPU, được thiết kế 2 QPI(QuickPath Interconnect) dùng để giao tiếp với ramserver và mainboard được dùng chéo qua nhau Inetl Xeon phù hợp với các hoạt động xử lý đa luồng nhiều tác vụ và quản lý các máy tính liên kết ở mức thấp hơn trong thời gian dài mà không cần tạm ngưng.
H1.7 CPU Xeon
Intel Core i
Intel Core I là dòng vi xử lý phổ biến nhất của Intel, hiện nay CPU Intel Core I có 4 dòng sản phẩm với hiệu năng tăng dần là Core i3, Core i5, Core i7 và Core i9.
Trang 12H1.8 CPU Core i
Đến nay, đã có 9 thế hệ CPU Core I xuất hiện thay thế vị trí của nhau trên thị
trường xử lý máy tính.
1.4.2.Từ bổ nghĩa thương hiệu
Dòng Core i của Intel có các loại chip có tên i3, i5, i7 là tên các dòng chip theo từng đời đời càng cao thì hiệu năng cũng như giá thành càng lớn
1.4.3 Số chỉ báo thế hệ
Dòng chip Core i được phát triển từ năm 2009 và cho tới nay thì dòng Core i đã trải qua 9 thế hệ Và đương nhiên là thế hệ càng mới thì chất lượng được cải tiến càng tốt hơn, khả năng xử lý tốt hơn và được trang bị card đồ họa tích họa tích hợp mạnh mẽ hơn Chi tiết như sau:
1.Nehalem – Thế hệ đầu
Nehalem được sản xuất để thay thế kiểu kiến trúc Core 2 cũ(Core 2 Dual, Core 2 Quad…) Thế hệ này họ sản xuất CPU trên quy trình 32 nm và lần đầu tiên được tích hợp công nghệ Turbo Boost cùng với Hyper Threading trên cùng một con chip, điều này giúp tăng hiệu năng đáng kể so với các thế hệ chip trước đó.
Cách nhận biết: CPU đời đầu tiên sẽ được ký hiệu bằng 3 chữ số + hậu tố (vd:
Trang 13i3-2.Sandy Bridge – Thế hệ thứ 2
Sandy Bridge là thế hệ thứ 2 của hãng Intel và họ vẫn sử dụng công nghệ 32 nm nhưng so với thế hệ đầu thì GPU(nhân xử lý đồ họa) với CPU(bộ vi xử lý trung tâm)
đã cùng được sản xuất trên quy trình 32nm và cùng năm nằm trên một đế.
Điều này có tác dụng giảm diện tích và đồng thời tăng khả năng tiết kiệm điện, cũng
dễ hiểu thôi vì lúc này CPU vfa GPU sẽ sử dụng chung bộ nhớ đệm Ở thế hệ 2 việc
mã hóa video và giải mã video đã mạnh mẽ hơn rất nhiều do họ đã tích hợp thêm tính năng “Intel Quick Video” và đồng thời Turbo Boost cũng được nâng cấp lên phiên bản mới(phiên bản 2.0), CPU đa phần là 2 lõi, riêng các phiên bản có hậu tố
QM và QE sẽ có 4 lõi và đều tích hợp GPU HD Graphics 3000.
Cách nhận biết: được ký hiệu bằng 4 chữ số ( bắt đầu bằng số 2) + hậu tố, ví dụ như i3 – 2820QM, i5 – 2333s,…một điều nữa là dòng CPU thế hệ 2 thường sử dụng socket LGA 1155.
3.Ivy Bridge – Thế hệ thứ 3
Đế thế hệ thứ 3 thì Intel đã thay đổi công nghệ và đã sử dụng quy trình sản xuất 22
nm, sử dụng công gnheej bóng dãn bán dẫn 3D Tri-gate Điều này có tác dụng giúp giảm diện tích đế nhưng vẫn tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên CPU và giúp tiết kiệm điện năng khi hoạt động.
