nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý intel core I

MỤC LỤC: Chương 1: Khái quát về Core 1. Giới thiệu tổng quát .................................................................3 2. Lịch sử phát triển của vi xử lý Core I......................................4 3. Các công nghệ cơ bản trên vi xử lý Core I................................5 Chương 2: Chi tiết của từng loại biến thể của vi xử lý Core i 4. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 1...........................................7 5. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 2...........................................9 6. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 3...........................................9 7. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 4...........................................9 8. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 5............................................13 9. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 6............................................14 10. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 7............................................17. 11. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 8............................................20 12. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 9............................................24 13. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 10..........................................27 14. Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 11..........................................32 Chương 1: khái quát về core I 1. Giới thiệu tổng quát: Hoàn cảnh ra đời của vi xử lý Core. Với việc phát hành của vi kiến trúc Nehalem trong tháng 11 năm 2008. Intel giới thiệu một chương trình đặt tên mới cho bộ vi xử lý Core. Có ba biển thể. Core i3, Core i5 và Core i7. Core i3 đầu tiên được ra mắt vào ngày 07 tháng 1 năm 2010 do hãng intel phát hành. Core i3 Nehalem đầu tiên dựa là Clarkdale dựa trên, với một tích hợp GPU và hai lõi. Ra đời là do Intel mục đích dự định Core i3 là cấp thấp mới của dòng vi xử lý hiệu suất từ Intel , sau khi nghỉ hưu của Core 2 thương hiệu, core i3,i5,i7 nhanh gấp 20m lần core 2 2. Lịch sử phát triển của vi xử lý Core I Hãng Intel đã chế tạo và phát triển CPU từ năm 1971 cho đến nay và hiện tại thì họ đang dẫn đầu trong lĩnh vực này. Thế hệ CPU đầu tiên mà họ sản xuất đó là CPU 4004, CPU 8088... roi den CPU Pentium... → CPU Core Dual, Core 2 Quad, ➜ và mới dòng CPU mới nhất, mạnh nhất cho tới thời điểm hiện tại đó là dòng Core i(core i3, core i5, core i7, core i9 và core M). Có thể nhìn vào sơ đổ sau là có thể hình dung ra lịch sử phát triển chip CPU của họ. Nhìn vào hình bên trên thì có thể thấy là dòng chip Core i được hãng Intel phát triển từ năm 2009 và cho tới nay thì dòng Core i đã trải qua 11 thế hệ đó là Nehalem, Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell, Broadwell, Skylake, Kabylake, Coffelake, Coffee Lake Refresh, Ice lake, Tiger lake. Và đương nhiên là thế hệ càng mới thì chất lượng được cải tiến cảng tốt hơn khả năng xử lý tốt hơn và được trang bị card đồ họa tích hợp (card onboard) mạnh mẽ hơn cũng như có thể tương thích với các dòng card đồ họa rời mạnh mẽ hơn. Công thức đặt tên và phân biệt các dòng CPU Core I Với nhiều thế hệ CPU Core i, người dùng có thể dễ dàng phân biệt được các thế hệ sản phẩm này thông qua cách đặt tên của Intel. Cách đặt tên cho dòng CPU Intel Core i có thể thông qua công thức sau: Tên bộ xử lý = Thương hiệu (Intel Core) + Tên dòng CPU – Số thứ tự thế hệ + SKU + Ký tự đặc điểm sản phẩm. SKU ĐẠI DIỆN CHO HIỆU NĂNG CỦA SẢN PHẨM KHI SO SÁCH CÙNG THẾ HỆ. Ví dụ 1: CPU Core i Nehalem (Thế 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 (có thể còn 1 số ký tự khác): E (Chip E): Chip hai lõi, cân bằng giữa hiệu năng và giá thành. Q (Chip Q): Chip 4 lõi, cho hiệu năng cao cấp, phù hợp với các laptop có nhu cầu sử dụng cao. U (Chip U): Đây là CPU tiết kiệm năng lượng thường có xung nhip (Tốc độ GHz) thấp, thường được sử dụng trên các sản phẩm chú trọng đến việc tiết kiệm năng lượng. M (Chip M): Đây là CPU dành cho các Laptop thông thường có xung nhip cao và mạnh mẽ. Thường được sử dụng trong các Laptop chơi game hoặc sử dụng đồ họa nặng.

