Bài tìm hiểu về kiến trúc tập lệnh IA-32

Báo cáo nhóm 2 – Lớp D08CNTT1 Thành viên : Đỗ Mạnh Cường Nguyễn Văn An Lê Sỹ Tuấn Nguyễn Ngọc Tuấn A - Bài tìm hiểu về kiến trúc tập lệnh IA-32 1, Giới thiệu: IA-32 (Intel Architecture, 32 bit) còn được gọi là x86, x86-32 hay i386 là một kiến trúc tập lệnh của intel ứng dụng rất thành công trong mảng vi xử lý. Kiến trúc này xuất hiện đầu tiên trong vi xử lý nổi tiếng của Intel, 80386, giờ đây kiến trúc này được thiết lập cho hầu hết các họ vi xử lý trên thế giới. IA-32 có khả năng tương thích ngược đầy đủ và hỗ trợ (mở rộng) những xử lý 64 bit, được gọi là Intel 64 của Intel hay AMD64 của AMD (còn được gọi là x86-64 và không liên quan gì đến kiến trúc IA-64 được áp dụng trong những dòng Itanium ( vi xử lý cho máy chủ của Intel)). Chính do tính tương thích ngược rất tốt và sự hỗ trợ mở rộng xử lý 64 bit mà kiến trúc IA-32 vẫn được duy trì và sử dụng rộng rãi. 2, Thiết kế cơ bản Vi xử lý trung tâm (CPU) là nơi xử lý mọi hoạt động tính toán logic và số học, nó chứa một số lượng giới hạn các thanh ghi (registers), một xung đồng hồ cao tần làm việc (high-frequency clock), một bộ điều khiển (CU) và một bộ tính toán logic số học (ALU). Chức năng của từng đơn vị: Xung đồng hồ đồng bộ hóa các quá trình làm việc của CPU và các thành phần hệ thống khác (ram, các khe cắm mở rộng…) Bộ điền khiển điều phối các trình tự thực hiện lệnh liên quan đến thực thi mã máy. Bộ tính toán số học thực hiện các phép tính số học như phép cộng, trừ…. Và các tính toán logic như AND, OR, NOT 3, Các thanh ghi (register) Kiến trúc IA-32 có 8 thanh ghi đa năng 32 bit có thể truy cập. dưới đây là các thanh ghi và ứng dụng của chúng. %eax Thanh ghi tích lũy. %ebx (đôi khi trỏ đến dữ liệu) %ecx Thanh ghi đếm %edx Thanh ghi phụ %edi Nguồn của chuỗi các phép toán %esi Đích của chuỗi các phép toán %ebp Con trỏ chính, trỏ đến điểm đầu của ngăn xếp. %esp Con trỏ ngăn xếp, trỏ đến ngăn xếp trên cùng %eip Bộ đếm lệnh, thanh ghi này không thể truy cập. %eflags Con trỏ đánh dấu (cờ), có thể truy cập thông qua các lệnh đặc biệt. 4, Một lệnh của IA-32 Dưới đây là thứ tự thực hiện một lệnh của kiến trúc IA-32, thứ tự này không phải là cố định, chẳng có quy chuẩn bắt buộc nào cả, nhưng nếu có các bước này, phải thực hiện theo đúng trình tự. Opcode: xác định công việc ModR/M: đánh dấu phương thức sử dụng bộ nhớ/ thanh ghi SIB: đánh giá/ đong đếm (scale) – Lập chỉ mục (Index) – Thiết đặt cơ sở (Base) Hoán đổi (nếu có) Thực thi (nếu có) 5, Các nhóm lệnh tiêu biểu 5.1,Nhóm lệnh dịch chuyển dữ liệu Nhóm lệnh này đảm nhận việc chuyển dữ liệu qua lại giữa các thành phần nhớ và các thành phần xử lý của máy tính. 5.2,Nhóm lệnh tính toán số học Thực hiện các phép toán số học như cộng, trừ, nhân, chia, thêm bớt trong ngăn xếp 5.3,Nhóm lệnh tính toán logic Thực hiện các