QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN DỰA TRÊN NHỮNG PHÁT MINH SÁNG TẠO CỦA HAI SẢN PHẨM ĐƯƠNG ĐẠI

CÁC CỘT MỐC PHÁT TRIỂN 1971 – 2007 Trong lịch sử phát triển của mình, chiếc máy tính đã phát triển từ một chiếc máy chữđơn thuần thành một thiết bị đóng vai trò căn bản trong phương thức

Đề tài: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN DỰA TRÊN NHỮNG PHÁT MINH SÁNG TẠO CỦA HAI SẢN PHẨM ĐƯƠNG ĐẠI

Học viên

BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP

SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

Nội Dung

1 GIỚI THIỆU

Phát minh – Sáng tạo là làm cái gì đó mà chưa ai nghĩ ra cách làm

Hầu như mọi thứ chúng ta có hoặc đang sử dụng đều đã được phát minh trước đó Chuông cửa,điện thoại, lò sấy, đèn, tủ lạnh, máy in, thuỷ tinh, thép, nhựa dẻo Đây chỉ là một vài trong hàngvạn phát minh đã có

Dĩ nhiên là không khí, nước, cỏ cây không cần phải được phát minh Nhưng cách đưa không khívào nhà, bơm nước vào nơi cần thiết, giúp trồng và chăm sóc cây là những phát minh - sáng tạo.Thực phẩm cũng không cần được phát minh – sáng tạo Nhưng tổ tiên thời tiền sử của chúng ta

có thể bị chết đói nếu họ không phát minh-sáng tạo ra vũ khí để săn bắt thú hoang lấy thịt Vàchắc chắn đất đai trên thế giới không thể sản xuất được lương thực cho tất cả hàng triệu ngườinếu như chúng ta không phát minh - sáng tạo máy móc để cày bừa đất

Một số phát minh – sáng tạo rất quan trọng được thực hiện cách đây đã lâu trước khi con người

có chữ viết Con dao, giáo mác, cung và tên, cách đốt lửa, cách làm ra vải vóc và đồ gốm.Không ai biết những người nào đã phát minh ra những thứ này Thậm chí với những phát minhhiện đại, không phải lúc nào cũng có thể đặt tên người phát minh Một người thêm vào một nétcuối cùng, nhưng tác phẩm của họ đã dựa vào thành quả của nhiều người khác Chẳng hạn nhưkhông thể nói người nào phát minh – sáng tạo ra chiếc xe hơi Những chiếc xe hơi đầu tiên đượctriển khai bởi nhiều phát minh được ghép chung và nối tiếp với nhau

Trong vài trường hợp, hai nhà phát minh đã phát minh hầu như cùng một loại đồ vật, cùng thờigian, mặc dù không người nào biết một điều gì về công việc của người kia Có một câu tục ngữ

cổ rằng: “Nhu cầu là mẹ phát minh” Thật là một câu tục ngữ hay Khi có nhu cầu về một thiết

bị nào đó, nhiều người làm việc về nó và chẳng sớm thì muộn sẽ có một người sản xuất ra vậtmong muốn đó Vài người có thể cùng chung ý tưởng về đồ vật đó trong cùng một thời điểm.Hầu như mọi phát minh đều được cải tiến nhanh chóng Các bóng đèn điện mà chúng ta dùnghiện nay không giống lắm với bóng đèn do Edison chế tạo năm 1879 Nếu nhiều người có thểthấy được chiếc điện thoại đầu tiên của Alexander Graham Bell, thì người ta sẽ không biết nó làcái gì vì nó không giống với máy điện thoại ngày nay

Trong tin học cũng vậy, đã có rất nhiều thành quả là những sản phẩm trực tiếp từ quá trình phátminh và sáng tạo trong suốt lịch sử phát triển của ngành Nội dung chính của bài thu hoạch này

sẽ trình bày quá trình phát triển của 2 trong số những sản phẩm tiêu biểu: bộ xử lý của Intel vàtrình duyệt Internet Explorer của Microsoft Theo đó, phân tích một số nguyên lý trong số 40nguyên lý sáng tạo cơ bản được áp dụng trong việc cải tiến, đổi mới 2 sản phẩm này