Cách nhận biết: Chip Ivy Bridge sử dụng các tên thông dụng như Core i3, Core i5, Core i7 + hậu tố phía sau nó Để nhận biết được dòng này thì người ta thường để y đến con số đằng sau dấu –(thường là số 3 vì nó là thế hệ số 3), ví dụ: i5 – 3670s, i7 – 3550U… và CPU thế hệ thứ 3 cũng sử dụng socket LGA giống như thế hệ thứ 2 vậy 4.Haswell – Thế hệ thứ 4
Thế hệ này được sử dụng khá phổ biến hiện nay bởi vì trong thế hệ CPU được thiết
kế mỏng hơn, tiết kiệm điện năng hơn rất nhiều ( khoảng 20 lần), chạy mát hơn và khả năng xử lý đồ họa cũng được cải thiện đáng kể.
Trang 14Cách nhận biết: Cũng rất đơn giản thôi, bạn có thể phân biệt được chip ở thế hệ thứ 4 với tên như sau: Core i(3,5,7) + 4 chữ số + hậu tố Trong số đó đầu sau dấu – là
số 4(tức thế hệ thứ 4).Ví dụ: i5-4670H,…
5.Broadwell – Thế hệ thứ 5
Đây là thế hệ mới của hãng Intel, đây được coi là bản thu nhỏ của Haswell, gọi là phiên bane thu nhỏ nhưng ở đây chúng ta không bàn đến kích thước vật kts của chip CPU, mà là sự thu nhỏ của các bóng bán dẫn tạo nên bộ điều khiển trung tâm CPU.
Ngoài ra, trong thế hệ 5 này hãng Intel còn tung ra một dòng CPU đặc biệt với cái tên Core M, đây là một biến thể có tên mã Broadwell-Y, được thiết kế dạng hệ thống trên chip (SoC), TDP rất thấp từ 3,5 W đến 4,5 W > loại này được sản xuất để
hướng tới máy tính bảng và Ultrabook là chính Core M tích hợp GPU HD 5300, hỗ trợ tối đa 8 GB RAM LPDDR3-1600.
=> Cách nhận biết: Hoàn toàn tương tự với các thế hệ bên trên, bạn có thể phân biệt được chíp ở thế hệ thứ 5 với tên như sau: Core i (3 5, 7) + 4 chữ số + hậu tố Trong
đó số đầu tiên sau dấu - là số 5 (tức là thế hệ 5) Ví dụ như i5 – 5200U… Broadwell cũng sử dụng socket LGA 1150 nhé.
6 Vi kiến trúc Skylake – Thế hệ thứ 6
Được ra đời vào năm ngoái, năm 2015 , thế hệ này sử dụng Socket LGA 1151 và không tương thích với các thế hệ cũ trước đó Xung nhịp tối đa khi ép xung lên đến 5 GHz (khi làm mát bằng không khí) đến 6 GHz (khi làm mát bằng nitơ lỏng) Cho tới thời điểm hiện tại thì hãng mới có 2 loại đó là Core i7-6700K và Core i5- 6600K.
Điều đặc biệt các bạn cần lưu ý đến loại này đó là nó chỉ hỗ trợ RAM chuẩn DDR4
và DDR3L, và điều đáng buồn là nó không tương thích với hệ điều hành Windows 8.1, Windows 8, Windows 7.
7 Kaby Lake – Thế hệ thứ 7
Intel đã chính thức ra mắt chíp CPU thế hệ thứ 7 với tên mã của nó là Kaby Lake Chíp CPU này được sản xuất trên công nghệ 14 nm của hãng Intel Và tất nhiên, ở thế hệ này nó đã được cải tiến rất nhiều về hiệu năng xử lý đồ họa, cũng như lượng điện năng tiêu thụ cũng giảm đi đáng kể.
Trang 15Ở thế hệ này thì theo như hãng Intel, họ đã tập trung rất nhiều vào khả năng xử lý
đồ họa, đặc biệt là video 4k, video 360, công nghệ thực tế ảo.
Dòng chíp Corel i7 sẽ hỗ trợ rất tốt cho Game thủ bởi khả năng xử lý đồ họa nhanh gấp 5 lần những chiếc máy tính ra cách đây 5 năm.
8 Coffelake – Thế hệ thứ 8
Ở thế hệ thứ 8 này, Intel đặt tên mã cho con chíp của mình là Coffee Lake Đây là lời đáp chả mạnh mẽ của hãng Intel, khi mà AMD đang chiếm lĩnh thị trường với con chíp mang tên Ryzen.