phép toán logic như AND, OR, XOR 5.4,Nhóm lệnh điều khiển tuần tự Bao gồm các câu lệnh thực hiện việc điều khiển sự dịch chuyển, lặp, gọi chương trình con 5.5,Nhóm lệnh vào ra Các câu lệnh vào, ra để nhập, xuất dữ liệu có và không điều kiện 6, Phân tích các lệnh cơ bản của từng nhóm 6.1,Nhóm lệnh dịch chuyển dữ liệu Lệnh Mã gợi nhớ Cách thức Miêu tả mov NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = NGUỒN dịch chuyển/sao chép xchg NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = NGUỒN, NGUỒN = ĐÍCH đổi chỗ push NGUỒN (%esp) = NGUỒN; %esp -= 4; đưa vào ngăn xếp pop ĐÍCH ĐÍCH = (%esp); %esp += 4; lấy ra khỏi ngăn xếp 6..1.1, Lệnh MOV : -Dạng lệnh : MOV reg,reg MOV reg,immed MOV mem,reg MOV mem,immed MOV reg,mem MOV mem16,segreg MOV reg16,segreg MOV segreg,mem16 MOV segreg,reg16 - Giải thích : ĐÍCH ← NGUỒN - Chép toán hạng nguồn vào toán hạng đích. - Ví dụ : MOV AX,CX ; AX ← CX MOV [SI+1000h],BP ; [SI+1001h, SI+1000h] ← BP 6.1.2, Lệnh XCHG : -Dạng lệnh : XCHG reg,reg XCHG mem,reg XCHG accum,reg16 XCHG reg,mem - Giải thích : ĐÍCH ↔ NGUỒN - Trao đổi nội dung hai toán hạng cho nhau. - Ví dụ : XCHG AX,CX ; AX ↔ CX XCHG [1000h],DX ; [1001h,1000h] ↔ DX 6.1.3, Lệnh PUSH : -Dạng lệnh : PUSH reg16 PUSH segreg PUSH mem16 - Giải thích : SP ← SP-2 [SS:SP+1,SS:SP] ← NGUỒN - Đẩy toán hạng nguồn 16 bit vào chồng (địa chỉ đỉnh chồng là SS:SP). - Ví dụ : PUSH DI ; [SS:SP+1,SS:SP] ← DI PUSH [SI] ; [SS:SP+1,SS:SP] ← [SI+1,SI] 6.1.4, Lệnh POP : -Dạng lệnh : POP reg16 POP segreg POP mem16 - Giải thích : ĐÍCH ← [SS:SP+1,SS:SP] SP ← SP+2 - Lấy dữ liệu từ đỉnh chồng vào toán hạng đích. - Ví dụ : POP AX ; AX ← [SS:SP+1,SS:SP] POP [BX+1] ; [BX+2,BX+1]← [SS:SP+1,SS:SP] 6.2,Nhóm lệnh tính toán logic Lệnh Mã gợi nhớ Cách thức Miêu tả XOR NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = ĐÍCH ^ NGUỒN lệnh XOR OR NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = ĐÍCH | NGUỒN lệnh OR AND NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = ĐÍCH & NGUỒN lệnh AND NOT NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = -NGUỒN lệnh NOT 6.2.1, Lệnh XOR : -Dạng lệnh : XOR reg,reg XOR reg,immed XOR mem,reg XOR mem,immed XOR reg,mem XOR accum,immed - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH XOR NGUỒN. - Ví dụ : XOR DL,80h ; đảo bit 7 XOR [2000h],AL ; [2000h] ← [2000h] XOR AL 6.2.2, Lệnh OR : -Dạng lệnh : OR reg,reg OR reg,immed OR mem,reg OR mem,immed OR reg,mem OR accum,immed - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH OR NGUỒN. - Ví dụ : OR DL,CH 6.2.3, Lệnh AND : -Dạng lệnh : AND reg,reg AND reg,immed AND mem,reg AND mem,immed AND reg,mem AND accum,immed - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH AND NGUỒN. - Ví dụ : AND CH,AH 6.2.4, Lệnh NOT : -Dạng lệnh : NOT reg NOT mem - Giải thích : ĐÍCH ← bù 1 của ĐÍCH - Đảo hay