2 MỘT SỐ THÀNH QUẢ SÁNG TẠO TRONG TIN HỌC

A SỰ PHÁT TRIỂN BỘ VI XỬ LÝ INTEL

I CÁC CỘT MỐC PHÁT TRIỂN (1971 – 2007)

Trong lịch sử phát triển của mình, chiếc máy tính đã phát triển từ một chiếc máy chữđơn thuần thành một thiết bị đóng vai trò căn bản trong phương thức mà hàng triệucon người chúng ta làm việc, liên lạc, học tập, giải trí và còn nhiều mô hình sử dụngkhác nữa Việc giới thiệu chiếc máy tính cá nhân IBM đầu tiên năm 1981 đã đánh dấumột bước ngoặt cơ bản trong ngành công nghiệp điện toán

Hình 1: Bộ vi xử lý 4004

Năm 1971: Bộ vi xử lý 4004

4004 là bộ vi xử lý đầu tiên của Intel Phát minh đột phá này nhằm tăng sức mạnh chomáy tính Busicom và dọn đường cho khả năng nhúng trí thông minh của con ngườivào trong các thiết bị vô tri cũng như các hệ thống máy tính cá nhân

Số lượng bóng bán dẫn: 2.300Tốc độ: 108KHz

Hình 2: Bộ vi xử lý 8008

Năm 1972: Bộ vi xử lý 8008

Bộ vi xử lý 8008 mạnh gấp đôi bộ vi xử lý 4004 Thiết bị Mark-8 được biết đến như

là một trong những hệ thống máy tính đầu tiên dành cho người sử dụng gia đình –một hệ thống mà theo các tiêu chuẩn ngày nay thì rất khó để xây dựng, bảo trì và vậnhành

Số lượng bóng bán dẫn: 3.500Tốc độ: 200KHz

Hình 3: Bộ vi xử lý 8080

Năm 1974: Bộ vi xử lý 8080

Bộ vi xử lý 8080 đã trở thành bộ não của hệ thống máy tính cá nhân đầu tiên – Altair

Số lượng bóng bán dẫn: 6.000Tốc độ: 2MHz

Hình 4: Bộ vi xử lý 8086-8088

Năm 1978: Bộ vi xử lý 8086-8088Một hợp đồng cung cấp sản phẩm quan trọng cho bộ phận máy tính cá nhân mớithành lập của IBM đã biến bộ vi xử lý 8088 trở thành bộ não của sản phẩm chủ đạomới của IBM—máy tính IBM PC Số lượng bóng bán dẫn: 29.000

Tốc độ: 5MHz, 8MHz, 10MHz

Hình 5: Bộ vi xử lý 286

Năm 1982: Bộ vi xử lý 286

Bộ vi xử lý 286, còn được biết đến với cái tên là 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 Tính

tương thích về phần mềm này vẫn luôn là một tiêu chuẩn bắt buộc trong họ các bộ vi

xử lý của Intel

Số lượng bóng bán dẫn: 134.000Tốc độ: 6MHz, 8MHz, 10MHz, 12,5MHz

Hình 6: Bộ vi xử lý Intel 386

Năm 1985: Bộ vi xử lý Intel 386

Bộ vi xử lý Intel 386 có 275.000 bóng bán dẫn – nhiều hơn 100 lần so với bộ vi xử lý

4004 ban đầu Đây là một chip 32 bit và có khả năng xử lý “đa tác vụ”, nghĩa là nó cóthể chạy nhiều các chương trình khác nhau cùng một lúc

Số lượng bóng bán dẫn: 275.000Tốc độ: 16MHz, 20MHz, 25MHz, 33MHz

Hình 7: Bộ vi xử lý CPU Intel 486 DX

Năm 1989: Bộ vi xử lý CPU Intel 486 DXThế hệ bộ vi xử lý 486 thực sự có ý nghĩa khi giúp chúng ta thoát khỏi một máy tínhphải gõ lệnh thực thi và chuyển sang điện toán chỉ và nhấn (point-and-click)