Các chuyên gia công nghệ gọi bộ vi sử lý Coffee Lake là một con quái vật Trong đó, điển hình là con chíp Core i7-8700K, với hiệu năng mạnh hơn 25% so với con chíp i7-7700K.
Cùng với khả năng xử lý đa nhiệm cực kỳ tốt, có nghĩa là bạn vừa chơi game và vừa
xử lý đồ họa Streaming ngon lành.
Thực sự là con chíp thế hệ thứ 8 này mạnh hơn rất nhiều so với thế hệ trước đó, bởi lần này Intel đã có rất nhiều sự thay đổi lớn cho con chíp của mình.
9 Coffee lake Refesh-Thế hệ thứ 9
Lộ trình sản phẩm của Intel trong thời gian gần đây khá dễ đoán bởi hãng vẫn chưa hoàn tất nghiên cứu tiến trình 10 nm nên Core i thế hệ 9 vẫn dùng tiến trình 14 nm ++ Bản chất Coffee Lake Refresh (Coffee Lake-R) vẫn là phiên bản cải tiến của Coffee Lake-S (Core I thế hệ 8 cho desktop phổ thông) và vẫn thuộc chu kỳ
Optimize 14 nm ++ đồng bọn với Kaby Lake chứ vẫn chưa thoát khoải vòng luẩn quẩn này Có lẽ phải đến Ice Lake thì chúng ta mới được trải nghiệm những CPU mới cho desktop thật sự trên tiến trình 10 nm.
1.4.4.Hậu Tố
Trang 16Cách đặt tên CPU Core i của hãng Intel thì mình đã chia sẻ với các bạn ở phía trên rồi, vậy còn ký tự cuối (hậu tố) – ký tự phía sau các dãy số có ý nghĩa như thế nào ? Nếu như muốn tìm hiểu thì các bạn đọc thêm phần bên dưới đây:
-E (chip E): Hay còn gọi là chíp nhúng, chíp E sử dụng lõi kép (2 lõi).
-Q (chip Q): Chip lõi tứ (4 lõi), Chíp Q cho hiệu năng cao cấp, phù hợp với
các laptop cấu hình cao.
-K (chíp K): Có thể ép xung khi hoạt động, ví dụ như Core i7 2600K,…
-U (chip U): Đây là loại chíp tiết kiệm năng lượng và thường thì nó có xung
nhịp (Tốc độ GHz) thấp, thường được sử dụng trên Laptop và Ultrabook nhằm tiết kiệm điện năng.
-M (chip M): Tên tiếng Anh là Mobile Microprocessor, đây là CPU dành cho các Laptop thông thường có xung nhip cao và mạnh mẽ Chíp M thường được sử dụng trong các Laptop chơi game hoặc sử dụng đồ họa nặng.
-S (chíp S): Có thể tối ưu hóa hiệu suất hoạt động, ví dụ như chíp i5 2500S…
-T (chíp T): Có thể tối ưu hóa hiệu suất hoạt động, ví dụ như chíp i5 2390T…
1 Ý nghĩa hậu tố của thế hệ đầu tiên (Nehalem)
Thế hệ đầu thì Intel sử dụng các hậu tố như M, LM, UM, E, LE, UE, QM và XM Đối với hậu tố QM/ XM thù ký tự M vẫn có ý nghĩa là Mobile và Q có nghĩa là Quad-core, X có nghĩa là eXtreme Cả 2 hậu tố này đều cho biết vi xử lý có 4 nhân, riêng ký tự XM sẽ cho biết đây là phiên bản mạnh nhất trong họ.
Đi kèm với hậu tố U và L (Ultra-low power và Low power) ví dụ như UM, LE > chỉ mức tiêu thụ điện năng thấp > là các chíp dành cho Laptop.
2 Ý nghĩa hậu tố của thế hệ thứ 2 (Sandy Bridge)
Lúc này hãng Intel bổ sung thêm hậu tố QE cùng với các hậu tố của thế hệ đầu
là M, QM, XM, E, LE, UE Hậu tố QE có tên đầy đủ là Quad-core Embedded, đây
là một phiên bản chíp nhúng với lõi tứ.
3 Ý nghĩa hậu tố của thế hệ thứ 3 (Ivy Bridge)