Bài thu hoạch Phương pháp nghiên cứu khoa học trong Tin học

Bài thu hoạch này phân tích các nguyên tắc sáng tạo được vận dụng trong các linh kiệnmáy tính điện tử dựa trên công nghệ chế tạo, đặc điểm, vai trò,… của các linh kiện đó.Nội dung trình

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN 1: NỘI DUNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN 5

1 Nguyên tắc phân nhỏ 5

2 Nguyên tắc “tách khỏi” 5

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 5

4 Nguyên tắc phản đối xứng 5

5 Nguyên tắc kết hợp 5

6 Nguyên tắc vạn năng 5

7 Nguyên tắc “chứa trong” 5

8 Nguyên tắc phản trọng lượng 5

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ 6

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 6

11 Nguyên tắc dự phòng 6

12 Nguyên tắc đẳng thế 6

13 Nguyên tắc đảo ngược 6

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 6

15 Nguyên tắc linh động 6

16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” 7

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 7

18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học 7

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 7

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích 7

21 Nguyên tắc “vượt nhanh” 7

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi 8

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 8

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian 8

25 Nguyên tắc tự phục vụ 8

26 Nguyên tắc sao chép (Copy) 8

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” 8

28 Thay thế sơ đồ cơ học 8

29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 9

30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 9

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 9

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc 9

33 Nguyên tắc đồng nhất 9

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 9

35 Thay đổi các thông số lý hóa của đối tượng 9

36 Sử dụng chuyển pha 10

37 Sử dụng sự nở nhiệt 10

38 Sử dụng các chất oxy hóa mạnh 10

39 Thay đổi độ trơ 10

40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) 10

PHẦN 2: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH & VIỆC ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO 11

1 Bộ nguồn & Các nguyên tắc sáng tạo 11

Bộ nguồn 11

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong bộ nguồn: 13

2 Mainboard & Các nguyên tắc sáng tạo 13

Mainboard: 13

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Mainboard: 14

3 CPU & Các nguyên tắc sáng tạo 14

CPU: 14

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong CPU: 16

4 RAM & Các nguyên tắc sáng tạo 17

RAM: 17

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong RAM: 19

5 Ổ đĩa cứng & Các nguyên tắc sáng tạo 19

Ổ đĩa cứng: 20

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Ổ đĩa cứng: 29

6 Màn hình & Các nguyên tắc sáng tạo 29

Màn hình: 29

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Màn hình: 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ Thông tin là một ngành Khoa học luôn phát triển một cách nhanh chóng,nhất là về mặt công nghệ phát triển các sản phẩm phần cứng

Bài thu hoạch này phân tích các nguyên tắc sáng tạo được vận dụng trong các linh kiệnmáy tính điện tử dựa trên công nghệ chế tạo, đặc điểm, vai trò,… của các linh kiện đó.Nội dung trình bày của bài thu hoạch gồm 2 phần:

- Phần 1: Trình bày văn bản của toàn bộ 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản

- Phần 2: Trình bày chi tiết về một số linh kiện phần cứng của máy tính Sau mỗimột linh kiện sẽ phân tích các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng trong việc tạo

Xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm, đã truyền đạt kiến thức và những suy nghĩmới lạ qua môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” Nhờ đó mà em

đã hoàn thành được bài thu hoạch này

PHẦN 1: NỘI DUNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN

1 Nguyên tắc phân nhỏ

a) Chia đối tượng thành các phần độc lập

b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được

c) Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng

b) Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau

c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối vớicông việc

7 Nguyên tắc “chứa trong”

a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đốitượng thứ ba …

b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ

Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phéphoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khilàm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại)

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ

a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tượng.b) Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợinhất, không mất thời gian dịch chuyển

11 Nguyên tắc dự phòng

Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị các phuơng tiệnbáo động, ứng cứu, an toàn

12 Nguyên tắc đẳng thế

Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng

13 Nguyên tắc đảo ngược

a) Thay vì hành động như yêu cầu của bài toán, hành động ngược lại (ví dụ khônglàm nóng mà làm lạnh đối tượng)

b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay mội trường bên ngoài) thành đứngyên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động

