CÁC CÔNG NGHỆ CPU HIỆN ĐẠI

- Intel Pentium 4 (P4) là BXL thế hệ thứ 7 dòng x86 phổ thông, 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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI :

CÁC CÔNG NGHỆ CPU HIỆN ĐẠI

GVHD: Th.S HUỲNH HỮU THUẬN

TP Hồ Chí Minh – Tháng 06/2009

Mục lục

MỤC LỤC 2

I TỔNG QUAN VỀ CPU (BỘ VI XỬ LÝ) 3

1 Khái niệm và cấu tạo 3

2 So sánh CPU (bộ vi xử lý) và MCU (bộ vi điều khiển) 5

II CÁC CÔNG NGHỆ CPU HIỆN ĐẠI 8

1 Intel CPU 8

2 AMD CPU 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN 71

I TỔNG QUAN VỀ CPU (BỘ VI XỬ LÝ)

1.Khái niệm và cấu tạo

1.1 Khái niệm về CPU

CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit, 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 nhận và thực thi các lệnh 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

1.2 Các yếu tố tác động đến hiệu suất của CPU

- Độ rộng Bus dữ liệu và Bus địa chỉ ( Data Bus và Address Bus )

- Tốc độ xử lý và tốc độ Bus ( tốc độ dữ liệu ra vào chân ) còn gọi là FSB

- Dung lượng bộ nhớ đệm Cache

Dưới đây là chi tiết về các yếu tố trên

1.2.1 Độ rộng Bus dữ liệu và Bus địa chỉ (Data Bus và Address Bus)

Độ rộng Bus dữ liệu là nói tới số lượng đường truyền dữ liệu bên trong và bên ngoài CPUNhư ví dụ hình dưới đây thì CPU có 12 đường truyền dữ liệu ( ta gọi độ rộng Data Bus là 12 bit ), hiện nay trong các CPU từ Pentium 2 đến Pentium 4 đều có độ rộng Data Bus là 64 bit Tương tự như vậy thì độ rộng Bus địa chỉ ( Add Bus ) cũng là số đường dây truyền các thông tin về địa chỉ Địa chỉ ở đây có thể là các địa chỉ của bộ nhớ RAM, địa chỉ các cổng vào ra và các thiết bị ngoại vi v v để có thể gửi hoặc nhận dữ liệu từ các thiết bị này thì CPU phải có địa chỉ của nó và địa chỉ này được truyền đi qua các Bus địa chỉ

Giả sử : Nếu số đường địa chỉ là 8 đường thì CPU sẽ quản lý được 28 = 256 địa chỉ

Hiện nay trong các CPU Pentium 4 có 64 bít địa chỉ và như vậy chúng quản lý được 264 địa chỉ nhớ

1.2.2 Tốc độ xử lý và tốc độ Bus của CPU

Tốc độ xử lý của CPU ( Speed ) : Là tốc độ chạy bên trong của CPU, tốc độ này được tính bằng MHz hoặc GHz

Thí dụ một CPU Pentium 3 có tốc độ 800MHz tức là nó dao động ở tần số 800.000.000 Hz , CPU pentium 4 có tốc độ là 2,4GHz tức là nó dao động ở tần số 2.400.000.000 Hz

Tốc độ Bus của CPU ( FSB ) : Là tốc độ dữ liệu ra vào các chân của CPU - còn gọi là Bus phía trước : Front Site Bus ( FSB )

Thông thường tốc độ xử lý của CPU thường nhanh gấp nhiều lần tốc độ Bus của nó, dưới đây

là thí dụ minh hoạ về hai tốc độ này :

Minh hoạ về tốc độ xử lý ( Speed CPU ) và tốc độ Bus ( FSB ) của CPU

1.2.3 Bộ nhớ Cache ( Bộ nhớ đệm )

Bộ nhớ Cache là bộ nhớ nằm bên trong của CPU, nó có tốc độ truy cập dữ liệu theo kịp tốc

độ xủa lý của CPU, điều này khiến cho CPU trong lúc xử lý không phải chờ dữ liệu từ RAM

vì dữ liệu từ RAM phải đi qua Bus của hệ thống nên mất nhiều thời gian

Một dữ liệu trước khi được xử lý , thông qua các lệnh gợi ý của ngôn ngữ lập trình, dữ liệu được nạp sẵn lên bộ nhớ Cache, vì vậy khi xử lý đến, CPU không mất thời gian chờ đợi

Khi xử lý xong trong lúc đường truyền còn bận thì CPU lại đưa tạm kết quả vào bộ nhớ Cache, như vậy CPU không mất thời gian chờ đường truyền được giải phóng

Bộ nhớ Cache là giải pháp làm cho CPU có điều kiện hoạt động thường xuyên mà không phảingắt quãng chờ dữ liệu, vì vậy nhờ có bộ nhớ Cache mà hiệu quả xử lý tăng lên rất nhiều, tuy nhiên bộ nhớ Cache được làm bằng Ram tĩnh do vậy giá thành của chúng rất cao

1.3 Sơ đồ cấu tạo của CPU

CPU có 3 khối chính đó là

- ALU - Arithmetic Logic Unit (Đơn vị số học logic) : Khối này thực hiện các phép tính số học và logic cơ bản trên cơ sở các dữ liệu

- Control Unit : Khối này chuyên tạo ra các lệnh điều khiển như điều khiển ghi hay đọc

- Registers (Các thanh ghi) : Nơi chứa các lệnh trước và sau khi xử lý

Sơ đồ cấu tạo bên trong CPUNguyên lý hoạt động của CPU

CPU hoạt động hoàn toàn phụ thuộc vào các mã lệnh , mã lệnh là tín hiệu số dạng 0,1 được dịch ra từ các câu lệnh lập trình ,như vậy CPU sẽ không làm gì cả nếu không có các câu lệnh hướng dẫn

Khi chúng ta chạy một chương trình thì các chỉ lệnh của chương trình đó được nạp lên bộ nhớRam, các chỉ lệnh này đã được dịch thành ngôn ngữ máy và thường trú trên các ngăn nhớ củaRam ở dạng 0,1 CPU sẽ đọc và làm theo các chỉ lệnh một cách lần lượt

Trong quá trình đọc và thực hiện các chỉ lệnh, các bộ giải mã sẽ giải mã các chỉ lệnh này thành các tín hiệu điều khiển

2 So sánh CPU (bộ vi xử lý) và MCU (bộ vi điều khiển)

2.1 Từ CPU (bộ vi xử lý)

Như phần trên đã trình bày, trong những thập niên cuối thế kỉ XX, từ sự ra đời của công nghệbán dẫn, kĩ thuật điện tử đã có sự phát triển vượt bậc Các thiết bị điện tử sau đó đã được tích hợp với mật độ cao và rất cao trong các diện tích nhỏ, nhờ vậy các thiết bị điện tử nhỏ hơn vànhiều chức năng hơn Các thiết bị điện tử ngày càng nhiều chức năng trong khi giá thành ngày càng rẻ hơn, chính vì vậy điện tử có mặt khắp mọi nơi.