lấy bù 1. - Ví dụ : NOT AL 6.3,Nhóm lệnh tính toán số học Lệnh Mã gợi nhớ Cách thức Miêu tả inc ĐÍCH ĐÍCH++ Thêm 1 phần tử dec ĐÍCH ĐÍCH- Bớt 1 phần tử add NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = ĐÍCH + NGUỒN cộng sub NGUỒN, ĐÍCH ĐÍCH = ĐÍCH - NGUỒN trừ mul NGUỒN %edx:%eax = %eax * NGUỒN Nhân không dấu imul NGUỒN %edx:%eax = %eax * NGUỒN Nhân có dấu div NGUỒN %edx = %eax MOD NGUỒN; %eax = %eax / NGUỒN; chia có dấu idiv NGUỒN %edx = %eax MOD NGUỒN; %eax = %eax / NGUỒN; chia ko dấu 6.3.1, Lệnh INC : -Dạng lệnh : INC reg INC mem - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH + 1 - Tăng tức là cộng 1 vào toán hạng đích nhưng không ảnh hưởng cờ nhớ. - Ví dụ : INC CH 6.3.2, Lệnh DEC : -Dạng lệnh : DEC reg DEC mem - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH - 1 - Giảm tức là trừ 1 vào toán hạng đích nhưng không ảnh hưởng cờ nhớ. -Ví dụ : DEC AX 6.3.3, Lệnh ADD : -Dạng lệnh : ADD reg,reg ADD reg,immed ADD mem,reg ADD mem,immed ADD reg,mem ADD accum,immed - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH + NGUỒN - Cộng toán hạng nguồn vào toán hạng đích. Kết quả cất vào toán hạng đích. - Ví dụ : ADD CX,SI ; CX ← CX + SI ADD [1000h],BX ; [1001h,1000h] ← [1001h,1000h] + BX 6.3.4, Lệnh SUB : -Dạng lệnh : SUB reg,reg SUB reg,immed SUB mem,reg SUB mem,immed SUB reg,mem SUB accum,immed - Giải thích : ĐÍCH ← ĐÍCH - NGUỒN - Trừ toán hạng đích cho toán hạng nguồn. Kết quả cất vào toán hạng đích. - Ví dụ : SUB DL,AL ; DL ← DL - AL SUB BP,4 ; BP ← BP - 4 6.3.5, Lệnh MUL : -Dạng lệnh : MUL reg MUL mem - Giải thích : Toán hạng nguồn 8 bit thì : AX ← AL * NGUỒN8 Toán hạng nguồn 16 bit thì : DX AX ← AX * NGUỒN16 - Nhân hai số không dấu 8 bit hay 16 bit. Số bit thực hiện được xác định bằng chiều dài của toán hạng nguồn. +Phép nhân 8 bit : thực hiện nhân AL với toán hạng nguồn, kết quả 16 bit cất trong thanh ghi AX. +Phép nhân 16 bit : thực hiện nhân AX với toán hạng nguồn, kết quả 32 bit cất trong 2 thanh ghi DX và AX. DX giữ 16 bit cao, AX giữ 16 bit thấp. - Ví dụ : Nếu AL=5, CH=4, sau khi thực hiện lệnh MUL CH ta có AX = AL*CH = 0014h. Nếu AX=500h, [1001h,1000h]=401h, sau khi thực hiện lệnh MUL WORD PT [1000h] ta có DXAX = AX * [1001h,1000h] = 500h * 401h = 00140500h Nghĩa là DX=0014h và AX=0500h. 6.3.6, Lệnh IMUL : -Dạng lệnh : IMUL reg IMUL mem - Nhân hai số có dấu. Thực hiện giống hệt như lệnh MUL, chỉ có kết quả được xem là số có dấu. 6.3.7, Lệnh DIV : -Dạng lệnh : DIV reg DIV mem - Giải thích : Toán hạng nguồn 8 bit thì : AL ← (AX / NGUỒN8) AH ← số dư của (AX / NGUỒN8) Toán hạng nguồn 16 bit thì : AX ← (DXAX / NGUỒN16) DX ← số dư của (DXAX / NGUỒN16) - Chia hai số không dấu. - Nếu toán hạng nguồn là thanh ghi hay bộ nhớ 8 bit, thực hiện chia số 16 bit trong thanh ghi AX cho toán hạng nguồn 8 bit. Kết quả 8 bit cất trong thanh ghi AL. Số dư 8 bit cất trong thanh ghi AH. - Nếu toán hạng nguồn là thanh ghi hay bộ nhớ 16 bit, thực hiện chia số 32 bit trong 2 thanh ghi DXAX cho toán hạng nguồn 16 bit. Kết quả 16 bit cất trong thanh ghi AX. Số dư 16 bit cất trong thanh ghi DX. - Ví dụ : Nếu AX=0024h, [2000h]=05 thì sau khi thực hiện lệnh DIV BYTE PTR [2000h] ta có AL=07 và AH=01. 