14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa

a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu,kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu

b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn

c) Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm

15 Nguyên tắc linh động

a) Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao chochúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc.

b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển đối với nhau

16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”

Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiềuhơn “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn

17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác

a) Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (mộtchiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng có khả năng di chuyển trên mặtphẳng (hai chiều), tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (haysắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ đơn giản hóa khi chuyển sang khônggian (ba chiều)

b) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng

c) Đặt đối tượng nằm nghiêng

d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước

e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diệntích cho trước

18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học

a) Làm đối tượng dao động

b) Nếu đã có dao động tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm)

c) Sử dụng tần số cộng hưởng

d) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện

e) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ

19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ

a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung)

b) Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ

c) Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác

20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích

a) Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luônluôn làm việc ở chế độ đủ tải)

b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian

c) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay

21 Nguyên tắc “vượt nhanh”

a) Vượt qua những giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn

b) Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi

a) Sử dụng những tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của môi trường) để thuđược hiệu ứng có lợi

b) Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác

c) Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi

a) Thiết lập quan hệ phản hồi

b) Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian

Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp

25 Nguyên tắc tự phục vụ

a) Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.b) Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư

26 Nguyên tắc sao chép (Copy)

a) Thay vì sử dụng cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”

Thay đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (ví dụnhư về tuổi thọ)

28 Thay thế sơ đồ cơ học

a) Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị

b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác đối với đốitượng

c) Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thayđổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định.

a) Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối

b) Cách ly đối tượng với môi trường ngoài bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màngmỏng

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ

a) Làm cho đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết nhiều lỗ (miếngđệm, tấm phủ …)

b) Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc

a) Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài

b) Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài

c) Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng cácchất phụ gia màu, huỳnh quang

d) Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu

e) Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp

33 Nguyên tắc đồng nhất

Những đối tượng, tương tác với các đối tượng cho trước, phải được làm từ cùngmột vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với các vật liệu chế tạo đốitượng cho trước

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần

a) Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tựphân hủy (hoà tan, bay hơi…) hoặc phải biến dạng

b) Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trìnhlàm việc

35 Thay đổi các thông số lý hóa của đối tượng

a) Thay đổi trạng thái của đối tượng

b) Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc

c) Thay đổi độ dẻo

d) Thay đổi nhiệt độ, thể tích

36 Sử dụng chuyển pha

Sử dụng các hiện tượng, nảy sinh trong các quá trình chuyển pha như thay đổithể tích, tỏa hay hấp thu nhiệt lượng …

37 Sử dụng sự nở nhiệt

a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu

b) Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau

38 Sử dụng các chất oxy hóa mạnh

a) Thay không khí thường bằng không khí giàu Oxy

b) Thay không khí giàu Oxy bằng chính Oxy

c) Dùng các bức xạ ion hóa tác động lên không khí hoặc oxy

d) Thay oxy giàu Ôzôn (hoặc ôxy bị ion hoá) bằng chính ôzôn

39 Thay đổi độ trơ

a) Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa

b) Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất, phụ gia trung hòa…

c) Thực hiện quá trình trong chân không

40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)

Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng các vật liệu hợp thành(composite) Hay nói chung, sử dụng các loại vật liệu mới

PHẦN 2: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH & VIỆC ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO

1 Bộ nguồn & Các nguyên tắc sáng tạo

Bộ nguồn

a) Tổng quan

+ Nguồn máy tính (tiếng Anh: Power Supply Unit hay PSU) là một thiết bị cungcấp điện năng cho bo mạch chủ, ổ cứng và các thiết bị khác , đáp ứng nănglượng cho tất cả các thiết bị phần cứng của máy tính hoạt động

+ Nguồn máy tính là loại nguồn phi tuyến, khác với nguồn tuyến tính ở chỗ:

 Nguồn tuyến tính (thường cấu tạo bằng biến áp với cuộn sơ cấp và cuộn thứcấp) cho điện áp đầu ra phụ thuộc vào điện áp đầu vào