Số lượng bóng bán dẫn: 1,2 triệuTốc độ: 25MHz, 33MHz, 50MHz

Hình 8: Bộ vi xử lý Pentium®

Năm 1993: Bộ vi xử lý Pentium®

Bộ vi xử lý Pentium® cho phép các máy tính dễ dàng hơn trong việc tích hợp những

dữ liệu ‘thế giới thực” như giọng nói, âm thanh, ký tự viết tay và các ảnh đồ họa

Số lượng bóng bán dẫn: 3,1 triệuTốc độ: 60MHz, 66MHz

Hình 9: Bộ vi xử lý Pentium® II

Năm 1997: Bộ vi xử lý Pentium® II

Bộ vi xử lý Pentium® II có 7,5 triệu bóng bán dẫn này được tích hợp công nghệ IntelMMX, một công nghệ được thiết kế đặc biệt để xử lý các dữ liệu video, audio và đồhọa một cách hiệu quả

Số lượng bóng bán dẫn: 7,5 triệuTốc độ: 200MHz, 233MHz, 266MHz, 300MHz

Hình 10: Bộ vi xử lý Pentium® IIINăm 1999: Bộ vi xử lý Pentium® III

Bộ vi xử lý Pentium® III có 70 lệnh xử lý mới – những mở rộng Internet StreamingSIMD – giúp tăng cường mạnh mẽ hiệu suất hoạt động của các ứng dụng xử lý ảnhtiên tiến, 3-D, streaming audio, video và nhận dạng giọng nói Bộ vi xử lý này đượcgiới thiệu sử dụng công nghệ 0,25 micron.

Số lượng bóng bán dẫn: 9,5 triệuTốc độ: 650MHz tới 1,2GHz

Hình 11: Bộ vi xử lý Pentium® 4

Năm 2000: Bộ vi xử lý Pentium® 4

Bộ vi xử lý này được giới thiệu với 42 triệu bóng bán dẫn và các mạch 0,18 micron

Bộ vi xử lý đầu tiên của Intel, bộ vi xử lý 4004, chạy ở tốc độ 108 kilohertz (108.000hertz), so với tốc độ của bộ vi xử lý Pentium® 4 là 1,5 gigahertz (1,5 tỷ hertz)

Số lượng bóng bán dẫn: 42 triệuTốc độ: 1,30GHz, 1,40GHz, 1,50GHz, 1,70GHz, 1,80GhzTháng 8 năm 2001: Bộ vi xử lý Pentium 4 đạt mốc 2 GHz

Tháng 11 năm 2002: Bộ vi xử lý Intel Pentium 4 hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồngIntel giới thiệu Công nghệ Siêu phân luồng đột phá cho bộ vi xử lý Intel® Pentium®

4 mới có tốc độ 3,06 GHz Công nghệ Siêu phân luồng có thể tăng tốc hiệu suất hoạtđộng của máy tính lên tới 25% Intel đạt mốc tốc độ mới cho máy tính với việc giớithiệu bộ vi xử lý Pentium 4 tốc độ 3,06 GHz Đây là bộ vi xử lý thương mại đầu tiên

có thể xử lý 3 tỷ chu trình một giây và được hiện thực hóa thông qua việc sử dụngcông nghệ sản xuất 0,13 micron tiên tiến nhất của ngành công nghiệp

Tháng 6 năm 2003: Bộ vi xử lý Intel Pentium 4 hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồngđược giới thiệu với tốc độ 3,2 GHz

Tháng 11 năm 2003: Bộ vi xử lý Intel® Pentium® 4 Extreme Edition hỗ trợ Côngnghệ Siêu phân luồng tốc độ 3,20 GHz được giới thiệu Sử dụng công nghệ xử lý 0,13micron của Intel, bộ vi xử lý Intel Pentium 4 Extreme Edition có bộ nhớ đệm L2 dunglượng 512 kilobyte, một bộ nhớ đệm L3 dung lượng 2 megabyte và một kênh truyền

hệ thống tốc độ 800 Mhz Bộ vi xử lý này tương thích với họ chipset hiện tại Intel®

