Tài liệu nghiên cứu vi xử lý intel core i intel HAUI 2017

“Clarkdale” (32 nm)• Các công nghệ được tích hợp: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, Enhanced Intel SpeedStepTechnology (EIST), Intel 64, XD bit (bản cải tiến của NX bit), Intel VTx, Hyperreading, Smart Cache.

Trang 1

Tài liệu nghiên cứu vi xử lý intel core i

Tài Liệu Bài tập lớn kiến trúc máy tính

Trang 2

Mục lục

1.1 Lịch sử CPU Intel 1

1.1.1 Bộ xử lý 4-bit 1

1.1.2 Bộ xử lý 8-bit 1

1.1.3 Bộ xử lý 16-bit 1

1.1.4 Bộ xử lý 32-bit 2

1.1.5 Bộ xử lý 64-bit 4

1.2 Chú thích 9

1.3 Xem thêm 9

2 Danh sá vi xử lý Intel Core i3 10 2.1 Vi xử lý cho máy tính để bàn 10

2.1.1 Vi kiến trúc Westmere (thế hệ thứ nhất) 10

2.1.2 Vi kiến trúc Sandy Bridge (thế hệ thứ 2) 10

2.1.3 Vi kiến trúc Ivy Bridge (thế hệ thứ 3) 11

2.1.4 Vi kiến trúc Haswell (thế hệ thứ 4) 11

2.2 Vi xử lý cho thiết bị di động 11

2.2.5 Vi kiến trúc Broadwell (thế hệ thứ năm) 13

2.3 Vi xử lý nhúng 13

2.4 Xem thêm 13

3 Danh sá vi xử lý Intel Core i5 14 3.1 Vi xử lý cho máy tính để bàn 14

3.1.1 Vi xử lý hai nhân 14

3.1.2 Vi xử lý bốn nhân 14

3.2 Vi xử lý cho máy tính xách tay 15

3.2.1 Vi xử lý hai nhân 15

i

Trang 3

3.3 Ghi chú 15

3.4 am khảo 15

3.5 Xem thêm 15

4 Danh sá vi xử lý Intel Core i7 16 4.1 Vi xử lý máy tính để bàn 16

4.1.1 Vi kiến trúc Nehalem (thế hệ thứ nhất) 16

4.1.6 Vi kiến trúc Broadwell (thế hệ thứ 5) 19

4.1.7 Vi kiến trúc Skylake (thế hệ thứ 6) 19

4.2 Vi xử lý máy tính xách tay 20

4.2.1 Vi kiến trúc Nehalem (thế hệ thứ nhất) 20

4.2.6 Vi kiến trúc Broadwell (thế hệ thứ 5) 22

4.2.7 Vi kiến trúc Skylake (thế hệ thứ 6) 23

4.3 Xem thêm 23

4.4 Chú thích 24

4.5 am khảo 24

4.6 Liên kết ngoài 25

4.7 Nguồn, người đóng góp, và giấy phép cho văn bản và hình ảnh 26

4.7.1 Văn bản 26

4.7.2 Hình ảnh 26

4.7.3 Giấy phép nội dung 26

Trang 4

4040, phiên bản cải tiến của 4004 được giới thiệu vào năm 1974, có 3.000 transistor, tốc độ từ 500 KHz đến 740KHz.

1.1.2 Bộ xử lý 8-bit

8008 (năm 1972) được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 của Computer Terminal Corporation (CTC)

8008 có tốc độ 200 kHz, sản xuất trên công nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB

8080 (năm 1974) sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008 (2 MHz), sản xuất trên công nghệ

6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới64KB

8085 (năm 1976) sử dụng trong Toledo scale và những thiết bị điều khiển ngoại vi 8085 có tốc độ 2 MHz, sảnxuất trên công nghệ 3 µm, với 6.500 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 64KB

1.1.3 Bộ xử lý 16-bit

8086 xuất hiện tháng 6 năm 1978, sử dụng trong những thiết bị tính toán di động 8086 được sản xuất trên côngnghệ 3 µm, với 29.000 transistor, có 16 bit bus dữ liệu và 20 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 1MB Các phiên bảncủa 8086 gồm 5, 8 và 10 MHz

8088 trình làng vào tháng 6 năm 1979, là BXL được IBM chọn đưa vào chiếc máy tính (PC) đầu tiên của mình;điều này cũng giúp Intel trở thành nhà sản xuất BXL máy tính lớn nhất trên thế giới 8088 giống hệt 8086 nhưng

có khả năng quản lý địa chỉ dòng lệnh 8088 cũng sử dụng công nghệ 3 µm, 29.000 transistor, kiến trúc 16 bit bêntrong và 8 bit bus dữ liệu ngoài, 20 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 1MB Các phiên bản của 8088 gồm 5 MHz