Bước đột phá mới trong công nghệ điện tử, công ty trẻ tuổi Intel cho ra đời bộ vi xử lý

đầu tiên Đột phá ở chỗ: "Đó là một kết cấu logic mà có thể thay đổi chức năng của nó bằng chương trình ngoài chứ không phát triển theo hướng tạo một cấu trúc phần cứng chỉ thực hiện theo một số chức năng nhất định như trước đây"(trích từ dòng 17 đến 19, trang 3, 'Kĩ

thuật VI XỬ LÝ và lập trình ASSEMBLY cho hệ vi xử lý', tác giả Đỗ Xuân Tiến, nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật) Tức là phần cứng chỉ đóng vai trò thứ yếu, phần mềm (chương trình) đóng vai trò chủ đạo đối với các chức năng cần thực hiện Nhờ vậy vi xử lý có sự mềm dẻo hóa trong các chức năng của mình Ngày nay vi xử lý có tốc độ tính toán rất cao và khả năng xử lý rất lớn

Vi xử lý có các khối chức năng cần thiết để lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu và xuất dữ liệu ra ngoài sau khi đã xử lý Và chức năng chính của Vi xử lý chính là xử lý dữ liệu, chẳng hạn như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v Vi xử lý không có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị ngoại vi, nó chỉ có khả năng nhận và xử lý dữ liệu mà thôi

Để vi xử lý hoạt động cần có chương trình kèm theo, các chương trình này điều khiển các mạch logic và từ đó vi xử lý xử lý các dữ liệu cần thiết theo yêu cầu Chương trình là tập hợp các lệnh để xử lý dữ liệu thực hiện từng lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ, công việc thực hành lệnh bao gồm: nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã lệnh và thực hiện lệnh sau khi đã giải mã

Để thực hiện các công việc với các thiết bị cuối cùng, chẳng hạn điều khiển động cơ, hiểnthị kí tự trên màn hình đòi hỏi phải kết hợp vi xử lý với các mạch điện giao tiếp với bên ngoài được gọi là các thiết bị I/O (nhập/xuất) hay còn gọi là các thiết bị ngoại vi Bản thân các vi xử lý khi đứng một mình không có nhiều hiệu quả sử dụng, nhưng khi là một phần của một máy tính, thì hiệu quả ứng dụng của Vi xử lý là rất lớn Vi xử lý kết hợp với các thiết bị khác được sử trong các hệ thống lớn, phức tạp đòi hỏi phải xử lý một lượng lớn các phép tínhphức tạp, có tốc độ nhanh Chẳng hạn như các hệ thống sản xuất tự động trong công nghiệp, các tổng đài điện thoại, hoặc ở các robot có khả năng hoạt động phức tạp v.v

2.2 Đến MCU (bộ vi điều khiển)

Bộ Vi xử lý có khả năng vượt bậc so với các hệ thống khác về khả năng tính toán, xử lý, và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán và hệ thống lớn.Tuy nhiên đối với các ứng dụng nhỏ, tầm tính toán không đòi hỏi khả năng tính toán lớn thì việc ứng dụng vi xử lý cần cân nhắc Bởi vì hệ thống dù lớn hay nhỏ, nếu dùng vi xử lý thì cũng đòi hỏi các khối mạch điện giao tiếp phức tạp như nhau Các khối này bao gồm bộ nhớ để chứa dữ liệu và chương trình thực hiện, các mạch điện giao tiếp ngoại

vi để xuất nhập và điều khiển trở lại, các khối này cùng liên kết với vi xử lý thì mới thực hiệnđược công việc Để kết nối các khối này đòi hỏi người thiết kế phải hiểu biết tinh tường về các thành phần vi xử lý, bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi Hệ thống được tạo ra khá phức tạp, chiếm nhiều không gian, mạch in phức tạp và vấn đề chính là trình độ người thiết kế Kết quả

là giá thành sản phẩm cuối cùng rất cao, không phù hợp để áp dụng cho các hệ thống nhỏ

Vì một số nhược điểm trên nên các nhà chế tạo tích hợp một ít bộ nhớ và một số mạch giao tiếp ngoại vi cùng với vi xử lý vào một IC duy nhất được gọi là Microcontroller - Vi điều khiển Vi điều khiển có khả năng tương tự như khả năng của vi xử lý, nhưng cấu trúc phần cứng dành cho người dùng đơn giản hơn nhiều Vi điều khiển ra đời mang lại sự tiện lợiđối với người dùng, họ không cần nắm vững một khối lượng kiến thức quá lớn như người dùng vi xử lý, kết cấu mạch điện dành cho người dùng cũng trở nên đơn giản hơn nhiều và cókhả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị bên ngoài Vi điều khiển tuy được xây dựng với phần cứng dành cho người sử dụng đơn giản hơn, nhưng thay vào lợi điểm này là khả năng

xử lý bị giới hạn (tốc độ xử lý chậm hơn và khả năng tính toán ít hơn, dung lượng chương trình bị giới hạn) Thay vào đó, Vi điều khiển có giá thành rẻ hơn nhiều so với vi xử lý, việc

sử dụng đơn giản, do đó nó được ứng dụng rộng rãi vào nhiều ứng dụng có chức năng đơn giản, không đòi hỏi tính toán phức tạp

Vi điều khiển được ứng dụng trong các dây chuyền tự động loại nhỏ, các robot có chức năng đơn giản, trong máy giặt, ôtô v.v

Năm 1976 Intel giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroller) 8748, một chip tương tự như các bộ vi xử lý và là chip đầu tiên trong họ MCS-48 Độ phức tạp, kích thước và khả năng của Vi điều khiển tăng thêm một bậc quan trọng vào năm 1980 khi intel tung ra chip

8051, bộ Vi điều khiển đầu tiên của họ MCS-51 và là chuẩn công nghệ cho nhiều họ Vi điều khiển được sản xuất sau này Sau đó rất nhiều họ Vi điều khiển của nhiều nhà chế tạo khác nhau lần lượt được đưa ra thị trường với tính năng được cải tiến ngày càng mạnh

Bộ vi điều khiển xét về nguyên lý hoạt động đã bao gồm bộ vi xử lý bên trong nó

II CÁC CÔNG NGHỆ CPU HIỆN ĐẠI

1 Intel CPU 1.1 Processor Pentium III :

A – Giới thiệu :

CPU của máy Pentium 3

Nhãn CPU ghi 1000/256/133/1.7V nghĩa là Tốc độ 1000MHz /Cache L1: 256K / Bus 133 / Vcc 1,7V

Đế cắm CPU - Socket 370 trên các Mainboard Pentium 3

B – Các loại Pentium III :

Pentium III (năm 1999) bổ sung 70 lệnh mới (Streaming SIMD Extensions - SSE)

giúp tăng hiệu suất hoạt động của BXL trong các tác vụ xử lý hình ảnh, audio, video và nhận dạng giọng nói Pentium III gồm các tên mã Katmai, Coppermine và Tualatin

1- Katmai : Sử dụng công nghệ 0,25 µm, 9,5 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2

512KB, đế cắm Slot 1 SECC2 (Single Edge Contact cartridge 2), tốc độ 450, 500, 550,

533 và 600 MHz (bus 100 MHz), 533, 600 MHz (bus 133 MHz)

2- Coppermine : Sử dụng công nghệ 0,18 µm, 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 256

KB được tích hợp bên trong nhằm tăng tốc độ xử lý Đế cắm Slot 1 SECC2 hoặc socket