 Nguồn phi tuyến cho điện áp đầu ra ổn định ít phụ thuộc vào điện áp đầuvào trong giới hạn nhất định cho phép

b) Vai trò

+ Nguồn máy tính là một bộ phận rất quan trọng đối với một hệ thống máy tính,tuy nhiên có nhiều người sử dụng lại ít quan tâm đến Sự ổn định của một máytính ngoài các thiết bị chính (bo mạch chủ, bộ xử lý, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên,

ổ cứng ) phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn máy tính bởi nó cung cấp năng lượngcho các thiết bị này hoạt động

+ Một nguồn chất lượng kém, không cung cấp đủ công suất hoặc không ổn định

sẽ có thể gây lên sự mất ổn định của hệ thống máy tính (cung cấp điện áp quáthấp cho các thiết bị, có nhiều nhiễu cao tần gây sai lệch các tín hiệu trong hệthống), hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ các thiết bị (nếu cung cấp điện áp đầu

ra cao hơn điện áp định mức)

c) Nguyên lý hoạt động

+ Từ nguồn điện dân dụng (110Vac/220Vac xoay chiều với tần số 50/60Hz) vàoPSU qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ các nhiễu cao tần, được nắn thành điện ápmột chiều Từ điện áp một chiều này được chuyển trở thành điện áp xoay chiềuvới tần số rất cao, qua một bộ biến áp hạ xuống thành điện áp xoay chiều tần sốcao ở mức điện áp thấp hơn, từ đây được nắn trở lại thành một chiều Sở dĩ phải

có sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và trở lại một

chiều do đặc tính của các biến áp: Đối với tần số cao thì kích thước biến áp nhỏ

đi rất nhiều so với biến áp ở tần số điện dân dụng 50/60Hz

+ Nguồn máy tính được lắp trong các máy tính cá nhân, máy chủ, máy tính xáchtay Ở máy để bàn hoặc máy chủ, bạn có thể nhìn thấy PSU là một bộ phận córất nhiều đầu dây dẫn ra khỏi nó và được cắm vào bo mạch chủ, các ổ đĩa, thậmchí cả các cạc đồ hoạ cao cấp Ở máy tính xách tay PSU có dạng một hộp nhỏ cóhai đầu dây, một đầu nối với nguồn điện dân dụng, một đầu cắm vào máy tínhxách tay

+ Nguồn máy tính cung cấp đồng thời nhiều loại điện áp: +12V, - 12V, +5V,+3,3V với dòng điện định mức lớn

d) Quy ước màu dây và cấp điện áp trong nguồn máy tính

Quy ước chung về các mức điện áp theo màu dây trong nguồn máy tính nhưsau:

 Màu đen: Dây chung, Có mức điện áp quy định là 0V; Hay còn gọi là GND,hoặc COM Tất cả các mức điện áp khác đều so với dây này

 Màu cam: Dây có mức điện áp: +3,3 V

 Màu đỏ: Dây có mức điện áp +5V

 Màu vàng: Dây có mức điện áp +12V (thường quy ước đường +12V thứ nhấtđối với các nguồn chỉ có một đường +12V)

 Màu xanh dương: Dây có mức điện áp -12V

 Màu xanh lá: Dây kích hoạt sự hoạt động của nguồn Nếu nguồn ở trạng tháikhông hoạt động, hoặc không được nối với máy tính, ta có thể kích hoạtnguồn làm việc bằng cách nối dây kích hoạt (xanh lá) với dây 0V (Hay COM,GND - màu đen) Đây là thủ thuật để kiểm tra sự hoạt động của nguồn trướckhi nguồn được lắp vào máy tính