độ bảo vệ (protect mode) gia tăng tính năng của bộ vi xử lý, có thể truy xuất đến 16 MB bộ nhớ

1

Trang 5

286 sử dụng công nghệ 1,5 µm, 134.000 transistor, bộ nhớ mở rộng tới 16 MB Các phiên bản của 286 gồm 6, 8,

là BXL 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm, nó có thể chạy nhiều chương trình khác nhau cùng một thời điểm

386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bit dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác địnhđịa chỉ Cũng như BXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode

386DX sử dụng công nghệ 1,5 µm, 275.000 transistor, bộ nhớ mở rộng tới 4GB Các phiên bản của 386DX gồm

16, 20, 25 và 33 MHz (công nghệ 1 µm) 386SX (năm1988) sử dụng công nghệ 1,5 µm, 275.000 transistor, kiến trúc

32 bit bên trong, 16 bit bus dữ liệu ngoài, 24 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 16MB; gồm các phiên bản 16, 20, 25

486DX sử dụng công nghệ 1 µm, 1,2 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 25 MHz, 35 MHz

và 50 MHz (0,8 µm) 486SX (năm 1991) dùng trong dòng máy tính cấp thấp, có thiết kế giống hệ 486DX nhưngkhông tích hợp bộ đồng xử lý toán học 486DX sử dụng công nghệ 1 µm (1,2 triệu transistor) và 0,8 µm (0,9 triệutransistor), bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 16, 20, 25, 33 MHz

486SL (năm 1992) là BXL đầu tiên dành cho máy tính xách tay (MTXT), sử dụng công nghệ 0,8 µm, 1,4 triệutransistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 20, 25 và 33 MHz Intel Pentium, BXL thế hệ kế tiếp 486 rađời năm 1993 Cải tiến lớn nhất của Pentium là thiết kế hai hàng lệnh (pipeline), dữ liệu bên trong có khả năngthực hiện hai chỉ lệnh trong một chu kỳ, do đó Pentium có thể xử lý chỉ lệnh nhiều gấp đôi so với 80486 DXtrong cùng thời gian Bộ nhớ sơ cấp 16KB gồm 8 KB chứa dữ liệu và 8 KB khác để chứa lệnh Bộ đồng xử lý toánhọc được cải tiến giúp tăng khả năng tính toán đối với các trình ứng dụng

Intel Pentium

Pentium sử dụng công nghệ 0,8 µm chứa 3,1 triệu transistor, có các tốc độ 60, 66 MHz (socket 4 273 chân, PGA).Các phiên bản 75, 90, 100, 120 MHz sử dụng công nghệ 0,6 µm chứa 3,3 triệu transistor (socket 7, PGA) Phiênbản 133, 150, 166, 200 sử dụng công nghệ 0,35 µm chứa 3,3 triệu transistor (socket 7, PGA)

Pentium MMX (năm 1996), phiên bản cải tiến của Pentium với công nghệ MMX được Intel phát triển để đáp ứngnhu cầu về ứng dụng đa phương tiện và truyền thông MMX kết hợp với SIMD (Single Instruction Multiple Data)cho phép xử lý nhiều dữ liệu trong cùng chỉ lệnh, làm tăng khả năng xử lý trong các tác vụ đồ họa, đa phươngtiện

Pentium MMX sử dụng công nghệ 0,35 µm chứa 4,5 triệu transistor, có các tốc độ 166, 200, 233 MHz (Socket 7,PGA)

Pentium Pro Nối tiếp sự thành công của dòng Pentium, Pentium Pro được Intel giới thiệu vào tháng 9 năm 1995,

sử dụng công nghệ 0,6 và 0,35 µm chứa 5,5 triệu transistor, socket 8 387 chân, Dual SPGA, hỗ trợ bộ nhớ RAMtối đa 4GB Điểm nổi bật của Pentium Pro là bus hệ thống 60 hoặc 66 MHz, bộ nhớ đệm L2 (cache L2) 256KBhoặc 512KB (trong một số phiên bản) Pentium Pro có các tốc độ 150, 166, 180, 200 MHz Pentium II (năm 1997),phiên bản cải tiến từ Pentium Pro được sử dụng trong những dòng máy tính cao cấp, máy trạm (workstation)hoặc máy chủ (server) Pentium II có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 512KB, tích hợp công nghệ MMX được cải tiếngiúp việc xử lý dữ liệu video, audio và đồ họa hiệu quả hơn Pentium II có đế cắm dạng khe - Single-Edge contact(SEC) 242 chân, còn gọi là Slot 1