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Dưới đây là bài nghiên cứu nhóm em về bộ vi xử lí Intel Core I Vì là tài liệu tham khảo nên mong thầy cùng các bạn xem và góp ý để bọn em được hoàn thiện bài nghiên cứu hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU ĐƯỢC THẢM KHẢO TỪ NGUỒN:

- Wiki ( https://www.wikipedia.org )

- 123doc ( https://www.123docz.net )

- Trang Intel ( https://www.ark.intel.com )

- Tài liệu từ các khóa trước và nhiều nguồn khác.

MỤC LỤC:

Chương 1: Khái quát về Core

1 Giới thiệu tổng quát 3

2 Lịch sử phát triển của vi xử lý Core I 4

3 Các công nghệ cơ bản trên vi xử lý Core I 5

Chương 2: Chi tiết của từng loại biến thể của vi xử lý Core i 4 Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 1 7

5 Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 2 9

10 Core i3, i5, i7 dựa trên thế hệ thứ 7 17.

Trang 3

Chương 1: khái quát về core I

1 Giới thiệu tổng quát:

Hoàn cảnh ra đời của vi xử lý Core Với việc phát hành của vi kiến trúc Nehalem trong tháng 11 năm 2008 Intel giới thiệu một chương trình đặt tên mới cho bộ vi

xử lý Core Có ba biển thể Core i3, Core i5 và Core i7 Core i3 đầu tiên được ra mắt vào ngày 07 tháng 1 năm 2010 do hãng intel phát hành Core i3 Nehalem đầu tiên dựa là Clarkdale dựa trên, với một tích hợp GPU và hai lõi Ra đời là do Intel mục đích dự định Core i3 là cấp thấp mới của dòng vi xử lý hiệu suất từ Intel , sau khi nghỉ hưu của Core 2 thương hiệu, core i3,i5,i7 nhanh gấp 20m lần core 2

2 Lịch sử phát triển của vi xử lý Core I

Hãng Intel đã chế tạo và phát triển CPU từ năm 1971 cho đến nay và hiện tại thì họ đang dẫn đầu trong lĩnh vực này Thế hệ CPU đầu tiên mà họ sản xuất đó là CPU

4004, CPU 8088 roi den CPU Pentium → CPU Core Dual, Core 2 Quad, ➜ và mới dòng CPU mới nhất, mạnh nhất cho tới thời điểm hiện tại đó là dòng Core i(core i3, core i5, core i7, core i9 và core M) Có thể nhìn vào sơ đổ sau là có thể hình dung ra lịch sử phát triển chip CPU của họ.

Nhìn vào hình bên trên thì có thể thấy là dòng chip Core i được hãng Intel phát triển từ năm 2009 và cho tới nay thì dòng Core i đã trải qua 11 thế hệ đó là

Nehalem, Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell, Broadwell, Skylake, Kabylake, Coffelake, Coffee Lake Refresh, Ice lake, Tiger lake

Trang 4

- Và đương nhiên là thế hệ càng mới thì chất lượng được cải tiến cảng tốt hơn khả năng xử lý tốt hơn và được trang bị card đồ họa tích hợp (card onboard) mạnh mẽ hơn cũng như có thể tương thích với các dòng card đồ họa rời mạnh mẽ hơn

-Công thức đặt tên và phân biệt các dòng CPU Core I

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

Tên bộ xử lý = Thương hiệu (Intel Core) + Tên dòng CPU – Số thứ tự thế hệ + SKU + Ký tự đặc điểm sản phẩm

- SKU ĐẠI DIỆN CHO HIỆU NĂNG CỦA SẢN PHẨM KHI SO SÁCH CÙNG THẾ HỆ.

Ví dụ 1: CPU Core i Nehalem (Thế 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 (có thể còn 1 số ký tự khác):

E (Chip E): Chip hai lõi, cân bằng giữa hiệu năng và giá thành

Q (Chip Q): Chip 4 lõi, cho hiệu năng cao cấp, phù hợp với các laptop có nhu cầu

sử dụng cao

U (Chip U): Đây là CPU tiết kiệm năng lượng thường có xung nhip (Tốc độ GHz) thấp, thường được sử dụng trên các sản phẩm chú trọng đến việc tiết kiệm năng lượng

M (Chip M): Đây là CPU dành cho các Laptop thông thường có xung nhip cao và mạnh mẽ Thường được sử dụng trong các Laptop chơi game hoặc sử dụng đồ họa nặng.