865 và Intel® 875 cũng như bộ nhớ hệ thống chuẩn

Tháng 6 năm 2004: Bộ vi xử lý Intel Pentium 4 hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồng đạtmốc 3,4 GHz

Tháng 4 năm 2005: Giới thiệu nền tảng sử dụng bộ vi xử lý hai nhân đầu tiên củaIntel gồm bộ vi xử lý Intel® Pentium® Extreme Edition 840 chạy ở tốc độ 3,2 GHz

và một chipset Intel® 955X Express Các bộ vi xử lý hai nhân hoặc đa nhân đượcphát triển bằng cách đưa hai hay nhiều nhân xử lý hoàn chỉnh vào trong một bộ vi xử

lý đơn nhất giúp quản lý đồng thời nhiều tác vụ

Hình 12: Bộ vi xử lý Intel® Pentium® DTháng 5 năm 2005: Bộ vi xử lý Intel® Pentium® D với hai nhân xử lý – hay còn gọi

là “các bộ não” – được giới thiệu cùng với họ chipset Intel® 945 Express có khả năng

hỗ trợ những tính năng của các thiết bị điện tử tiêu dùng như âm thanh vòm, video có

độ phân giải cao và các khả năng xử lý đồ họa tăng cường

Hình 13: Bộ vi xử lý Intel Core 2 DuoTháng 5 năm 2006: Nhãn hiệu Intel Core 2 Duo được công bố

Hình 14: Bộ vi xử lý Intel Core 2 Extreme Quad-Core

Tháng 7 năm 2006: Tập đoàn Intel công bố 10 bộ vi xử lý mới Intel Core 2 Duo vàCore 2 Extreme cho các hệ thống máy tính để bàn và máy tính xách Những bộ vi xử

lý mới này nâng cao tới 40% hiệu suất hoạt động và nhiều hơn 40% hiệu quả tiếtkiệm điện năng so với bộ vi xử lý Intel® Pentium® tốt nhất Các bộ vi xử lý Core 2Duo có 291 triệu bóng bán dẫn

Hình 15: Bộ vi xử lý Intel XeonNăm 2007: Intel Xeon Quad-Core, Intel Xeon Dual-Core, Intel Core 2 ExtremeQuad-Core với tên mã Penryn được công bố với tốc độ xử lý trên 3GHz Đây cũng làthế hệ bộ vi xử lý đầu tiên của Intel được sản xuất theo công nghệ 45nm Ngoài ra,các lệnh xử lý SSE4 mới hỗ trợ xử lý video, hình ảnh và các dữ liệu 3D với hiệu suấtcao hơn, tiết kiệm điện năng hơn

Số lượng bóng bán dẫn: 820 triệu

II NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN VI XỬ LÝ CỦA INTEL

Nguyên tắc liên tục các tác động có ích: kể từ năm 2005, bộ vi xử lý hai nhân đầu

tiên của Intel ra đời giúp tăng cường khả năng xử lý đa tác vụ Các tiểu trình – threadthay vì phải chờ đợi một nhân với một luồng vật lý duy nhất xử lý lần lượt thì giờ đây

có thể được xử lý gần như cùng một lúc bởi hai nhân xử lý riêng biệt trên cùng bộ vi

xử lý Nhờ đó, giảm thiểu thời gian xử lý các tác vụ nặng nề, tăng cường hiệu suất xử

lý của CPU

Hình 16: Minh họa kiến trúc một bộ vi xử lý 4 nhân

Nguyên tắc “chứa trong”: các bộ vi xử lý đa lõi chứa hai nhân trở lên trong cùng

một bộ vi xử lý Các nhân này có thể hoạt động độc lập xử lý các tiến trình – processkhác nhau hay cùng nhau xử lý một tiến trình gồm nhiều tiểu trình