Trang 6

1.1 LỊCH SỬ CPU INTEL 3

Bộ xử lý Pentium II

BXL Pentium II đầu tiên, tên mã Klamath, sản xuất trên công nghệ 0,35 µm, có 7,5 triệu transistor, bus hệ thống

66 MHz, gồm các phiên bản 233, 266, 300 MHz

Pentium II, tên mã Deschutes, sử dụng công nghệ 0,25 µm, 7,5 triệu transistor, gồm các phiên bản 333 MHz (bus

hệ thống 66 MHz), 350, 400, 450 MHz (bus hệ thống 100 MHz) Celeron (năm 1998) được “rút gọn” từ kiến trúcBXL Pentium II, dành cho dòng máy cấp thấp Phiên bản đầu tiên, tên mã Covington không có bộ nhớ đệm L2nên tốc độ xử lý khá chậm, không gây được ấn tượng với người dùng Phiên bản sau, tên mã Mendocino, đã khắcphục khuyết điểm này với bộ nhớ đệm L2 128KB

Covington sử dụng công nghệ 0,25 µm, 7,5 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, bus hệ thống 66 MHz, đế cắm

242 chân Slot 1 SEPP (Single Edge Processor Package), tốc độ 266, 300 MHz

Mendocino cũng sử dụng công nghệ 0,25 µm có đến 19 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 128KB, bus hệthống 66 MHz, đế cắm Slot 1 SEPP hoặc socket 370 PPGA, tốc độ 300, 333, 366, 400, 433, 466, 500, 533 MHz

Bộ xử lý 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 mãKatmai, Coppermine và Tualatin

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 133MHz)

Coppermine sử dụng công nghệ 0,18 µm, 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 256 KB được tích hợp bên trongnhằm tăng tốc độ xử lý Đế cắm Slot 1 SECC2 hoặc socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin grid array), có các tốc độnhư 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100 MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133MHz (bus 133 MHz)

Tualatin áp dụng công nghệ 0,13 µm có 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB hoặc 512 KB tíchhợp 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

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 KBtích 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)

Tualatin Celeron (Celeron S) (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Tualatin, áp dụng côngnghệ 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

Bộ xử lý Pentium 4

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 (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 sốhàng lệnh xử lý, Execution Trace Cache tránh tình trạng lệnh bị chậm trễ khi chuyển từ bộ nhớ đến CPU, RapidExecution Engine tăng tốc bộ đồng xử lý toán học, bus hệ thống (system bus) 400 MHz và 533 MHz; các côngnghệ 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 tínhtoán mạnh hơn, xử lý đa phương tiện tốt hơn am khảo thêm thông tin trong bài viết “Pentium 4 trên đườngđịnh hình” (TGVT A, số 1/2001, Tr.54)

Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamee) xuất hiện cuối năm 2000 đặt dấu chấm hết cho “triều đại” Pentium III.Willamee 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 Willamee có một số tốc

độ như 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0 GHz

• • Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng 11 năm 2000 đến tháng 8 năm

Trang 7

2001 và bị thay thế bởi socket 478.

• Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ ad Data Rate cho phép BXL

truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của BXL là 400 MHz

P4 Northwood Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, được sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, có khoảng 55 triệutransistor, bộ nhớ đệm tích hợp L2 512 KB, socket 478 Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8 GHz Northwood B (system bus 533 MHz), tốc độ 2,26, 2,4, 2,53,2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper reading - HT) Northwood

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

P4 Presco (năm 2004) Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, kích thước vi mạch giảm 50% sovới P4 Willamee Điều này cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước (125 triệu transistor sovới 55 triệu transistor của P4 Northwood), tốc độ chuyển đổi của transistor nhanh hơn, tăng khả năng xử lý, tínhtoán Dung lượng bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Presco gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB).Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Presco được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và gamechạy nhanh hơn Đây là giai đoạn “giao thời” giữa socket 478 - 775LGA, system bus 533 MHz - 800 MHz và mỗisản phẩm được đặt tên riêng khiến người dùng càng bối rối khi chọn mua

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

Presco 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, Presco E, F còn hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng, một số phiênbản 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 vớicác tốc độ từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz

Bộ xử lý Celeron

BXL Celeron được thiết kế với mục tiêu dung hòa giữa công nghệ và giá cả, đáp ứng các yêu cầu phổ thông nhưtruy cập Internet, Email, chat, xử lý các ứng dụng văn phòng Điểm khác biệt giữa Celeron và Petium là về côngnghệ chế tạo và số lượng Transistor trên một đơn vị