Trang 5

-3 Các công nghệ cơ bản trên vi xử lý core I

a Công nghệ Turbo Boost

b Công nghệ Hyper threading (siêu phân luống)

Giới Thiệu Công Nghệ Hyper Threading Có một vài nguyên nhân làm cho các đơn

vị thực thì không được sử dụng thường xuyên Nói chung CPU không thể lấy dữ

Trang 6

liệu nhanh như nó mong muốn đồ tác nghẽn đường truyền (memory bus và front side bus) dẫn đến sự giảm sút hoạt động của các đơn vị thực thi Ngoài ra, một nguyên nhân khác đã được đề cập là có quá it ILP trong hầu hết các chuỗi lệnh thực thi.

Hiện thời cách mà đa số các nhà sản xuất CPU dùng để cải thiện hiệu năng trong các thế hệ CPU của họ là tăng tốc độ xung nhịp và tăng độ lớn của bộ nhớ đệm (cache) Nhưng cho dù cả hai cách này cùng được sử dụng thì vẫn không thực sự

sử dụng hết được tiềm năng sẵn có của CPU Nếu có cách nào đó cho phép thực thi được nhiều chuỗi lệnh đồng thời mới có thể tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên của CPU Đó chính là cái mà công nghệ siêu luồng của Intel đã làm được, bản chất của

nó là chia sẻ tài nguyễn để sử dụng hiệu quả hơn các đơn vị thực thi lệnh đã có sẵn trên các CPU đó.

Hyper threading - siêu luống là một cái tên “tiếp thị” cho một công nghệ nằm ngoài

“vương quốc x86 là một phần nhỏ của SMT(SMT là viết tắt của “Surface Mount Technology” – chỉ ngành công nghệ điện tử với hệ thống bo mạch hay còn biết đến với cái tên phổ biến hơn là công nghệ dán bề mặt.) Ý tưởng đằng sau SMT rất đơn giản: một CPU vật lý sẽ xuất hiện trên hệ điều hành như là hai CPU và hệ điều hành không thể phân biệt được Trong cả hai trường hợp nhiệm vụ của hệ điều hành chỉ là gửi hai chuỗi lệnh tới hai CPU và phần cứng sẽ đảm nhiệm những công việc còn lại Trong các CPU sử dụng công nghệ Hyper-Threading, mỗi CPU logic

sở hữu một tập các thanh ghi kể cả thanh ghi đếm chương trình PG riêng (separate

Trang 7

program counter) CPU vật lý sẽ luân phiên các giai đoạn tim giai mã giữa hai CPU logic và chỉ có gắng thực thi những thao tác từ hai chuỗi lệnh đồng thời theo cách hướng tới những đơn vị thực thi ít được sử dụng.

Chương 2: Chi tiết của từng loại biến thể (version) của vi xử

lý Core I (nội dung trọng tâm).

Thế hệ 1: Nehalem

Kiến trúc Nehalem trên Core i được Intel thiết kế để thay thế kiến trúc Core 2 cũ, Nehalem vẫn được sản xuất trên quy trình 32nm (Công nghệ xử lý 32 nanomet (nm) tiên tiến nhất của Intel hiện nay, được sử dụng trong các bộ vi xử lý Intel Core) Với Core I thế hệ Nehalem, Intel lần đầu tiên đã tích hợp công nghệ Turbo Boost cùng với Hyper Threading (công nghệ siêu phân luồng – HT) trên cùng một con chip giúp tăng hiệu năng đáng kể so với các thế hệ chip xử lý trước

Thế hệ 2: Sandy Bridge

Sandy Bridge là người kế nhiệm kiến trúc Nehalem Kiến trúc Sandy Bridge vẫn tiếp tục sử dụng quy trình 32 nm nhưng so với Nehalem GPU (nhân xử lý đồ họa) với CPU (bộ vi xử lý trung tâm) đã cùng được sản xuất trên quy trình 32 nm và cùng năm nằm trên một đế Thiết kế này giúp giảm diện tích và tăng khả năng tiết kiệm điện nhờ CPU và GPU sẽ sử dụng chung bộ nhớ đệm.