Nguyên tắc kết hợp: thay vì một mainboard cần phải có không gian để chứa hai

CPU với mỗi CPU chỉ chứa một nhân xử lý duy nhất, kết hợp hai nhân hoặc nhiềuhơn vào cùng một CPU tạo thành bộ vi xử lý đa lõi Việc kết hợp như vậy khôngnhững giúp tiết kiệm không gian mà còn giảm thời gian truyền tải dữ liệu từ bộ nhớ

hệ thống đến nhiều CPU Từ đó, còn tiết kiệm được đáng kể năng lượng tiệu thụ vànhiệt năng tiêu hao (điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng hao phí) Bên cạnh việckết hợp nhiều nhân xử lý vào cùng một bộ vi xử lý, Intel còn có tham vọng kết hợpkhả năng xử lý các ứng dụng đa phương tiện vào CPU, giúp người dùng tiết kiệm chiphí cho việc mua card đồ họa rời rất đắt tiền

Nguyên tắc linh động: năm 1989, thế hệ bộ vi xử lý Intel 486 ra đời giúp người dùng

tương tác với máy tính bằng giao diện đồ họa với thiết bị input mới là chuột máy tính.Khả năng tương tác mới với máy tính này giúp người dùng sử dụng máy tính dễ dànghơn rất nhiều Tuy nhiên, vẫn có thể tương tác với máy tính bằng phương pháp gõlệnh cũ, tạo sự thuận tiện tối đa cho người dùng

Hình 17: Giao diện đồ họa của phần mềm Lupa trên máy Toshiba T200 PenPC, cấuhình: 8MB RAM, ổ cứng 80MB và sử dụng bộ vi xử lý Intel 486 40MHz

Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: để thực hiện mong muốn phát triển, sản xuất các bộ vi

xử lý tích hợp nhiều nhân, Intel cần chế tạo được các bộ vi xử lý hai nhân làm tiền đề

Từ các kinh nghiệm đúc kết được trong quá trình phát triển CPU hai nhân, có thể thiết

kế và chế tạo các bộ vi xử lý nhiều hơn hai nhân một cách dễ dàng

Hình 18: Kiến trúc bộ vi xử lý Intel Core i7 Nehalem

Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: Intel luôn cố gắng đưa ra những sản phẩm bộ vi xử

lý có khả năng thay thế các loại card đồ họa đắt tiền, có khả năng xử lý đồ họa ngaytrong CPU với hiệu suất chấp nhận được Tuy nhiên, việc kết hợp CPU với card đồhọa như vậy không đáp ứng được cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng xử lý đồ họamột cách chuyên nghiệp như các ứng dụng mô hình hóa 3D, các video game “hạngnặng”… Ngoài ra, việc tính hợp khả năng xử lý đồ họa vào CPU làm cho công việclập trình trở nên phức tạp hơn rất nhiều Mặc dù vậy, đây vẫn là giải pháp có chi phíthấp cho người tiêu dùng so với việc mua và lắp đặt một card đồ họa rời cho máy tínhcủa mình

Hình 19: Kiến trúc bộ vi xử lý Intel Sandy Bridge

B SỰ PHÁT TRIỂN TRÌNH DUYỆT WEB INTERNET EXPLORER

I GIỚI THIỆU

Windows Internet Explorer (trước đây là Microsoft Internet Explorer; viết tắt là IE),

là một dòng trình duyệt web giao diện đồ họa do Microsoft phát triển và là một thànhphần của các hệ điều hành Microsoft Windows kể từ năm 1995 Đây là trình duyệtweb có nhiều người sử dụng nhất từ năm 1999, đạt tới đỉnh cao là khoảng 95% thịphần trong năm 2002 và 2003 với IE5 và IE6 Kể từ đó thị phần của trình duyệt này

đã từ từ giảm xuống với sự cạnh tranh đổi mới từ các trình duyệt web khác, vớiMozilla Firefox là đối thủ đáng kể Microsoft đã chi hơn 100 triệu đô la Mỹ mỗi nămvào IE vào cuối thập niên 1990, với hơn 1000 người tham gia phát triển vào năm1999

Phiên bản phát hành mới nhất là 9.0, hiện cho phép cập nhật miễn phí đối với các hệđiều hành Windows 7 Service Pack 1 và Windows Vista Service Pack 2