6.3.8, Lệnh IDIV : -Dạng lệnh : IDIV reg IDIV mem - Chia hai số có dấu. Thực hiện giống như lệnh DIV nhưng kết quả coi là số có dấu. 6.4,Nhóm lệnh điều khiển tuần tự Lệnh Mã gợi nhớ Cách thức Miêu tả jmp NHÃN dịch chuyển vô điều kiện je NHÃN dịch chuyển nếu ngang bằng jne NHÃN dịch chuyển nếu không bằng jg NHÃN dịch chuyển nếu lớn hơn jge NHÃN dịch chuyển nếu lớn hơn hoặc bằng jl NHÃN dịch chuyển nếu nhỏ hơn jle NHÃN dịch chuyển nếu nhỏ hơn hoặc bằng call NHÃN gọi chương trình con loop NHÃN %ecx- dec %ecx, dịch chuyển đến nhãn nếu không là ZERO loope NHÃN if -%ecx != 0 && ZERO flag: %eip = NHÃN loopz NHÃN if -%ecx != 0 && ZERO flag: %eip = NHÃN loopnz NHÃN 6.4.1, Lệnh JMP : shortlabel : IP ← IP + độ dời (mở rộng dấu 16 bit) nearlabel : IP ← địa chỉ farlabel : CS ← địa chỉ segment IP ← địa chỉ offset reg16 : IP ← reg16 mem16 : IP ← [địa chỉ +1,địa chỉ] mem32 : CS ← [địa chỉ +3,địa chỉ+2] IP ← [địa chỉ +1,địa chỉ] - Nhảy không điều kiện. Lệnh nhảy không điều kiện thực hiện giống như lệnh gọi nhưng không có bước lưu lại địa chỉ trở về. - Lệnh nhảy đến nhãn ngắn shortlabel là lệnh nhảy tương đối. Nơi đến phải nằm trong phạm vi từ -128 đến +127 so với vị trí của lệnh nhảy. Toán hạng nguồn trong lệnh chỉ là byte độ dời để cộng thêm vào thanh ghi IP. Byte độ dời này được mở rộng dấu trước khi cộng vào thanh ghi IP. - Ví dụ : JMP SHORT 18h JMP 0F008h 6.4.2, Lệnh CALL : -Dạng lệnh : CALL nearlabel CALL mem16 CALL farlabel CALL mem32 CALL reg16 - Giải thích : nearlabel : PUSH IP IP ← địa chỉ lệnh kế + độ dời 2 byte farlabel : PUSH CS PUSH IP CS ← địa chỉ segment IP ← địa chỉ offset reg16 : PUSH IP IP ← reg16 mem16 : PUSH IP IP ← [địa chỉ +1,địa chỉ] mem32 : PUSH CS PUSH IP CS ← [địa chỉ +3,địa chỉ+2] IP ← [địa chỉ +1,địa chỉ] - Gọi chương trình con. Quá trình gọi chương trình con được thực hiện qua 2 bước : Cất địa chỉ trở về - chính là địa chỉ lệnh ngay sau lệnh CALL - vào chồng. Chuyển sự thi hành chương trình đến địa chỉ lệnh đầu tiên của chương trình con. - Địa chỉ trở về chính là nội dung hiện tại của cặp thanh ghi CS:IP. - Lệnh gọi trực tiếp đến nhãn nearlabel chỉ cất nội dung IP, và nạp giá trị offset mới vào IP (nội dung CS không đổi) nên chỉ có thể dùng để gọi bên trong một segment. Lệnh này còn được gọi là lệnh gọi gần hay gọi trong segment. Nhãn nearlabel còn được gọi là nhãn gần và có kích thước 2 byte. - Lệnh gọi trực tiếp đến nhãn farlabel cất nội dung IP lẫn CS, sau đó nạp giá trị offset mới vào