370 FC-PGA (Flip-chip pin grid array), có các tốc độ như 500, 550, 600, 650, 700, 750,

800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133 MHz (bus 133MHz)

3- Tualatin : áp dụng công nghệ 0,13 µm có 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB,

L2 256 KB hoặc 512 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin grid array), bus hệ thống 133 MHz Có các tốc độ như 1133, 1200, 1266, 1333, 2900 MHz

4- Celeron Coppermine (năm 2000) : Được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III

Coppermine, còn gọi là Celeron II, được bổ sung 70 lệnh SSE Sử dụng công nghệ 0,18

µm có 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA, Có các tốc độ như 533, 566, 600, 633, 667, 700, 733, 766, 800 MHz (bus 66 MHz), 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200, 1300 MHz (bus 1000 MHz)

5-Tualatin Celeron (Celeron S) (năm 2000) : Được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium

III Tualatin, áp dụng công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp, socket 370 FC-PGA, bus hệ thống 100 MHz, gồm các tốc độ 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 và 2,9 GHz

1.2 Processor Pentium IV :

A – Các loại Pentium IV :

- Intel Pentium 4 (P4) là BXL thế hệ thứ 7 dòng x86 phổ thông, được giới thiệu vào tháng 11 năm 2000 P4 sử dụng vi kiến trúc NetBurst có thiết kế hoàn toàn mới so vớicác BXL cũ (PII, PIII và Celeron sử dụng vi kiến trúc P6) Một số công nghệ nổi bật được áp dụng trong vi kiến trúc NetBurst như Hyper Pipelined Technology mở rộng

số hàng lệnh xử lý, Execution Trace Cache tránh tình trạng lệnh bị chậm trễ khi chuyển từ bộ nhớ đến CPU, Rapid Execution Engine tăng tốc bộ đồng xử lý toán học, bus hệ thống (system bus) 400 MHz và 533 MHz; các công nghệ Advanced Transfer Cache, Advanced Dynamic Execution, Enhanced Floating point và Multimedia Unit, Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) cũng được cải tiến nhằm tạo ra những BXL tốc

độ cao hơn, khả năng tính toán mạnh hơn, xử lý đa phương tiện tốt hơn

Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện cuối năm 2000 đặt dấu chấm hết cho "triều đại" Pentium III Willamette sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, có 42 triệu transistor (nhiều hơn gần 50% so với Pentium III), 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

o Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng 11 năm

2000 đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket 478

o Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ Quad Data Rate cho phép BXL truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của BXL là 400 MHz

(system bus 800 MHz, tất cả hỗ trợ HT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz

2 P4 Prescott (năm 2004) :

Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, kích thước vi mạch giảm 50% so với P4 Willamette Điều này cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước (125 triệu transistor so với 55 triệu transistor của P4 Northwood), tốc độ chuyển đổi của transistor nhanh hơn, tăng khả năng xử lý, tính toán Dung lượng bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB) Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn Đây là giai đoạn "giao thời" giữa socket 478 - 775LGA, system bus 533 MHz -

800 MHz và mỗi sản phẩm được đặt tên riêng khiến người dùng càng bối rối khi chọn mua

Prescott A (FSB 533 MHz) có các tốc độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478), Prescott 505 (2,66

GHz), 505J (2,66 GHz), 506 (2,66 GHz), 511 (2,8 GHz), 515 (2,93 GHz), 515J (2,93 GHz),

516 (2,93 GHz), 519J (3,06 GHz), 519K (3,06 GHz) sử dụng socket 775LGA

Prescott E, F (năm 2004) có bộ nhớ đệm L2 1 MB (các phiên bản sau được mở rộng 2 MB),

bus hệ thống 800 MHz Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3 tích hợp, Prescott E, F còn

hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit

Dòng sử dụng socket 478 gồm Pentium 4 HT 2.8E (2,8 GHz), 3.0E (3,0 GHz), 3.2E (3,2 GHz), 3.4E (3,4 GHz) Dòng sử dụng socket 775LGA gồm Pentium 4 HT 3.2F, 3.4F, 3.6F, 3.8F với các tốc độ tương ứng từ 3,2 GHz đến 3,8 GHz, Pentium 4 HT 517, 520, 520J, 521,

524, 530, 530J, 531, 540, 540J, 541, 550, 550J, 551, 560, 560J, 561, 570J, 571 với các tốc độ

từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz

3 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)

B- Đặc tính và kỹ thuật của Chipset Pentium IV :

Giới thiệu chung:

-Các lọai Chipset Pentium IV đều sử dụng Mainboard có Socket 478 và có Bus từ

400~800

Mhz.Tùy theo mỗi loại mà có hỗ trợ(Support) công nghệ siêu phân

luồng(Hyper-Threading- Technology)

Đặc tính từng họ Chipset:

Intel 845 Hầu hết các loại chipset

Intel 845 đều có tốc độ Bus từ 400~533 Mhz và

hỗ trợ cho việc điều khiển cũng như kết nối các thiết

bị phần cứng như:kết nối mạng LAN, điều khiển sound card, card AGP…

Intel 845, Intel845GL -Cache:256K-Support:SDRAM 133

Mhz,DDRAM 200~266Mhz

-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4XIntel 845E,Intel

845GV,Intel845G

-Cache:256K-Support:DDRAM 266Mhz

-Hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng.(Hyper- Threading-Technology)-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4X

Intel 845GE,Intel845PE -Cache:256K-Support:DDRAM 333

Mhz

-Hỗ trợ công nghệ siêuphân luồng.(Hyper- Threading-Technology)-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4XIntel 848 Hầu hết các loại chipset

Intel 848 đều có tốc độBus từ 533~800 Mhz và

hỗ trợ cho việc điềukhiển cũng như kết nốicác thiết bị phần cứngnhư:kết nối mạng LAN,điều khiển sound card,card AGP…

Intel 848 -Cache:512K

-Support:DDRAM266~400 Mhz

-Hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng.(Hyper- Threading-Technology)-Support HDD Ultra ATA100~133 & SATA(SerialATA) 150 Mhz

-Support AGP 8XIntel 850 Hầu hết các loại chipset

Intel 850 đều có tốc độ Bus 400 Mhz và hỗ trợ cho việc

Intel 850 -Cache:512K

-Support:RDRAM 800Mhz

điều khiển cũng như kết nối các thiết bị phần cứng như:kết nối mạng LAN,điều khiển sound card, card AGP…

-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4X

Intel 850E -Bus 533 Mhz

-Cache:512K-Support:RDRAM 800Mhz

-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4X-Support Hyper-Threading- Technology.Intel 852 Hầu hết các loại chipset

Intel 852 đều có tốc độBus từ 400~533 Mhz và

hỗ trợ cho việc điềukhiển cũng

như kết nối các thiết

bị phần cứng như:kếtnối mạng LAN, điềukhiển sound card, cardAGP…

Intel 852PM -Cache:256K

-Support:DDRAM266~333 Mhz

-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4X

Intel 852GM -Cache:256K

-Support:DDRAM200~266 Mhz

-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4XIntel 852GME -Cache:256K

-Support:DDRAM266~333 Mhz

-Support HDD Ultra ATA100~133

-Support AGP 4X

Sơ đồ điều khiển các thiết bị và hiển thị các thông số kỹ thuật của họ Chipset Intel 845.