Celeron Willamee 128 (2002), bản “rút gọn” từ P4 Willamee, sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, bộ nhớ đệmL2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478 Celeron Willamee 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2 Một sốBXL thuộc dòng này như Celeron 1.7 (1,7 GHz) và Celeron 1.8 (1,8 GHz)

Celeron NorthWood 128, “rút gọn” từ P4 Northwood, 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 Celeron1.8A, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 tương ứng với các tốc độ từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz

Celeron D (Pressco 256), được xây dựng từ nền tảng P4 Presco, sản xuất trên công nghệ 90 nm, bộ nhớ đệmtích hợp L2 256 KB (gấp đôi dòng Celeron NorthWood), bus hệ thống 533 MHz, socket 478 và 775LGA Ngoàicác tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit.Celeron D gồm 310, 315, 320, 325, 325J, 326, 330, 330J, 331, 335, 335J, 336, 340, 340J, 341, 345, 345J, 346, 350, 351,

355 với các tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz.[1]

Bộ xử lý 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, sửdụng socket 478 và 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz)

1.1.5 Bộ xử lý 64-bit

Trang 8

376 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4 MB (2x2 MB), hiệu năng cao hơn, nhiều tính năng mới và ít tốn điện nănghơn Smithﬁeld Pentium D 915 và 920 tốc độ 2,8 GHz, 925 và 930 (3,0 GHz), 935 và 940 (3,2 GHz), 945 và 950 (3,4GHz), 960 (3,6 GHz) Presler dòng 9x0 có hỗ trợ Virtualization Technology.

Bộ xử lý 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 90 nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 2 MB (2x1 MB), hỗ trợ tậplệnh 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 lệnhMMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), EM64T và VirtualizationTechnology Một số BXL thuộc dòng này là Pentium EE 955 (3,46 GHz) và Pentium EE 965 (3,73 GHz) có bus hệthống 1066 MHz, socket 775

Kiến trúc Core (năm 2006 đến nay)

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 PowerCapability), chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache), truy xuất bộ nhớ thông minh (Smart MemoryAccess) và tăng tốc phương tiện số tiên tiến (Advanced Digital Media Boost) Những cải tiến này sẽ tạo ra nhữngBXL mạnh hơn, khả năng tính toán nhanh hơn và giảm mức tiêu thụ điện năng, tỏa nhiệt ít hơn so với kiến trúcNetBurst

Bộ xử lý Core 2 Duo

Core 2 Duo (tên mã Conroe) có 291 triệu transistor, công nghệ 65 nm, bộ nhớ đệm L2 4 MB, bus hệ thống 1066

MHz, socket 775LGA Một số BXL thuộc dòng này: E6600 (2,4 GHz), E6700 (2,66 GHz) Core 2 Duo (tên mãAllendale) E6300 (1,86 GHz), E6400 (2,13 GHz) có 167 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2MB, bus mặt trước 1066MHz, socket 775LGA E4300 (1,8 GHz) xuất hiện năm 2007 có bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus 800 MHz, không hỗ trợVirtualization Technology

Công nghệ 45 nm

Trang 9

Wolfdale là mật danhh của nhóm bộ xử lý Penryn 2 nhân Cũng như các CPU Yorkﬁeld 4 nhân vừa bị hoãn, các

bộ xử lý Wolfdale đều được sản xuất theo quy trình công nghệ 45 nm Ngoài ra, Yorkﬁeld và Wolfdale đều cócùng một khuôn bán dẫn giống hệt nhau ực ra Yorkﬁeld gồm hai khuôn Wolfdale Dual-Core được gắn vớinhau Vì thế có thể coi Wolfdale là những viên gạch xây nên gia đình Penryn Và đây cũng là điểm hấp dẫn nhấtcủa bộ xử lý này Nhân Wolfdale có diện tích 107mm2 và chứa 410 triệu transistor - một thay đổi đáng kể so vớingười tiền thân của nó – Conroe 65 nm chỉ có 291 triệu transistor Vì vậy, nhân Wolfdale không chỉ là một nhânConroe thu nhỏ nhờ công nghệ sản xuất tiên tiến, mà nó còn bao gồm nhiều tính năng cải tiến ưu việt nhờ các

kỹ sư của Intel

Phần lớn những cải tiến này sẽ giúp tăng tốc độ bộ xử lý Ưu điểm lớn nhất của Wolfdale là bộ nhớ cache L2 chia