IP, nạp giá trị segment mới vào CS nên có thể dùng để gọi đến bất kỳ vị trí bộ nhớ nào cũng được. Lệnh này còn được gọi là lệnh gọi xa hay gọi ngoài segment. Nhãn farlabel còn được gọi là nhãn xa và có kích thước 4 byte. Ví dụ : CALL 0F008h 6.4.3, Lệnh LOOP : Dạng lệnh 1 : LOOP shortlabel - Giải thích : giảm CX, lặp vòng (nhảy) nếu CX ≠ 0 IP ← địa chỉ lệnh kế + dộ dời (mở rộng dấu 16 bit) - Lập vòng không điều kiện. CX giữ số lần lặp. Rất tiện dụng trong việc tạo ra các vòng lặp. - Một trong những ứng dụng phổ biến của lệnh lặp vòng là tạo ra các vòng làm trễ. - Ví dụ :Nhan: MOV LOOP CX,10Nhan ; vòng lặp làm 10 lần lệnh LOOP 6.5,Nhóm lệnh vào ra Lệnh Mã gợi nhớ Cách thức Miêu tả Input In lấy dữ liệu từ thiết bị nhập đến bộ xử lý Output Out xuất dữ liệu từ bộ xử lý ra thiết bị 6.5.1, Lệnh IN : -Dạng lệnh : IN accum,immed8 IN accum,DX - Giải thích : btl ← [cổng IO] - Nhập dữ liệu từ cổng xuất nhập vào thanh ghi bộ tích lũy AL hay AX. Trường hợp AX sẽ nhập byte thấp trước, byte cao sau. -Dạng lệnh có immed8 dùng trong trường hợp địa chỉ cổng xuất nhập 8 bit. - Ví dụ : IN AL,61h IN AX,40h -Dạng lệnh có thanh ghi DX dùng cho trường hợp địa chỉ cổng 16 bit. Tuy nhiên dạng này vẫn có thể dùng cho cổng xuất nhập có địa chỉ 8 bit và có lợi khi sử dụng địa chỉ cổng để nhập nhiều lần. - Ví dụ : MOV DX,378h IN AL,DX 6.5.2, Lệnh OUT : -Dạng lệnh : OUT immed8,accum OUT DX,accum - Giải thích : [cổng IO] ← btl - Xuất dữ liệu từ thanh ghi bộ tích lũy AL hoặc AX ra cổng xuất nhập có địa chỉ 8 bit là số tức thời immed8 hay có địa chỉ 16 bit trong thanh ghi DX. - Ví dụ : OUT 20h,AL MOV DX,2F8h OUT DX,AL B - Tìm hiểu chipset cho CPU 1. Kiến trúc chipset 1.1 Khái niệm : chipset là một mạch tích hợp được thiết kế để làm việc cùng nhau như một sản phẩm độc lập.Trong máy tính, chipset thường dùng để nói đến các chip đặc biệt trên bo mạch chủ và card mở rộng. Phân loại : chipset chia ra thành 2 loại chip trên bo mạch chủ, đó là Chip cầu bắc ( NorthBrigde ) Chip cầu nam ( SouthBrigde ) H1.Cấu tạo Chipset Một số hãng sản xuất chipset cho bo mạch chủ máy PC là Intel, nVIDIA, SIS, ATI.... 1.2 Cấu tạo 1.2.1 Chip cầu bắc ( NorthBrigde ) Tên gọi khác là : Memmory Controller Hub ( MCH ), là một trong 2 chip trên bo mạch chủ. Chức năng : Chip cầu bắc đảm nhiệm việc liên lạc giữa các thiết bị CPU, RAM, AGP hoặc PCI Express, và chip cầu nam. Một vài loại còn chứa chương trình điều khiển video tích hợp, hay còn gọi là Graphics and Memory Controller Hub (GMCH). Vì các bộ xử lý và RAM khác nhau yêu cầu các tín hiệu khác nhau, một chip cầu bắc chỉ làm việc với một hoặc hai loại CPU và nói chung chỉ với một loại RAM. Có một vài loại chipset hỗ trợ hai loại RAM (những loại này thường được sử dụng khi có sự thay đổi về chuẩn). Ví dụ, chip cầu bắc của chipset NVIDIA nForce2 chỉ làm việc với bộ xử