Internet Explorer được phát hành lần đầu tiên với vai trò là một gói bổ sung Plus! forWindows 95 vào năm 1995 Các phiên bản sau đó cho phép tải về miễn phí, hoặcnằm trong các bản service pack, và kèm trong các bản phát hành dịch vụ OEM củaWindows 95 và các phiên bản Windows sau đó

Các phiên bản khác có mặt từ cuối thập niên 1990 bao gồm một phiên bản OEMnhúng có tên gọi Internet Explorer for Windows CE (IE CE) có trong các nền tảngtrên WinCE và hiện dựa trên IE6 Internet Explorer dành cho Pocket PC, sau đó đượcđổi tên thành Internet Explorer Mobile dành cho Windows Mobile cũng đã được pháttriển, và vẫn tiếp tục phát triển cùng với các phiên bản dành cho máy tính để bàn vớinhiều chức năng hơn

II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

Dự án Internet Explorer được bắt đầu vào mùa hè năm 1994 bởi Thomas Reardon vàsau đó do Benjamin Slivka làm trưởng nhóm, lấy ý tưởng mã nguồn từ Spyglass, Inc.Mosaic, một trình duyệt web thương mại có mặt từ sớm với hình thức gắn liền với

trình duyệt tiên phong Mosaic của NCSA Vào cuối năm 1994, Microsoft đã xin đượcphép từ Spyglass Mosaic với sự hỗ trợ chi phí hàng quý cùng với một số phần trămtrong lợi nhuận thu được từ các sản phẩm không phải Windows của Microsoft để đổilấy phần mềm Mặc dù có tên tương tự như Mosaic của NCSA, Spyglass Mosaicdùng không nhiều mã nguồn của NCSA Mosaic.

Internet Explorer 1

Internet Explorer 1 ra mắt vào tháng 8 năm 1995 Nó là phiên bản chỉnh sửa củaSpyglass Mosaic mà Microsoft đã có phép, giống như nhiều công ty khác bắt đầu việcphát triển trình duyệt cho riêng mình, từ Spyglass Inc Nó đi kèm với Microsoft Plus!for Windows 95 và bản phát hành OEM của Windows 95 Phiên bản này được cài đặtthành một phần của Internet Jumpstart Kit trong Plus! Nhóm Internet Explorer bắtđầu khoảng sáu người trong giai đoạn phát triển đầu tiên Internet Explorer 1.5 đượcphát hành vài tháng sau đó dành cho Windows NT và bổ sung tính năng hỗ trợ hiểnthị bảng biểu cơ bản Tuy nhiên, với việc đưa kèm miễn phí nó vào hệ điều hành, họkhông phải trả tiền bản quyền cho Spyglass Inc., dẫn đến kiện cáo làm tiêu tốn hàngtriệu đô la Mỹ

Hình 20: Internet Explorer 1

Internet Explorer 2

Internet Explorer 2 được phát hành dành cho Windows 95, Windows NT 3.5, và NT4.0 vào tháng 11 năm 1995 (sau bản 2.0 beta vào tháng 10) Nó hỗ trợ SSL, cookie,VRML, RSA, và nhóm tin Internet Phiên bản 2 cũng là bản phát hành đầu tiên dànhcho Windows 3.1 và Macintosh System 7.0.1 (PPC hay 68k), mặc dù phiên bản Mackhông được phát hành cho đến tháng 1 năm 1996 dành cho PPC, và tháng 4 dành cho68k Phiên bản 2.1 dành cho Mac ra mắt vào tháng 8 năm 1996, mặc dù vào thời điểm

đó Windows đã lên đến phiên bản 3.0 Phiên bản 2 được kèm trong Windows 95 OSR

1 và Internet Starter Kit for Windows 95 của Microsoft vào đầu năm 1996 Phần mềmphát hành với 12 ngôn ngữ trong đó có tiếng Anh nhưng nó mở rộng ra đến 24, 20, và

9 lần lượt cho các phiên bản dành cho Win 95, Win 3.1 và Mac vào tháng 4 năm

1996 Bản 2.0i hỗ trợ bộ ký tự byte kép