Thế hệ thứ 3: Lvy Bridge

So với Sandy Bridge, Ivy Bridge của Intel đã sử dụng quy trình sản xuất mới 22

nm và sử dụng công nghệ bóng bán dẫn 3D Tri-Gate(Công nghệ mới được bổ sung thêm một cổng nữa thay vì chỉ có hai cổng như các loại bóng bán dẫn truyền thống, điều này giúp giảm thiểu tối đa năng lượng rò rỉ, giảm công suất tiêu thụ điện và quan trọng hơn là vẫn giúp Intel theo đuổi định luật Moore.) Quy trình sản xuất mới giúp giảm diện tích đế mà vẫn tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên CPU 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

Trang 8

MỘT SỐ LOẠI CHIP DÀNH CHO THAM KHẢO:

Chú thích:

- Nhân (lõi) CPU còn được gọi là nhân vật lý (nhân xử lý) hay core CPU, mỗi CPU

được cấu tạo từ 1 hoặc nhiều nhân, mỗi nhân được coi như một bộ xử lý riêng biệt,

do đó CPU càng có nhiều nhân thì càng mạnh mẽ và càng có tốc độ xử lý ấn tượng hơn.

- Tốc độ CPU hay còn gọi là tốc độ xung nhịp CPU được đo bằng đơn vị gigahertz

hay GHz biểu thị số chu kỳ xử lý mỗi giây mà CPU có thể thực hiện được Lấy một ví dụ dễ hiểu, một CPU có xung nhịp là 3.4 GHz thì có thể thực hiện

3.400.000.000 chu kỳ xoay mỗi giây.

- Core I3:

Tên sản phẩm trạng Tình

Ngày phát hành

Số lõi

Tần số

cơ sở của bộ

3 MB Intel® Smart Cache

Bộ xử lý Intel® Core™

i3-4100E Launched Q3'13 2 2.40 GHz 3 MB Intel® Smart Cache

i3-4102E

Launche

1.60 GHz

i3-4350T Launched Q2'14 2 3.10 GHz 4 MB Intel® Smart Cache

i3-4360

Launche

3.70 GHz

Trang 9

Số lõi

Tần số

xử lý

Bộ nhớ đệm

i3-4330 Launched Q3'13 2 3.50 GHz 4 MB Intel® Smart Cache

i3-4330TE

Launche

2.40 GHz

i3-4110E Launched Q2'14 2 2.60 GHz 3 MB Intel® Smart Cache

i3-4112E

Launche

1.80 GHz

i3-4340TE Launched Q2'14 2 2.60 GHz 4 MB Intel® Smart Cache

- Core I5:

Số lõi

Tần số turbo tối đa

Tần số

xử lý

i5-4570S Launched Q2'13 4 3.60 GHz 2.90 GHz

i5-4570TE Launched Q2'13 2

3.30 GHz

2.70 GHz

i5-4402EC Launched Q1'14 2 2.50 GHz

i5-4400E Launched Q3'13 2

3.30 GHz

2.70 GHz

Trang 10

Số lõi

Tần số

xử lý

2.70 GHz

1.60 GHz

i5-4300U Launched Q3'13 2 2.90 GHz 1.90 GHz

i5-4590T Launched Q2'14 4

3.00 GHz

2.00 GHz

i5-4410E Launched Q2'14 2 2.90 GHz

2.90 GHz

1.80 GHz

i5-4590 Launched Q2'14 4 3.70 GHz 3.00 GHz

- Core I7:

Trang 11

Số lõi

Tần

số cơ

sở của

bộ xử lý

3.10 GHz

Bộ xử lý Intel®

Core™ i7-4700EQ Launched Q2'13 4

3.40 GHz

2.40 GHz

3.20 GHz

Thế hệ thứ 5: Broadwell

Là thế hệ mới nhất của gia đình Intel, Broadwell chính là phiên bản thu nhỏ của Haswell, nói là phiên bản thu nhỏ nhưng đây không phải là kích thước vật lý của con chip mà là sự thu nhỏ của các bóng bán dẫn tạo nên bộ não CPU Intel