sẻ lên đến 6MB Ngoài ra, Wolfdale còn hỗ trợ cả tập lệnh SSE4.1 bao gồm 47 lệnh mới có khả năng tăng tốc đồhoạ 3D và xử lý video phục vụ cho việc tối ưu hoá ứng dụng thích hợp Bộ phận quản lý cũng có một vài thayđổi Các bộ xử lý Wolfdale được bổ sung thêm đơn vị Fast Radix-16 Divider cho phép tăng tốc phép chia và cănbậc hai Bộ xử lý mới này còn có hệ thống Super Shuﬄe Engine có khả năng tăng tốc những lệnh SSE yêu cầuthực thi từng bit một Tất cả những cải tiến và các tính năng mới trong Wolfdale đảm bảo rằng các bộ xử lý này

sẽ hoạt động nhanh hơn CPU Conroe mặc dù có cùng tốc độ xung nhịp Tuy nhiên, điều này không đồng nghĩavới ưu điểm vượt trội, bởi Wolfdale chỉ là một bước làm mới đơn giản của vi cấu trúc Core Còn bước nhảy vọt

sẽ phải chờ đến khi CPU Intel Nehalem phát hành vào cuối năm 2008 Nhưng điều quan trọng nhất ở các bộ xử

lý này là quy trình sản xuất 45 nm cho phép Intel tăng đáng kế số lượng transistor trên mỗi nhân mà khôngcần tăng kích thước khuôn.Công nghệ sản xuất mới này sử dụng loại chất liệu mới dựa trên hafnium với tínhhigh-k cho chất điện môi, và kiểu kết hợp chất liệu kim loại mới cho điện cực gate Điều này giúp tăng tần sốxung nhịp bộ xử lý mà không cần tăng nhiệt lượng cũng như lượng điện năng sử dụng Đây chính là lý do tạisao giới overclocker chắc chắn sẽ thích thú với những bộ xử lý này, bởi họ có thể sử dụng chúng để đạt những

kỷ lục overclock mới Công nghệ 45 nm còn được bổ sung một tập lệnh xử lý ứng dụng đa phương tiện SSE4.1với 47 lệnh trong số 54 lệnh của tập lệnh SSE4 giúp cải thiện tốc độ tính toán, tăng tốc cho ứng dụng đa phươngtiện, đồ họa hay biên tập, mã hóa video, bên cạnh những tập lệnh được “kế thừa” MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3

và EM64T

Bộ xử lý Core 2 Quad

Core 2 ad (tên mã Conroe Q) (tháng 1 năm 2007) với đại diên Q6600 2.4 GHz, bộ nhớ đệm L2 đến 8 MB, bus

mặt trước 1066 MHz, socket 775 LGA BXL được tích hợp một “bộ sưu tập” các công nghệ chính hãng hấp dẫn

và hiệu quả Có thể kể đến công nghệ Enhanced Intel SpeedStep giúp điều chỉnh xung nhịp và điện thế phù hợpvới yêu cầu hệ thống, hay công nghệ Execute Disable Bit tự động đánh dấu vùng bộ nhớ thực thi/không thựcthi trong chương trình nên sẽ hạn chế “chạy” những đoạn mã không hợp lệ, virus Ngoài ra, một số công nghệkhác cũng nên nói tới như công nghệ ảo hóa giúp tăng hiệu quả của các giải pháp ảo hóa, hay kiến trúc Intel 64nâng cao hiệu quả cho các ứng dụng 64 bit… Một số BXL thuộc dòng này: Q6700 (2.66 GHz), Q8200(2.33 GHz),Q8200S(2.33 GHz), Q8300(2.5 GHz), Q8400(2.66 GHz), Q9400(2.66 GHz), Q9505(2.83 GHz), Q9650(3.0 GHz),…

Đỉnh cao của máy tính để bàn năm 2007 - Bộ xử lý Core 2 Extreme

BXL dành cho game thủ sử dụng kiến trúc Core, có nhiều đặc điểm giống với BXL Core 2 như công nghệ sảnxuất 65 nm và 45 nm, hỗ trợ các công nghệ mới Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel x86-64, ExecuteDisable Bit, Intel Active Management, Virtualization Technology, Intel Trusted Execution Technology… các tập

lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4.1, đặc biệt là không khoá hệ số nhân (Multiplier), đáp ứng nhu cầu ép xung

của game thủ

QX9650 (ad Core 3.0 GHz, 12MB cae)

Như thường lệ, theo chiến lược kinh doanh của mình, Intel cũng sẽ phát hành phiên bản bộ xử lý cao cấp Chúng

ta sẽ cùng đến với bộ xử lý Core 2 ad Extreme QX9650 mới, còn được biết đến với cái tên Yorkﬁeld XE Với tốc