1.3 Processor Celeron

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

A. Celeron Willamette 128 :

Bản "rút gọn" từ P4 Willamette, sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, 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)

B. Celeron NorthWood 128 :

"Rút gọn" từ P4 Northwood, công nghệ 0,13 µm, 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

C. Celeron D (Presscott 256) :

Được xây dựng từ nền tảng P4 Prescott, sản xuất trên công nghệ 90nm, 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 tươngứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz

1.4 Processor 64 BIT, Vi kiến trúc NETBURST, EM64T

1.4.1 P4 Prescott (năm 2004)

Vi kiến trúc NetBurst 64 bit (Extended Memory 64 Technology - EM64T) đầu tiên được Intel

sử dụng trong BXL P4 Prescott (tên mã Prescott 2M) Prescott 2M cũng sử dụng công nghệ

90 nm, bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA Ngoài các tập lệnh

MX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT và khả năng tính toán 64 bit, Prescott 2M (trừ BXL 620) có hỗ trợ công nghệ Enhanced SpeedStep để tối ưu tốc độ làm việc nhằm tiết kiệm điện năng Các BXL 6x2 có thêm công nghệ ảo hóa (Virtualization Technology) Prescott 2M có

một số tốc độ như P4 HT 620 (2,8 GHz), 630 (3,0 GHz), 640 (3,2 GHz), 650 (3,4 GHz), 660,

662 (3,6 GHz) và 670, 672 (3,8 GHz)

Prescott Cedar Mill (năm 2006) hỗ trợ các tập lệnh và tính năng tương tự Prescott 2M nhưng không tích hợp Virtualization Technology Cedar Mill được sản xuất trên công nghệ 65nm nên tiêu thụ điện năng thấp hơn, tỏa nhiệt ít hơn các dòng trước, gồm 631 (3,0 GHz), 641 (3,2GHz), 651 (3,4 GHz) và 661 (3,6 GHz)

1.4.2 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 (2x1 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 trêncông nghệ 65nm, 376 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4 MB (2x2 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 9x0 có hỗ trợ Virtualization Technology

1.4.3 Pentium Extreme Edition (năm 2005)

BXL lõi kép dành cho game thủ và người dùng cao cấp Pentium EE sử dụng nhân

Smithfield, Presler của Pentium D trong đó Smithfield sử dụng công nghệ 90nm, bộ nhớ đệmL2 được mở rộng đến 2 MB (2x1 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ

HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST) và EM64T Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA) là một trong những BXL thuộc dòng này

Pentium EE Presler sử dụng công nghệ 65 nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 4 MB (2x2 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), EM64T và Virtualization Technology Một số BXL thuộc dòng này là Pentium EE 955 (3,46GHz) và Pentium EE 965 (3,73GHz) có bus hệ thống 1066 MHz, socket 775

1.5 Processor 64bit, kiến trúc Core

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

1.5.1 Intel Core 2 Duo

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 kiệmđiện 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 Có tốc độ từ 1.06GHz tới 2.33GHz, FSB 800 hoặc 1066MHz nhưng các vi xử lý loại này có rất nhiều cải tiến về kiến trúc so với Core Duo, trước hết phải nói tới công nghệ cache chia sẻ, tức là hai nhân dùng chung một bộ đệm 2MB hoặc 4MB giúp việc truy xuất cache linh hoạt hơn rất nhiều Ngoài ra phải kể tới các công nghệ tích hợp khác như Smart Memory Acces cải tiến tốc độ truy xuất bộ nhớ, Advanced Digital Media Boost tăng cường các tập lệnh xử lý cho các ứng duụng media đã làm cho Core 2 Duo mạnh và tiết kiệm năng lượng hơn rất nhiều so với Core Duo Core 2 Duo có mã T7xxx, U7xxx, L7xxx hoặc T5xxx

So với vi kiến trúc Intel hai nhân hiện tại, năm cải tiến quan trọng trong vi kiến trúc Core là

Mở Rộng Thực Thi Động (Wide Dynamic Execution), Quản Lý Điện Năng Thông Minh (Intelligent Power Capability), Đệm Thông Minh Tiên Tiến (Advanced Smart Cache), Truy Xuất Bộ Nhớ Thông Minh (Smart Memory Access) và Tăng Tốc Phương Tiện Số Tiên Tiến (Advanced Digital Media Boost)

Wide Dynamic Execution

Thực thi động là sự kết hợp của nhiều kỹ thuật (phân tích luồng dữ liệu, thực thi suy đoán, thực thi phi thứ tự, ) đã được Intel hiện thực trong vi kiến trúc P6 gồm bộ xử lý Pentium Pro, Pentium II, Pentium III Trong vi kiến trúc NetBurst sau đó, Intel đưa ra cơ chế Thực Thi Động Tiên Tiến (Advanced Dynamic Execution) thiết kế sâu hơn, tiên đoán xa hơn

và cải tiến giải thuật tiên đoán nhánh lệnh để giảm bớt trường hợp tiên đoán sai Trong kiến trúc Core, hàng lệnh thực thi được thiết kế dài hơn (14 khâu) giúp tiên đoán nhánh lệnh chínhxác hơn và có đến 4 hàng lệnh thực thi cùng lúc (Intel Mobile và NetBurst trước đây chỉ thực thi được cùng lúc ba hàng lệnh)

Một tính năng khác cũng góp phần rút ngắn thời gian thực thi lệnh là macrofusion Trong quátrình giải mã lệnh, một số cặp vi lệnh thông dụng (như lệnh compare (so sánh) đi kèm lệnh jump (nhảy) có điều kiện) sẽ được macrofusion ghép thành một vi lệnh mới Bộ Luận Lý Tóan Học (Arithmetic Logic Unit-ALU) trong vi kiến trúc Core được thiết kế để thực thi các lệnh kết hợp theo cơ chế macrofusion trong một xung nhịp, giúp rút ngắn đáng kể thời gian thực thi (so với khi chưa kết hợp) và cũng đồng nghĩa giảm năng lượng

Trong Intel Core, bạn cũng bắt gặp lại kỹ thuật tiết kiệm năng lượng thời gian micro-op

op) thường được chẻ nhỏ thành nhiều vi lệnh (micro-op) trước khi chuyển vào hàng lệnh thựcthi của bộ vi xử lý Kỹ thuật micro-op giúp tối giản một số vi lệnh trong hàng chờ Trong vi kiến trúc Core, số trường hợp tinh giản vi lệnh được mở rộng hơn nhờ hàng lệnh được thiết

kế 14 khâu (dài hơn trước)

Mỗi nhân có thể xử lý đồng thời 4 hàng lệnh

Intelligent Power Capability

Một trong những yếu tố đánh giá hiệu quả hệ thống điện toán hiện tại là chỉ số hiệu năng/điệnnăng tiêu thụ Điều này có nghĩa chúng ta chỉ cần giảm lượng điện năng tiêu thụ là đã tăng độhiệu quả hệ thống Bên cạnh các cải tiến nâng cao hiệu năng xử lý, Intel Core đồng thời thiết

kế Intel Intelligent Power Capability để tiết kiệm điện năng

Công nghệ hiện tại đã cho phép Intel thiết kế cơ chế tắt mở cổng luận lý theo yêu cầu Nhờ vậy, vi kiến trúc Core có khả năng tắt một hệ thống con trong bộ vi xử lý khi không cần dùngđến để tiết kiệm điện năng; nhưng vẫn đảm bảo kích hoạt ngay khi cần để không ảnh hưởng đến tốc độ chung của bộ vi xử lý Bên cạnh đó, nhiều tuyến bus và vùng dữ liệu cũng đã đượcthiết kế tách biệt để có thể vẫn đảm bảo truyền tải dữ liệu ở mức điện áp thấp trong một số trạng thái