Broadwell sử dụng bóng bán dẫn có kích thước 14nm, gần bằng 1 nửa so với

Trang 12

haswell và chỉ bằng 1/5 so với thế hệ đầu tiên Intel tự hào cho biết Broadwell hoạt động hiệu quả hơn haswell 30%, có nghĩa nó tiêu thụ điện 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…

- Core I3:

Số lõ i

Tần

số cơ

sở của

bộ xử lý

- Core I5:

Số lõi

Tần số

xử lý

1.80 GHz 3 MB

- Core I7:

Số lõi

Tần số

xử lý

Core™ i7-5650U Launched Q1'15 2

3.10 GHz

2.20 GHz 4 MB

Core™ i7-5700EQ Launched Q2'15 4 3.40 GHz 2.60 GHz

6 MB Intel®

Smart Cache

Trang 13

Số lõi

Tần số

xử lý

3.40 GHz

2.70 GHz

6 MB Intel®

Smart Cache

Thế hệ thứ 6: Skylake

Skylake là vi xử lý của Intel chạy trên tiến trình 14 nm như Broadwell CPU

Skylake sử dụng socket LGA1151 mới, 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 không phải 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 hơn không đáng kể, nhưng với những ai đang dùng CPU thế hệ 3 (Ivy Bridge) thì đáng để suy nghĩ.[2] Không tương thích với hệ điều hành Windows 7 trở xuống, dù vẫn có thể cài được nhưng chạy không ổn định

- Core I3:

Số lõi

Tần số

Trang 14

Số lõi

Tần số

xử lý

Core™i3-6102E Launched Q4'15 2 1.90 GHz 3 MB Intel® Smart Cache

i3-6100

Launche

3.70 GHz

- Core I5:

Tên sản phẩm trạng Tình Ngày phát

hành

Số lõi

Tần số

xử lý

Core™ i5-6500 Launched Q3'15 4 3.60 GHz 3.20 GHz

6 MB Intel®Smart Cache

Core™ i5-6500TE Launched Q4'15 4

3.30 GHz

2.30 GHz

Core™ i5-6300U Launched Q3'15 2 3.00 GHz 2.40 GHz

3.40 GHz

2.70 GHz

- Core I7:

Số lõi

Tần số

xử lý

Core™ i7-6600U Launched Q3'15 2

3.40 GHz

2.60 GHz

Trang 15

Số lõi

Tần số

xử lý

Core™ i7-6700 Launched Q3'15 4

4.00 GHz

3.40 GHz

Core™ i7-6700T Launched Q3'15 4 3.60 GHz 2.80 GHz

Core™ i7-6700TE Launched Q4'15 4

3.40 GHz

2.40 GHz

2.80 GHz

2.00 GHz

Trang 16

Thế hệ thứ 7: Kabylake

Tiếp theo thế hệ CPU Skylake, Intel đã chính thức ra mắt dòng CPU thế hệ thứ 7 của mình với tên mã Kaby Lake Đây vẫn là dòng CPU được sản xuất trên công nghệ 14 nm của Intel, nhưng đã được cải tiến đáng kể về hiệu 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 phân giải 4K, các video 360 độ và công nghệ thực tế ảo Đồng thời hiệu năng xử lý các ứng dụng cũng được tăng lên 12%, còn hiệu năng duyệt web cao hơn 19% so với Skylake

MỘT SỐ LOẠI CHIP DÀNH CHO THAM KHẢO:

- Core I3:

Tên sản phẩm trạng Tình Ngày phát

hành

Số lõi

Tần

số cơ sở của

bộ xử lý

Bộ nhớ đệm

Bộ xử lý Intel® Core™

i3-7020U Launched Q2'18 2

2.30 GHz

Intel® Core™

i3-7101TE Processor Launched Q1'17 2

3.40 GHz

Intel® Core™ i3-7101E

Processor Launched Q1'17 2

3.90 GHz

Bộ xử lý Intel® Core™ Launched Q1'17 2 2.80 3 MB

Trang 17

Tên sản phẩm trạng Tình Ngày phát

hành

Số lõi

Tần

số cơ sở của

bộ xử lý

Bộ nhớ đệm

- Core I5

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	735,98 KB