lý Duron,Athlon, và Athlon XP với DDR SDRAM, chipset Intel i875 chỉ làm việc với hệ thống sử dụng bộ xử lý Pentium 4 hoặcCeleron có tốc độ lớn hơn 1.3 GHz và sử dụng DDR SDRAM, chipset Intel i915g chỉ làm việc với Intel Pentium 4 và IntelCeleron, nhưng có thể sử dụng bộ nhớ DDR hoặc DDR2. Tầm quan trọng : là nhân tố quyết đinh số lượng, tốc độ và loại CPU cũng như dung lượng, tốc độ và loại RAM có thể sử dụng được. Ví dụ : Các máy tính với CPU Pentium thường chỉ quản lý được bộ nhớ tối đa là 128MB, trong khi với CPU Pentium IV, do sử dụng đến 36 bit địa chỉ, nên có thể quản lý được 64GB bộ nhớ. 1.2.2 Chip cầu nam ( SouthBrigde ) Tên gọi khác là : I/O Controller Hub ( ICH) Chức năng : đảm nhiệm việc giao tiếp với các thiết bị có tốc độ thấp hơn. Chip cầu nam không kết nối trực tiếp với CPU, mà kết nối CPU thông qua Chip cầu bắc.Và thường làm việc với một vài chíp cầu bắc khác, và mỗi cặp thường phải có thiết kế phù hợp mới có thể làm việc với nhau, giao tiếp giữa chúng là BUS PCI vì thế nó tạo nên hiệu ứng cổ chai. 2. Tìm hiểu chipset G31. 2.1Chipset G31 : được thiết kế cho máy tính để bàn, cung cấp cho những người có thu nhập trung bình.Vì vậy nó kết nối với các bộ xử lý Core 2 hoặc Pentium Dual Core Celeron hoặc tương tự kiến trúc Core 2. Cấu tạo : gồm chip cầu bắc là G31GMCH và chip cầu nam là ICH7 2.2 Kết nối các bộ phận H2: Mô hình Chipset G31 1333/1066/800 Mhz Systems Bus: hỗ trợ bộ xử lý Core 2 Duo và Core 2 Quad PCI Express* 1.1 Interface : cung cấp băng thông 8Gb/s cho xử lý đồ họa. Intel* Fast Memmory Access : Cập nhất GMCH hệ thống đường truyền chính giúp tăng hiệu suất của hệ thống bằng cách sử dụng tối ưu băng thông bộ nhớ có sẵn và giảm thiểu tối đa độ trễ của bộ nhớ truy cập. Dual – Channel DDR2 Memmory Support : Cung cấp lên đến 12.8GB/s của băng thông và 4GB bộ nhớ giúp cho hệ thống đáp ứng nhanh hơn và hỗ trợ tính toán 64-bit . Intel*Flex Memmory Techonology : nâng cấp dễ dàng hơn nhờ cho phép cắm nhiều bộ nhớ có kích thước khác nhau và phần còn lại trong phương thức kênh đôi . Intel* Graphics Media Accelerator 3100: Các chipset Intel G31 bao gồm GMA3100 của đơn vị đồ họa tích hợp, mà là dựa trên lõi GMA3000. Đây là cốt lõi đồ họa mà Intel đầu tiên triển khai trên các chipset family 965 (gọi là GMA X3000), và mặc dù G965 hỗ trợ mô hình Pixel Shader 3.0, các, G31 G33, G35 được giới hạn cho 2,0 SM, có nghĩa là khả năng DirectX 9.0c. Điều này là đủ cho tất cả các tính năng Aero trên Windows Vista. Intel* High Definition Audio : Tích hợp âm thanh hỗ trợ âm thanh cho phép bảo hiểm kỹ thuật số và cung cấp tính năng tiên tiến, như nhiều âm thanh và khe cắm re-tasking. Intel* Matrix Storage : thêm một trình điều khiển cứng thứ 2, giúp truy cập nhanh hơn với ảnh kỹ thuật số, video, và dữ liêu kiểu RAID 0,5,10 và bảo vệ dữ liệu tốt hơn với 1 