Advanced Smart Cache

Khác với cách hiện thực thông thường, Intel thiết kế trong vi kiến trúc Core một bộ đệm L2 dùng chung cho cả hai nhân vi xử lý để nâng cao hiệu năng, tăng phần hiệu quả truy xuất dữ liệu Đơn giản một điều, khi hai nhân thực thi cần sử dụng một dữ liệu giống nhau thì

có thể lưu tại một nơi trong vùng đệm L2 dùng chung chứ không cần phải lưu thành hai bản tại hai vùng đệm L2 riêng như trước đây Điều này giúp tiết kiệm tài nguyên, rút ngắn thời gian chuyển dữ liệu qua lại hai bộ đệm

Công nghệ này còn cho phép phân chia động dung lượng vùng đệm theo nhu cầu từng nhân Khi nhân thứ nhất không cần dùng đến bộ đệm thì toàn bộ vùng đệm L2 dùng chung có thể được chia hết cho nhân thứ hai; và ngược lại Điều này giúp tăng hiệu quả sử dụng bộ đệm, tránh được trường hợp thiếu bộ đệm, đồng thời tận dụng hiệu quả tốc độ đáp ứng cao của đệm L2

Smart Memory Access

Công nghệ Intel Smart Memory Access có hai kỹ thuật quan trọng là nạp trước dữ liệu (memory disambiguation) và bộ nạp lệnh tiên tiến (advanced prefetcher) Kỹ thuật nạp trước dữ liệu có giải thuật đặc biệt để định giá được những lệnh load (nạp dữ liệu) không lệ thuộc và có thể thực thi vượt trước lệnh store (lưu dữ liệu) Điều này thực thi đúng tinh thần

xử lý song song và đạt đến mức độ lệnh thực thi vi lệnh nên hỗ trợ rất đắc lực cho môi trường

đa nhiệm, xử lý song song Trong một số trường hợp phép nạp "vượt đèn" không đúng, Intel cũng đã tích hợp cơ chế cho phép phát hiện điểm tranh chấp, nhanh chóng nạp lại dữ liệu đúng và thực thi lại lệnh

Bên cạnh, Intel Smart Memory Access cũng có bộ nạp lệnh (prefetcher) tiên tiến không chỉ làm nhiệm vụ nạp dữ liệu vào bộ nhớ mà còn chuyển dữ liệu sẵn sàng tại vùng đệm để tận dụng được tốc độ truy xuất cao của vùng đệm Vi kiến trúc Core tích hợp hai cấp L1 và hai cấp L2 với nhiệm vụ đặt dữ liệu của những lệnh thực thi chưa tức thời lên vùng đệm L1 và chuẩn bị sẵn sàng dữ liệu thực thi tức thời trên vùng đệm L2

Vi kiến trúc Intel Core xử lý lệnh SIMD 128bit trong một xung nhịp

Advanced Digital Media Boost

Tăng tốc thực thi lệnh Streaming SIMD Extension (SSE), vi kiến trúc Core trang bị công nghệ Intel Advanced Digital Media Boost hỗ trợ xử lý các phép toán SIMD 128bit Trước đây, bộ vi xử lý chỉ hỗ trợ các phép toán độ dài 64bit nên một lệnh SIMD 128bit buộc phải chia đôi và xử lý trong hai xung Công nghệ Intel Advanced Digital Media Boost trong

vi kiến trúc Core chỉ xử lý trong một xung nên rút ngắn gấp đôi thời gian xử lý dữ liệu của các ứng dụng video, âm thanh, đồ họa, và dạng dữ liệu dùng tập lệnh SSE, SSE2 SSE3 Khả năng tính toán dấu chấm động và số nguyên 128 bit cũng giúp nâng độ chính xác trong các ứng dụng đặc thù như xử lý hình ảnh, video, giọng nói, mã hóa, tài chính, kỹ thuật và khoa học

Cùng tên mã trước đây lần lượt là Conroe (chip dùng cho máy tính xách tay) và Merom (máy để bàn), các bộ vi xử lý Intel Core2 Duo này được phát triển dựa trên nền tảng vi kiến

trúc Intel Core mới được công bố Trong đó, số "2" dùng để đánh dấu sự xuất hiện của của một thế hệ công nghệ mới trong dòng sản phẩm của hãng và đuôi "Duo" biểu thị sản phẩm được thiết kế với 2 lõi (nhân)

Đồng thời, Intel công bố nhãn hiệu bộ vi xử lý Intel Core 2 Extreme với hiệu suất cao nhất dành cho những người đam mê công nghệ và giới game thủ Những thiết bị này được phát triển trên công nghệ sản xuất và thiết kế 65 nm tiên tiến của Intel, thu hẹp các mạch và bóng bán dẫn bên trong bộ vi xử lý, giúp sản phẩm có hiệu suất hoạt động cao, đồng thời tiêu thụ ítđiện năng hơn so với các loại chip hiện hành

"Nhờ có nền tảng vi kiến trúc thống nhất dành cho máy tính xách tay và máy tính để bàn này, những nhà phát triển sẽ dễ dàng hơn trong việc thiết kế những phần mềm được tối ưu hóa một lần duy nhất cho hàng loạt nhu cầu điện toán khác nhau",

Lần đầu tiên, Intel chế tạo đặc biệt một cấu trúc lõi hợp nhất cho tất cả các loại: Conroe cho màn hình, Merom dành riêng cho Notebook và máy chủ/ máy trạm thì có Woodcrest Tất cả các chip kia đều dựa trên công nghệ sản xuất lõi của Intel và cả ba đều là các bộ vi xử lý lõi kép

Cả ba loại chip cải tiến (Conroe, Merom, và Woodcrest) sẽ cung cấp cho máy tính công suấtlớn hơn nhưng lại tốn ít điện năng Nó sẽ giúp laptop kéo dài thời lượng của pin Đồng thời, Core 2 Duo làm cho hệ thống các trình tạo xuất hiện với những màn hình và máy trạm mỏng hơn Sở dĩ như vậy là vì năng lượng thấp đồng nghĩa với việc tỏa ít nhiệt nên không gian dành cho quạt gió trong CPU cũng giảm đi

Mở rộng vấn đề trên, năng lượng thấp sẽ làm cho quạt gió chạy chậm hơn vì thế hệ thống máy tính của bạn sẽ bớt ồn khi hoạt động Với nhiều máy tính trong phòng khách hay các phòng làm việc nhỏ hẹp thì "yên tĩnh" là thứ quan trọng hơn bao giờ hết

Cho đến bây giờ, Core 2 Duo được chế tạo ra để đánh bại bộ vi xử lý Pentium D/EE

(LGA775) Nó sẽ mang đến niềm hân hoan của sự được nâng cấp - đặc biệt đối với những ai