độ xung nhịp 3Ghz, QX9650 vẫn có hai khuôn (Die) riêng biệt như QX6850, chứa hai khuôn 107mm, mỗi khuôngồm 6MB cache L2, tổng cộng là 12 MB cache L2! QX9650 có tốc độ 333Mhz x 9 với FSB 1333 với TDP 130Wgiống như QX6850! Cùng một lúc, cả hai CPU Core 2 đều được Intel ca tụng là những bộ xử lý “không chì” đầutiên trên thế giới, một bước tiến dài tới việc đạt tiêu chuẩn RoHS Directive của EU, một điều mà toàn bộ ngànhcông nghiệp bán dẫn đang dần phải giải quyết do nguy cơ tích tụ chất thải máy tính độc hại quá cao

Ngoài ra còn có một số cải tiến vi cấu trúc khác như hệ thống xử lý nhanh giúp tăng tốc độ câu lệnh SSE4 vàthậm chí cả lệnh bổ sung cho SSE3, tăng tải tách dòng cache khiến tốc độ tải chưa sắp hàng và tốc độ lưu trữ tối

Trang 10

1.1 LỊCH SỬ CPU INTEL 7

ưu hoá cũng tăng, công nghệ tiết kiệm điện tiên tiến, cùng công nghệ tăng tốc cải tiến của Intel giúp việc thựchiện các phép tính đơn tuyến (Single-read) dễ dàng hơn

Intel Core i (7 thế hệ Nehalem, Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake, Kabylake)

Kể từ khi ra mắt, dòng CPU Intel Core I đã trải qua 7 thế hệ là Nehalem, Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell vàBroadwell, Skylake và Kabylake ế hệ càng mới càng được nâng cấp khả năng xử lý và trang bị card đồ họatích hợp mạnh hơn thế hệ trước ế hệ mới nhất cũng là thế hệ có hiệu năng mạnh mẽ cùng các công nghệ hiệnđại nhất

Hiện nay, CPU Intel Core i có 3 dòng sản phẩm với hiệu năng tăng dần là Core i3, Core i5 và Core i7

Tất cả các vi xử lý dòng Core i3 đều có 2 nhân, bất kể là trên laptop hay máy để bàn Vi xử lý Core i3 được hỗtrợ công nghệ đa luồng Hyper reading, song lại không có Turbo Boost cho phép tự động ép xung vi xử lý khichạy tác vụ nặng

Trong khi đó, Core i5 là một dòng sản phẩm trung cấp Các chip Core i5 cho desktop phần lớn đều có 4 nhân (chỉmột số ít có 2 nhân) và đều có công nghệ Turbo Boost, song lại không có Hyper reading Core i5 trên laptopchỉ có 2 nhân song tất cả đều có cả hai công nghệ Turbo Boost và Hyper reading

Và dòng sản phẩm cuối cùng là Core i7 với hiệu năng mạnh mẽ nhất cùng các công nghệ hiện đại Tất cả các sảnphẩm Core i7 đều có cả hai công nghệ Turbo Boost và Hyper reading Core i7 trên desktop có 4 hoặc 6 nhân.Core i7 trên laptop có thể có 2 hoặc 4 nhân

Các công nghệ đã áp dụng trên BXL Core i:

Công nghệ Turbo Boost

Turbo Boost là một tính năng chỉ có trên các vi xử lý Core i5 và i7 của dòng Intel Core i cho phép các vi xử lýtạm thời tự ép xung Tính năng này giúp cho một vài nhân cần xử lý nặng hơn tự tăng xung nhịp của mình giúptăng hiệu quả sử dụng điện năng và hiệu năng xử lý cho sản phẩm

Hyper reading Tenology (HTT)

Hyper reading Technology là công nghệ siêu phân luồng luồng (HT – Hyper reading) giúp các nhân xử lý

có thể giả lập thêm một nhân nữa để xử lý Tính năng này giúp CPU có thể xử lý nhiều luống dữ liệu hơn sốnhân thực có sẵn Công nghệ này đã có trên tất cả các dòng và các thế hệ vi xử lý Intel Core i

Các thế hệ của ip Intel Core i

Nehalem (ế hệ đầu)

Kiến trúc Nehalem trên Core i được Intel thiết kế để thay thế kiến trúc Core 2 cũ, Nehalem vẫn được sản xuấttrên quy trình 45 nm Với Core i thế hệ Nehalem, Intel lần đầu tiên đã tích hợp công nghệ Turbo Boost cùng vớiHyper reading (công nghệ siêu phân luồng - HT) trên cùng một con chip giúp tăng hiệu năng đáng kể so vớicác thế hệ chip xử lý trước