 Dây màu tím: Điện áp 5Vsb (5V standby): Dây này luôn luôn có điện ngay từkhi đầu vào của nguồn được nối với nguồn điện dân dụng cho dù nguồn cóđược kích hoạt hay không (Đây cũng là một cách thử nguồn hoạt động: Đođiện áp giữa dây này với dây đen sẽ cho ra điện áp 5V trước khi kích hoạtnguồn hoạt động) Dòng điện này được cung cấp cho việc khởi động máytính ban đầu, cung cấp cho con chuột, bàn phím hoặc các cổng USB Việcdùng đường 5Vsb cho bàn phím và con chuột tuỳ theo thiết kế của bo mạchchủ - Có hãng hoặc model dùng điện 5Vsb, có hãng dùng 5V thường Nếuhãng hoặc model nào thiết kế dùng đường 5Vsb cho bàn phím, chuột và cáccổng USB thì có thể thực hiện khởi động máy tính từ bàn phím hoặc conchuột máy tính

 Một số dây khác: Khi mở rộng các đường cấp điện áp khác nhau, các nguồn

có thể sử dụng một số dây dẫn có màu hỗn hợp: Ví dụ các đường +12V2

(đường 12V độc lập thứ 2); +12V3 (đường 12V độc lập thứ 3)có thể sử dụngviền màu khác nhau(tuỳ theo hãng sản xuất) như vàng viền trắng, vàng viềnđen.

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong bộ nguồn:

- Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: Do máy tính sử dụng dòng điện 1 chiều,

mà nguồn điện cung cấp bên ngoài là dòng điện xoay chiều Nên bộ nguồn đượcchế tạo để giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều, cung cấpcho máy tính hoạt động

- Nguyên tắc sử dụng trung gian: Bộ nguồn dùng đối tượng trung gian là mạchchỉnh lưu để biến dòng điện xoay chiều thành 1 chiều và ngược lại

- Nguyên tắc thay đổi màu sắc: Trong bộ nguồn, màu dây được quy ước để nhậnbiết các mức điện áp khác nhau Chẳng hạn, màu đen ám chỉ mức điện áp quyđịnh là 0V; màu cam ám chỉ mức điện áp là +3,3V; màu vàng ám chỉ mức điện

áp là +12V; …

- Sử dụng chuyển pha: Bộ nguồn cung cấp các mức điện áp khác nhau cho cáclinh kiện khác nhau Từ nguồn điện dân dụng ban đầu với mức điện áp thôngthường 220V (hoặc một mức khác), qua bộ nguồn sẽ được chuyển thành cácmức khác nhau như 5V; +3,3V; +12V; … để dùng riêng cho từng linh kiện bêntrong

- Nguyên tắc tự phục vụ: Bộ nguồn hoạt động lâu sẽ sinh ra nhiệt, vì thế bộnguồn được tích hợp quạt và các linh kiện tản nhiệt như tấm tản nhiệt giúp cho

bộ nguồn hoạt động ổn định hơn Nguyên tắc tự phục vụ còn thể hiện ở chứcnăng lọc nhiễu của bộ nguồn tại các vị trí lọc nhiễu được tích hợp trong bộnguồn

2 Mainboard & Các nguyên tắc sáng tạo

Mainboard:

a) Chức năng của Mainboard

Là bản mạch chính liên kết tất cả các linh kiện và thiế t bị ngoại vi

thành một bộ máy vi tính thống nhất

Điều khiển tốc độ và đường đi của luồng dữ liệu giữa các thiết bị trên

Điều khiển điện áp cung cấp cho các linh kiện gắn chết hoặc cắm rời trênMainboard

b) Nguyên lý hoạt động của Mainboard

Mainboard có 2 IC quan trọng là Chipset cầu bắc và Chipset cầu nam, chúng cónhiệm vụ là cầu nối giữa các thành phần cắm vào Mainboard như nối giữa CPUvới RAM, giữa RAM với các khe mở rộng PCI, v v

Giữa các thiết bị này thông thường có tốc độ truyền qua lại rất khác nhau còngọi là tốc độ Bus Thí dụ trên một Mainboard Pentium 4, tốc độ dữ liệu ra vàoCPU là 533MHz nhưng tốc độ ra vào bộ nhớ RAM chỉ có 266MHz và tốc độ ra vàoCard Sound gắn trên khe PCI lại chỉ có 66MHz.