đã mua những chiếc máy tính hiện đại và nhanh nhất hồi mùa hè năm ngoái Niềm vui này cũng được chia sẻ với những nhà sản xuất - những người không muốn phí tiền cho một đống những bộ phận khác nhau

Tính đa nhiệm đang thể hiện ở một cấp độ cao hơn Với công nghệ thực sự của Core 2 Duo, bạn có thể biến chiếc máy tính thông thường của mình thành một vài hệ thống ảo, tất cả đều chạy được trên những ứng dụng khác nhau và OS Ví dụ, về mặt lý thuyết mà nói, bạn có thể chạy trình duyệt FTP server trên một máy, ứng dụng Web server trên một máy khác còn cơ

sở dữ liệu thì trên chiếc máy tính thứ 3 mà vẫn chơi game hay lướt web trên máy thứ 4 Đây thực sự là một lợi ích cho các chuyên gia thiết kế muốn giữ cho sự vận hành của các máy ảo được "sạch sẽ"

Hiện nay chỉ có các máy tính dành cho doanh nghiệp mới có chip hỗ trợ tính năng bảo vệ TPM 1.2 bên trong Với Core 2 Duo, tất cả các máy tính đều luôn trong trạng thái an toàn Công nghệ bảo mật TPM (Trusted Platform Module) bảo vệ các mật khẩu, mật lệnh, mở máy

và các dữ liệu cá nhân ở ổ cứng khỏi những hacker, phần mềm gián điệp Spyware và những tên trộm nhân dạng (ID thieves)

Chạy đúng như những gì Intel quảng cáo.

Với tên gọi chính thức là Conroe, dòng BXL Core 2 Duo của Intel là những BXL nhanh nhất cho tới nay Hệ thống tự lắp đã vượt đến 17% điểm PC WorldBench so với hệ thống caocấp Athlon 64 FX-62 của AMD Bên cạnh đó, hệ thống ép xung, tản nhiệt nước của ABS chạy BXL Core 2 Duo đạt được điểm số WorldBench cao nhất từ trước đến nay: 181 điểm Mọi cấu hình thử nghiệm Core 2 Duo đều chạy ấn tượng Cụ thể, các model Core 2 Duo caohơn hoàn tất các ứng dụng đa phương tiện "nặng ký” nhanh hơn, chạy nhiều ứng dụng cùng lúc hiệu quả hơn và game chạy cũng nhanh hơn

Dòng Core 2 Duo có các model từ E6300 1,86GHz với bộ đệm cache L2 2MB cho tới Core

2 Extreme X6800 có bộ đệm 4MB đều có bus hệ thống 1066MHz Mặc dù Core 2 Duo được thiết kế trên nền socket 775 giống với Pentium 4 và Pentium D nhưng chúng yêu cầu phải có chipset mới, vì vậy để chạy được thì bo mạch chủ (BMC) phải hỗ trợ

Cải tiến kiến trúc

Hãng đã tăng lực khá nhiều nhưng giảm được điện năng tiêu thụ

cho CPU lõi kép Theo chi tiết kỹ thuật về thiết kế nhiệt của

Intel, phiên bản BXL trước đây là Pentium Extreme Edition tiêu

thụ đến 135W, còn Core 2 Extreme X6800 chỉ tiêu thụ 75W; một

số model Core 2 Duo mức tiêu thụ có thể xuống đến 65W

Ví dụ, khi PC chỉ chạy vài ứng dụng đơn giản hoặc ở trạng thái nghỉ, Core 2 Duo có thể chạy chậm lại hoặc ngưng luôn những phần không cần thiết

Thiết kế này cho phép các nhà sản xuất máy tính xây dựng các hệ thống cao cấp nhưng có thùng máy nhỏ gọn và chạy êm hơn

Core 2 Duo có nhiều ưu thế về tốc độ so với Pentium là nhờ kiến trúc mới được chêm thêm một hàng thực thi mới trên mỗi nhân CPU (BXL Core 2 Duo có 4 hàng thực thi trên mỗi nhân so với Pentium D chỉ có 3 hàng) Hàng thứ 4 này trên mỗi nhân kết hợp với tập mã mới thông minh hơn (nhóm các tập lệnh phổ biến lại thành một tập lệnh), cho phép Core 2 Duo chạy nhanh hơn Pentium D cho dù Pentium D có xung cao hơn

Bộ đệm cache L2 đến 4MB bảo đảm cung cấp dữ liệu để BXL luôn làm việc ở mức tối đa

và Intel cũng đã nỗ lực tinh chỉnh các thuật toán nạp trước (prefetching), ưu tiên tối đa cho dữliệu thích hợp trước khi BXL cần đến

Trong khi hầu hết các BXL 2 nhân cố định dung lượng bộ đệm cho mỗi nhân thì Core 2 Duo cho phép chia sẻ cho toàn bộ 4MB bộ nhớ cache Và BXL có thể phân phối bộ nhớ cache này giữa các nhân theo nhu cầu Nếu một nhân phải làm việc "nặng" trong một tác vụ phức tạp thì nó có thể dùng hầu hết 4MB của cache L2 trong khi nhân kia chỉ chạy một tác vụđơn giản hơn, cần ít bộ đệm hơn

Những bộ vi xử lý Core2 đã phát hành và những tính năng của chúng

Bộ vi xử lí Core 2 Duo ( với tên mã Conroe ) bắt đầu thế hệ CPU mới của Intel dựa trên vi cấu trúc Core mới và công bố kết thúc vi cấu trúc Netburst được dùng trong những bộ vi xử líthế hệ thứ 7 của Intel Vi cấu trúc Core được dựa trên cùng cấu trúc được dùng trong

Pentium M và Pentium III , vì thế chúng ta cũng có thể nói rằng Core 2 Duo là CPU Intel thuộc thế hệ thứ 5 Bên cạnh Core 2 Duo , Core 2 Quad , Core 2 Extreme thì Xeon dòng

5100 ( với tên mã Woodcrest ) dùng cấu trúc mới này

Họ Core 2 gồm 03 loại chính :

 Core 2 Duo thay thế cho Pentium 4 và Pentium D

 Core 2 Quad là Core 2 Duo 4 lõi

 Core 2 Extreme thay thế cho Pentium Extreme Edition

Sự khác nhau giữa Core 2 Duo và Core 2 Extreme đó là một loại có khả năng chạy với tốc

độ cao hơn và có tỉ lệ nhân tần không khoá , điều đó cho phép bạn chạy Overclock CPU bằngcách thay đổi tỉ lệ nhân tần Một số phiên bản Core 2 Extreme có 04 lõi , bạn sẽ thấy ở phần thứ hai

Dưới đây là tóm tắt những tính năng chính của họ Core 2

 Vi cấu trúc Core

 32KB Cache lệnh L1 và 32 KB Cache dữ liệu L1 cho mỗi lõi

 Công nghệ Dual-Core hoặc Quad-Core

 Công nghệ xử lí sản xuất 65nm

 Socket 775

 FSB 800/1066/1333 MHz

 2MB, 4MB hoặc 8MB bộ nhớ Cache L2 hợp nhất

 Hỗ trợ công nghệ Intel Virtualization ( ngoại trừ Core 2 Duo E4300 )

 Hỗ trợ công nghệ Intel EM64T

 Hỗ trợ tập lệnh SSE3

 Hỗ trợ Execute Disable Bit

 Hỗ trợ khả năng quản lí nguồn thông minh

 Hỗ trợ công nghệ Enhanced SpeedStep

Khu vực của bộ vi xử lí Core 2

Những Model

Bảng bên dưới là danh sách những kiểu Core 2 Duo

Tốc độ bên trong ( GHz )

FSB ( MHz )

L2 Cache

Số lượng Transistor

Kích thước vùng chứa

TDP

Nhiệt độ cao nhất.