Ivy Bridge còn tích hợp sẵn chip đồ họa hỗ trợ DirectX 11 như HD 4000, có khả năng phát video siêu phân giải

và xử lý các nội dung 3D

Haswell (ế hệ thứ 4)

ế hệ chip xử lý Haswell được tập trung vào những thiết bị “2 trong 1” Intel đã giảm kích thước vi xử lý Core

Trang 11

cho phép sản xuất những mẫu ultrabook mỏng hơn, mà còn giúp cho ra đời những thiết bị 2 trong 1 (hay còn gọi

là thiết bị lai giữa laptop và tablet) mỏng hơn Chip quản lý nhiệt trên Haswell cũng giúp các thiết bị ultrabookchạy mát mẻ hơn

Haswel cũng được Intel tuyên bố là sẽ tiết kiệm điện năng gấp 20 lần so với Sandy Bridge ở chế độ chờ trong khihiệu năng đồ họa cũng tăng đáng kể Bên cạnh việc nâng cấp từ chip đồ họa Intel HD 4000, Intel còn bổ sungthêm dòng chip đồ họa mạnh mẽ Iris/ Iris Pro dành cho các chip cao cấp

ít hơn 30% nhưng mang đến hiệu năng cao hơn khi ở cùng một tốc độ xung nhịp Intel Broadwell hứa hẹn sẽ tạo

ra 1 cuộc cách mạng mới với các ưu điểm như: tiết kiệm PIN, nâng cao hiệu suất… Dự kiến Intel sẽ chính thứcđưa thế hệ CPU mới của mình vào các sản phẩm vào đầu năm 2015

Skylake (thế hệ thứ 6)

Skylake là vi xử lý của Intel chạy trên tiến trình 14 nm như Broadwell CPU Skylake sử dụng socket LGA1151mới, nghĩa là sẽ không tương thích với các bo mạch chủ LGA1150 đang được sử dụng cho các bộ xử lý thế hệ thứ

4 (Haswell) và thứ 5 (Broadwell) Skylake hỗ trợ bộ nhớ RAM DDR4, nghĩa là RAM DDR3 xem như đã hết thời

dù vậy, Intel đã bao gồm hỗ trợ DDR3 trong bộ điều khiển bộ nhớ mới tích hợp trong CPU Skylake, nhưng khôngphải là DDR3 có điện áp tiêu chuẩn mà là DDR3L CPU Skylake nhanh hơn khoảng 10% so với Core i7-4790K,20% so với Core i7-4770K và 30% so với Core i7-3770K So với CPU thế hệ 4 (Haswell) thì Skylake nhanh hơnkhông đáng kể, nhưng với những ai đang dùng CPU thế hệ 3 (Ivy Bridge) thì đáng để suy nghĩ.[2]Không tươngthích với hệ điều hành Windows 8.1 trở xuống, dù vẫn có thể cài được

Kabylake (thế hệ thứ 7)

Tiếp theo thế hệ CPU Skylake, Intel đã chính thức ra mắt dòng CPU thế hệ thứ 7 của mình với tên mã KabyLake Đây vẫn là dòng CPU được sản xuất trên công nghệ 14 nm của Intel, nhưng đã được cải tiến đáng kể vềhiệu năng xử lý đồ họa và tiết kiệm điện năng

Intel cho biết, các CPU Kaby Lake sẽ tập trung rất nhiều vào khả năng xử lý đồ họa, đặc biệt là video với độ phângiải 4K, các video 360 độ và công nghệ thực tế ảo Đồng thời hiệu năng xử lý các ứng dụng cũng được tăng lên12%, còn hiệu năng duyệt web cao hơn 19% so với Skylake

Công nghệ 14 nm được sử dụng để tạo ra các CPU Kaby Lake này được Intel cải tiến, và gọi là tiến trình 14 nm+

ế hệ CPU mới này cũng sẽ được trang bị cho những chiếc laptop siêu mỏng, những chiếc tablet lai với chiềudày dưới 7mm