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Mainboard:

- Nguyên tắc sử dụng trung gian: Sử dụng đối tượng trung gian là hệ thốngđường truyền (BUS) để giúp các linh kiện khác làm việc được với nhau, trao đổi

dữ liệu với nhau và “hiểu” các yêu cầu của nhau

- Nguyên tắc kết hợp: Mainboard là thành phần liên kết các linh kiện khác lạithành một khối thống nhất để thực hiện chung một công việc theo yêu cầu củangười sử dụng, trong đó mỗi linh kiện có một nhiệm vụ riêng của mình

- Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: Trên Mainboard có 2 thành phần chính là Chipcầu bắc và Chip cầu nam, 2 thành phần này có các chức năng khác nhau: Chipcầu bắc thì làm việc với CPU, RAM, AGP; Chip cầu nam thì làm việc với các thiết

bị ngoại vi

- Nguyên tắc dự phòng: Trên Mainboard thường có từ 2 khe gắn RAM trở lên, điềunày có thể dự phòng cho trường hợp khe này bị rỉ sét thì còn khe khác để cắmRAM; hoặc có thể nâng cấp máy bằng cách gắn thêm RAM

- Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: Đế cắm trên Mainboard được thiết kế dưới dạngnhiều lỗ (thay thế cho dạng chân cắm của các đời máy cũ hơn) nhằm tăng khảnăng tiếp xúc của CPU với Mainboard, từ đó giúp CPU làm việc hiệu quả hơn

3 CPU & Các nguyên tắc sáng tạo

o Là thành phần quan trọng nhất trong máy tính (được ví như bộ não của máytính), điều khiển mọi hoạt động của máy tính, tính toán và xử lý dữ liệu.

b) Các đặc tả của CPU

Tốc độ xung nhịp:

o CPU chạy nhanh hay chậm là do tốc độ xung nhịp quyết định, tốc độ xungnhịp sử dụng đơn vị đo là triệu chu kỳ trong một giây (megahertz – MHz) hoặc

tỉ chu kỳ trong một giây (gigahertz – GHz)

o CPU có 2 loại tốc độ: tốc độ trong và tốc độ ngoài

o Tốc độ trong của CPU chính là tốc độ của xung đồng hồ

o Tốc độ ngoài của CPU chính là tốc độ hoạt động của Mainboard

o CPU có thể được so sánh với nhau dựa trên dung lượng nhớ của L1 và L2

o Cache L3 có trong các hệ thống máy hiện đại, là bộ đệm giữa RAM và CacheL2

o Chức năng của L3 là làm giảm độ trễ giữa Cache L2 và RAM, tăng tốc độtruyền giữa CPU và RAM

BUS hoạt động:

o Được chia làm 2 loại, đó là FSB (Front Side Bus) và BSB (Back Side Bus)

o FSB: là Bus tuyến trước của CPU khi kết nối với Chipset của mainboard

o BSB: là Bus tuyến sau của CPU truyền từ cache L2, L3 đến CPU

Tập lệnh:

o Được định nghĩa sẵn và lưu trữ ngay trong CPU, nhằm thực hiện những tác vụ

đã được thiết kế theo yêu cầu

o Tập lệnh FPU: tính toán số thực dấu chấm động

o Tập lệnh MMX: hỗ trợ xử lý dữ liệu MultiMedia

o Tập lệnh SSE,SSE2,SSE3: hỗ trợ truy cập Internet

Công nghệ chế tạo:

o Công nghệ Double Pumped Bus: là công nghệ với một đường truyền mà trên

đó 2 tín hiệu có thể được truyền đi trong một chu kỳ, còn được gọi là DoubleData Rate

o Công nghệ Quad Pumped Bus: là công nghệ với một đường truyền mà tại đó

4 tín hiệu có thể được truyền đi trong một chu kỳ hay xung gốc được nhân 4,còn được gọi là Quad Data Rate (QDR)