0.962V-SL9S7 E6700 2.66 1,066 4 MB 291 triệu 143 mm2 65 W 60.1 0.85V-1.35VSL9ZL E6600 2.40 1,066 4 MB 291 triệu 143

mm2 65 W 60.1

1.32VSL9S8 E6600 2.40 1,066 4 MB 291 triệu 143 mm2 65 W 60.1 0.85V-1.35VSLA9X E6550 2.33 1,333 4 MB 291 triệu 143

1.35V SLAAX E6540 2.33 1,333 4 MB 291 triệu 143 mm2 65 W 72 0.962V-1.35VSL94T E6420 2.13 1,066 4 MB 291 triệu 143 mm2 65 W 60.1 -

0.962V-SL9T9 E6400 2.13 1,066 2 MB 167 triệu 111

mm2 65 W 61.4

1.32VSL9S9 E6400 2.13 1,066 2 MB 167 triệu 111 mm2 65 W 61.4 0.85V-1.35VSLA4U E6320 1.86 1,066 4 MB 291 triệu 143

-SL9TA E6300 1.86 1,066 2 MB 167 triệu 111 mm2 65 W 61.4 1.22V-1.32VSL9SA E6300 1.86 1,066 2 MB 167 triệu 111 mm2 65 W 61.4 0.85V-1.35VSLA95 E4500 2.20 800 2 MB 167 triệu 111

mm2 65 W 73.3

1.35VSL93F E4400 2 800 2 MB 167 triệu 111 mm2 65 W 61.4 1.16V-1.31VSLA98 E4400 2 800 2 MB 167 triệu 111

0.962V-mm2 65 W 73.3

1.31VSL9TB E4300 1.8 800 2 MB 167 triệu 111 mm2 65 W 61.4 0.85V-1.35VBảng dưới đây là những kiểu Core 2 Quad

Tốc độ xung nhịp ( GHz )

FSB ( MHz ) L2 CacheTDP

Nhiệt độ cao nhất (º C)

Điện áp Số lượng lõi

( GHz )

FSB ( MHz )

L2

Nhiệt độ cao nhất

Số lượng lõi

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

BXL QC (Quad Core-QC) : Gồm 2 BXL lõi kép Core 2 giống

nhau ghép lại (xem hình) Do đó Intel có thể tận dụng các thành

quả của công nghệ và kiến trúc mới để tạo ưu thế về sản phẩm trên

thị trường Đích nhắm của sản phẩm lõi tứ là những người chơi

game chuyên nghiệp, cần xử lý nhiều tác vụ song song và “nặng”

Intel Core 2 Extreme QX6700 : Gồm 4 nhân, mỗi nhân có tốc độ 2,66GHz, hỗ trợ tập

lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, có công nghệ ảo hóa (Intel Virtualization

Technology), xử lý 64 bit EM64T (Enhanced Memory 64 Technology), tự điều chỉnh tốc

độ xung (hệ số nhân) tùy theo tải hệ thống EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology) QX6700 có băng thông 1066MHz (FSB), gồm 2 cache L2 4MB (mỗi cache L2 4MB đượcchia sẻ cho 2 nhân), hoạt động ở điện thế 1,35V, Thermal Design Power 130W

Test Lab tiến hành thử nghiệm QX6700 và so sánh với kết quả của Core 2 cao nhất hiện nay là X6800 (2,93GHz) để thấy được hiệu năng của QC so với lõi kép.

Các thử nghiệm cho thấy, đối với nhiều ứng dụng riêng lẻ (trừ điểm PCMark05 CPU) thì hiệu năng của QX6700 chưa bằng sovới X6800 qua điểm đánh giá hệ thống (SYSMark 2004SE), điểm bộ nhớ (PCMark05 Memory), điểm đồ họa (PCMark05 Graphics và 3Dmark05), điểm game Half Life 2 (biểu đồ) Nhưng khi thử nghiệm với các ứng dụng “nặng”, đòi hỏi khả năng xử lý song song thì QX6700 đã chứng tỏ được “vị thế” của mình Tuy chưa có công cụ, Test Lab đã tăng “sức nặng” phép thử bằng cách chạy nềnphần mềm nén file WinRAR để nén thư mục dung lượng lớn trong khi chạy lấy điểm cho game HalfLife 2, kết quả đã phần nào thể hiện ưu thế của QC nhất là khi so với thử

nghiệm chạy game Half Life 2 đơn lẻ QX6700 cho kết quả cao hơn nhiều so với X6800 Không những thế, khả năng ép xung của QX6700 rất tốt, Ép xung lên đến 3,42GHz thì BXL vẫn chạy rất ổn định Có lẽ, trong điều kiện thử nghiệm này bạn nên dùng tản nhiệt nước sẽ hiệu quả và ít ồn so với quạt “zin” của Intel

QX6700 được thiết kế dành cho game, ứng dụng đa nhiệm nhưng chưa có nhiều phần mềm “dùng” được sức mạnh này Vị thế hiện tại của chip QC chưa lấn át được lõi kép trong nhiều ứng dụng đơn luồng như hiện nay, nhưng hy vọng giải pháp mới của Intel sẽ

mở ra tương lai lạc quan khi các nhà sản xuất game, phần mềm tận dụng được khả năng

xử lý song song của BXL

1.5.3 Core i7

Ra đời tháng 11 năm 2008

Ngày 18.11, Intel chính thức giới thiệu bộ vi xử lý dành cho máy tính để bàn Intel® Core™ i7 nhanh nhất từ trước đến nay Bộ vi xử lý Intel® Core™ i7 mang lại hiệu suất hoạt động theo nhu cầu sử dụng, bổ sung công nghệ tăng tốc Turbo Boost và công nghệ siêu phân luồngHyper-Threading