Intel cũng tiết lộ thế hệ CPU mới này sẽ hỗ trợ tối đa cho các game thủ, với khả năng xử lý đồ họa mạnh hơngấp 5 lần những chiếc PC ra mắt cách đây 5 năm Đặc biệt là những chiếc laptop mỏng nhẹ cũng sẽ có khả năng

xử lý những tựa game có yêu cầu khả năng xử lý đồ họa cao, như OverWatch

Kết nối underbolt 3 sẽ cho phép những chiếc laptop được trang bị CPU Kaby Lake có thể kết nối dễ dàng vớicard đồ họa rời gắn bên ngoài máy Giúp tăng cường khả năng xử lý đồ họa trong game, hỗ trợ độ phân giải 4K

và đón đầu công nghệ thực tế ảo

Dòng CPU Kaby Lake cho máy tính để bàn có thể được ra mắt vào đầu năm 2017

Cá phân biệt các dòng CPU Core i qua tên gọi

Với nhiều thế hệ CPU Core i, người dùng có thể dễ dàng phân biệt được các thế hệ sản phẩm này thông qua cáchđặt tên của Intel Cách đặt tên cho dòng CPU Intel Core i có thể thông qua công thức sau:

Tên bộ xử lý = ương hiệu (Intel Core) + Tên dòng CPU – Số thứ tự thế hệ (ế hệ 1 không có ký tự này) +SKU + Ký tự đặc điểm sản phẩm

Ví dụ: CPU Core i Nehalem (ế hệ 1) tên gọi sẽ có dạng:

Intel Core i3 - 520M, Intel Core i5 - 282U…

Ý nghĩa của một số ký tự cuối của tên sản phẩm, sắp xếp hiệu năng từ cao đến thấp (Ngoài ra còn số ký tự khác):

HQ (chip HQ): Chip 4 nhân 8 luồng, cho hiệu năng cao cấp, thường được sử dụng trong các laptop chơi gamehoặc sử dụng đồ họa nặng

Trang 12

1.2 CHÚ THÍCH 9

M (Chip M): Đây là CPU dành cho các Laptop thông thường có xung nhịp cao và mạnh mẽ, chỉ có 2 nhân 4 luồng

(Hyper-reading)

U (Chip U): Đây là CPU tiết kiệm năng lượng thường có xung nhịp thấp, chỉ có 2 nhân 4 luồng (Hyper-reading),

được sử dụng trên các sản phẩm chú trọng đến việc tiết kiệm năng lượng

Trang 13

Danh sách vi xử lý Intel Core i3

2.1 Vi xử lý cho máy tính để bàn

2.1.1 Vi kiến trúc Westmere (thế hệ thứ nhất)

“Clarkdale” (32 nm)

• Các công nghệ được tích hợp: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep

Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (bản cải tiến của NX bit ), Intel VT-x , Hyper-reading , Smart Cache

• FSBđược thay thế bởiDMI

• Tích hợp GPU “Ironlake” 45 nm.

• Số bóng bán dẫn: 382 triệu

• KÍch thước vi mạch: 81 mm²

• Số bóng bán dẫn của bộ điều khiển đồ họa và bộ nhớ tích hợp: 177 triệu

• kích thước bộ điều khiển đồ họa và bộ nhớ tích hợp: 114 mm²

• Số bước nhảy: C2, K0

2.1.2 Vi kiến trúc Sandy Bridge (thế hệ thứ 2)

“Sandy Bridge” (32 nm)

• Các công nghệ được tích hợp: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , AVX , Enhanced Intel SpeedStep

Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (bản cải tiến của NX bit ), Intel VT-x , Hyper-threading , Smart Cache, Intel Insider

Trang 14

2.2 VI XỬ LÝ CHO THIẾT BỊ DI ĐỘNG 11

2.1.3 Vi kiến trúc Ivy Bridge (thế hệ thứ 3)

“Ivy Bridge” (22 nm)

• Các công nghệ được tích hợp: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep

Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (bản cải tiến của NX bit ), Intel VT-x , Hyper-reading , Smart Cache

• Core i3-330E hỗ trợ bộ nhớ ECC và phân tách tổng kết nối PCI express.

• FSBđược thay thế bởiDMI

• Tích hợp GPU “Ironlake” 45 nm.

• Kích thước vi mạch: 81 mm²

• Tích hợpIntel HD Graphics(Ironlake)

• Số bóng bán dẫn của bộ điều khiển đồ họa và bộ nhớ tích hợp: 177 triệu

• Kích thước bộ điều khiển đồ họa và bộ nhớ tích hợp:114 mm²

• Số bước nhảy: C2, K0

2.2.2 Vi kiến trúc Sandy Bridge (thế hệ thứ 2)

“Sandy Bridge” (32 nm)

• Core i3-2310E, Core i3-2340UE hỗ trợ bộ nhớ ECC.

• Core i3-2310E, Core i3-2330E và Core i3-2340UE không hỗ trợ Intel Insider

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	184,82 KB