o VD: 1 CPU có FSB là 400MHz, nghĩa là CPU đó vẫn chỉ có đường truyền Bus100MHz, nhưng trên đường truyền này có 4 tín hiệu được truyền đi trong 1chu kỳ nên tương đương với 1 đường truyền 400MHz

o Công nghệ HyperTransport: là Bus truyền dữ liệu tốc độ cao

o Với công nghệ HyperTransport, CPU sẽ giao tiếp với bộ nhớ và chipset thôngqua HyperTransport bus với băng thông cực lớn và được mở cả 2 chiều khôngcản trở lẫn nhau (full-duplex)

o Giúp hạn chế hiện tượng thắt cổ chai (bottle-neck), tạo điều kiện cho CPU tậndụng không gian trống trong bộ nhớ hiệu quả hơn

Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong CPU:

- Nguyên tắc phân nhỏ: CPU được phân chia thành 3 khối chính là ALU, CU vàRegister, mỗi khối đảm nhiệm các nhiệm vụ khác nhau

- Nguyên tắc vạn năng: CPU điều khiển tất cả các hoạt động của máy tính thôngqua các tập lệnh được thiết kế sẵn bên trong nó

- Nguyên tắc vượt nhanh: Các CPU thế hệ mới có tích hợp thêm bộ nhớ Cache cóchức năng giúp máy tính xử lý nhanh hơn, ghi nhớ lại các yêu cầu mà người sửdụng đã thực hiện trước đó để sử dụng cho những lần yêu cầu lại của ngườidùng

- Nguyên tắc linh động: Với việc bộ vi xử lý có 2 nhân nếu như tình trạng máy tínhđang hoạt động ở mức thầp thì dữ liệu được xử lý tại một nhân đơn duy nhấtcòn nhân còn lại trong trạng thái chờ nhằm tiết kiệm điện đồng thới tăng tuổithọ cho bộ vi xử lý Nếu như máy tình ở trạng thái hoạt động cao thì cả hai nhânđều tham gia vào quá trình xử lý tăng tốc độ xử lý cho máy tính.

- Nguyên tắc đảo ngược: Với việc chia lõi của bộ vi xử lý thành hai lõi đã đảongược suy nghĩ trước kia khi cố gắng tăng lượng transitor trong bộ vi xử lý nhằmtăng tốc độ xử lý Nhờ đảo ngược lại hướng suy nghi mà lời giải đã được đưa ra

- Nguyên tắc dự phòng: Trong hai bộ vi xử lý thì một bộ vi xử lý luôn ở trạng tháichờ chỉ được sử dụng khi hệ thống hoạt động nhiều nhằm tránh quá tải cho bộ

vi xử lý còn lại

- Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: Bộ vi xử lý hai nhân là tiền đề để phát triển bộ vi xử

lý bốn nhân và sáu nhân hiện nay Sự thay đổi này làm thay đổi cả nền côngnghiệp sản xuất bộ vi xử lý Với sự thành công của bộ vi xử lý hai nhân sẽ là nềntảng để phát triển công nghệ bộ vi xử lý đa nhân sau này

- Nguyên tắc “chứa trong”: Một bộ vi xử lý chứa trong nó hai lõi khác nhau có thểhoạt động độc lập xử lý các tiến trình khác nhau hay cùng xử lý một tiến trình.Đây cũng là đặc điểm nổi bật nhất của công nghệ bộ vi xử lý đa nhân, xử lýsong song các tiến trình hoặc đơn xử lý như vậy giúp tăng hiệu quả của bộ vi xửlý

- Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp hai bộ vi xử lý thành một bô vi xử lý duy nhất, tiếtkiệm được không gian trên mainboard Tăng khả năng xử lý dữ liệu và hiệu xuấtlàm việc của bộ vi xử lý

4 RAM & Các nguyên tắc sáng tạo

RAM:

Bộ nhớ là một tập hợp các mạch IC để lưu dữ liệu và các thông tin chương trìnhtheo chuỗi các số 0 và 1 trong mạch (ứng với 2 trạng thái tắt hoặc mở)