Core™ i7 là thành viên đầu tiên trong họ vi kiến trúc Nehalem của Intel Mỗi bộ vi xử lý Core™ i7 có bộ nhớ đệm L3 dung lượng 8MB và ba kênh bộ nhớ DDR3 1066 giúp mang lại hiệu suất hoạt động bộ nhớ tốt nhất Core™ i7 Extreme Edition bỏ tính năng chống ép xung, cho phép người dùng có thể nâng cao hơn nữa tốc độ xử lý.Công nghệ tăng tốc Turbo Boost giúp nâng cao hiệu suất hoạt động cho phù hợp với nhu cầu và khối lượng công việc của người dùng Thông qua một thiết bị kiểm soát điện năng tinh vi ngay trên đế của bộ vi xử lý

và sử dụng các bóng bán dẫn “cổng điện năng” mới dựa trên công nghệ sản xuất 45 nanomet high-k cổng kim loại tiên tiến của Intel, công nghệ Turbo Boost sẽ tự động điều chỉnh xung nhịp đồng hồ của một hay nhiều nhân xử lý trong số 4 nhân xử lý độc lập đối với các ứng dụng đơn hoặc đa luồng, nhằm tăng cường hiệu suất hoạt động mà không làm tăng mức tiêu thụ điện năng.Core™ i7 tăng gấp đôi băng thông bộ nhớ của các nền tảng “Extreme” trước đây của Intel, tăng tốc độ chuyển tải các bit và bite máy tính vào/ra bộ xử lý với công nghệ Intel® Quickpath Được thiết kế với công nghệ siêu phân luồng Hyper-Threading của Intel,

bộ vi xử lý còn cho phép nhiều luồng dữ liệu điện toán được xử lý đồng thời, cho phép bộ vi

xử lý thực hiện 2 tác vụ cùng lúc một cách có hiệu quả Và như vậy, bộ vi xử lý 4 nhân Core

i7 có khả năng mang lại hiệu suất xử lý 8 luồng dữ liệu cùng lúc Được công bố rộng rãi trong ngành công nghiệp điện toán như là một kiệt tác công nghệ, bộ vi xử lý Intel® Core™ i7 thiết lập một kỷ lục thế giới mới với số điểm 117 trong hệ thống kiểm tra

SPECint_base_rate2006, một tiêu chuẩn chuyên đo hiệu suất hoạt động của bộ vi xử lý Đây

là lần đầu tiên từ trước đến nay một bộ vi xử lý đơn có thể vượt qua mức 100 điểm

Bộ ba chip ra mắt đợt đầu bao gồm các chip lõi tứ Core i7 Extreme 965 cao cấp, Core i7 940

và Core i 920 Khác với chuyển đổi từ Pentium 4/Pentium D lên Core2, quá trình chuyển đổi từ Core2 lên Core i7 đòi hỏi phải thay đổi toàn bộ nền tảng do sử dụng Socket 1366 thay

vì 775 Core i7 dựa trên nền tảng Socket 1366, Chipset X58 và bộ nhớ DDR3 Bộ điều khiển

bộ nhớ tích hợp tỏ ra còn mạnh mẽ hơn cả giải pháp tương tự của AMD trên desktop Thêm vào đó, khác với các chip Core 2 Quad, Core i7 lõi tứ có 4 nhân "thật", thay vì là 2 chip nhân đôi ghép chung

Intel® Core™ i7 đã chính thức ra mắt tại Việt Nam vào ngày 25.11.2008

có một thế hệ CPU cực kỳ nổi tiếng là thế thệ Duo Core và Core 2 Duo, thì việc tạo ra Core i7 là một sản phẩm thành công chắc không phải là một điều quá khó

Những điểm nổi bật nhất của Core i7:

• Sử dụng công nghệ chế tạo 45nm

• Có từ 02 đến 08 core - Native core (Hỗ trợ công nghệ HyperThreading với tên gọi mới là SMT - Simultaneous Multi-Threading)

• Tích hợp Memory Controller, hỗ trợ Triple-Channel DDR3

• 256KB Cache L2 cho mỗi lõi

• 8MB Cache L3

• Tập lệnh SSE 4.2 mới với 07 lệnh mới

• Turbo Mode ( tự động Overclock )

• Nâng cấp vi cấu trúc ( hỗ trợ Maro-Fusion 64-bit , cải tiến Loop Stream Detector , 06 cổng gửi dữ liệu – Dispatch …)

• Cải tiến Bộ phận Dự đoán rẽ nhánh bằng cách thêm BTB thứ hai ( Branch Target Buffer )

• Tối ưu hoá những lệnh SSE không thẳng hàng

• Cải thiện hiệu suất ảo hoá Theo Intel thời gian trễ giảm đi 65% so với bộ vi xử lí 65nm Core 2 và giảm 20% so với 45nm Core 2

• Bus ngoài QPI ( QuickPath Interconnect ) mới

• Bộ phận điều khiển năng lượng mới

• Công nghệ sản xuất hiện tại là 45nm và những Model tương lai sẽ là 32nm có tên mã

“Westmere”

• Socket mới với 1366 chân

Để hiểu và nói về những công nghệ mới mà CPU này mang lại có lẽ không bao giờ là đủ, chúng ta cần rất nhiều thời gian để tìm hiểu cũng như các hãng sản xuất phần mềm có thể theo kịp và tận dụng triệt để những công nghệ mới đó Chính vì vậy mục tiêu của bài Review này sẽ tập trung vào khả năng hoạt động thực tế và cơ bản nhất của Core i7 bằng cách test qua những chương trình benchmark và qua một vài ứng dụng game 3D, hy vọng qua bài review này sẽ góp phần sẽ đem lại một ít thông tin để nhiều người hiểu hơn về khả năng hoạt động của Core i7

(Hệ thống Core i7)

2 hệ thống dùng để kiểm tra và so sánh

Hệ thống Core i7:

CPU: Intel Core i7 965 Extreme Editon 3,2GHz

Motherboard: Intel Smackover DX58SO

RAM: Cosair DDR2 bus 800MHz 2x1GB

Vid Card: HIS 4870x2 2GB GDDR5

HDD: Samsung 80GB SATA2

PSU: Antec TruPower Quattro 1000W

Tất cả các phép thử đều được làm liên tiếp 3 lần liên tục (lấy kết quả trung bình)

Hệ điều hành được sử dụng là Vista SP1 (32bit)

Driver Catalyst 8.10 HotFix cho ATI 4870X2

Một số kết quả benchmark:

1- Everest Ultimate

Bảng kết quả tổng kết

Benchmark dành cho CPU

Benchmark dành cho Ram (gồm tốc độ đọc, ghi … phép thử này giúp chúng ta hiểu rõ hơn

tác dụng của việc tích hợp memory controller)

(Mem Letancy - điểm thấp tốt hơn)

Dễ dàng nhận thấy hệ thống Corei7 nhanh gần như gấp đôi hệ thống còn lại trong hầu hết cácphép thử

Các phép thử về FPU (floating point unit).

FPU: Đc thiết kế đặc biệt để hỗ trợ các thao tác tính toán với số dấu chấm động floating pointnumbers)

2 – Cinebench R10

(Render - điểm cao tốt hơn, Time - điểm thấp tốt hơn)

3 – Winrar (chương trình nén file thông dụng, nén 1 file dụng lượng 449Mb)

Chương trình này tận dụng triệt để xung nhịp của CPU

(Winrar - điểm thấp tốt hơn)

4 – PC Mark Vantage (CPU Bench)

ục HDD không nên chú ý kết quả quá bởi vì hệ thống Corei7 sử dụng ổ SSD)

6- 3Dmark Vantage (CPU Bench)

Chương trình 3DMark Vantage giúp chúng ta có thể đánh giá tổng quan về GPU và CPU một cách rõ nét nhất

Bench 3DMark Vantage - Performance

Core i7 940: 12 phut 17 giây

Với SuperPi 2M và 32m, thì Core i7 940 Trung giữa 79% đến 88% tốt hơn so với Q6600 Việc thực hiện tốt hơn Core i7 dưới căng thẳng cao hơn với SuperPi 32m