ổ đĩa cứng khi xảy ra lỗi với RAID 1.5.10 LPC Interface Signals : bao gồm LPC Multiplexed Command, Address, Data LPC Frame LPC Serial DMA/Master Request Inputs 3. So sánh chipset G31 với chipset G33. Nhìn chung chipset G33 được thiết kế tiên tiến hơn so với chipset G31.Một số đặc điểm cải tiến của ở chipset G33 so với G31 như Dual-Channel DDR3 Support Memmorry : Cung cấp lên đến 17 GB / s của băng thông và bộ nhớ 8 Gb.Hỗ trợ DDR2 và DDR3. Intel ® TV Wizard : Cho phép cài đặt và cấu hình liền mạch với TV. Intel ® Quiet System Technology : Hệ thống thuật toán thông minh điều khiển tốc độ quạt, nhiệt độ dao động sử dụng hoạt động hiệu quả hơn để giảm tiếng ồn hệ thống nhận biết bằng cách giảm thiểu thay đổi tốc độ quạt. Hỗ trợ công nghệ Crossfile giúp chạy song song 2 card đồ họa làm tăng khả năng xử lý hình ảnh. Kết hợp với chíp cầu nam ICH9 hỗ trợ âm thanh vòm 7.1 và Lan gigabit. Hỗ trợ 4 cổng sata với tính năng RAID 0,1,0+1 và 5. C – Giới thiệu main board sử dụng chipset G31. Trong một hệ thống máy tính,có khoảng 10 thiết bị khác nhau và các thiết bị này có tốc độ chạy rất khác nhau (CPU: 2GHz, RAM 800MHz: ,Sound card:), ngoài ra các thiết bị có số bus(số đường mạch) khác nhau.Vì thế các thiết bị này không thể kết nối trực tiếp với nhau được.Mainboard là thiết bị trung gian làm nhiệm vụ kết nối các thiết bị lại thành 1 bộ máy thống nhất. Chức năng của Mainboard: Gắn kết các thành phần trên 1 hệ thống máy tính. Điều khiển tốc độ bus cho phù hợp với các thành phần khác nhau. Quản lý nguồn cấp cho các thành phần trên Main. Cung cấp xung nhịp chủ (xung clock) để đồng bộ hoạt động của toàn hệ thống. Mainboard gồm 3 thành phần chính là North Bridge, South Bridge và IC SIO (IC điều khiển các cổng) làm nhiệm vụ trung gian gắn kết các thiết bị lại với nhau Cấu tạo: Soket: đế cắm CPU – do North Bridge điều khiển North Bridge: Điều khiển các thiết bị có tốc độ cao như CPU, RAM, Card video Điều khiển tốc độ bus, điều khiển chuyển mạch cho phép từng luồng dữ liệu đi qua trong 1 thời gian nhất định để đảm bảo dữ liệu được thông suốt và khai thác hết được tốc độ CPU và bộ nhớ RAM. South Bridge: Điều khiển các thiết bị có tốc độ thấp như: card sound, card net, HDD, ổ đĩa CD, DVD... Rom BIOS: (Read only memory – Basic in out system) Là IC nhớ chỉ đọc , BIOS là chương trình nạp trong ROM do nhà sản xuất Main nạp vào. Chức năng: Khởi động máy tính, duy trì hoạt động của CPU. Kiểm tra lỗi của RAM và Card Video. Quản lý điều khiển cho North Bridge và South Bridge, IC SIO và card video on board IC SIO (Super In Out)- điều khiển các cổng ra vào Điều khiển các cổng parrallel như máy in, scaner, điều khiển các cổng Serial như COM, PS/2 Giám sát các bộ phận khác trên Main để cung cấp tín hiệu báo sự cố. Tích hợp mach điều khiển tắt mở nguồn, tạo tín hiệu Reset hệ thống. Clockgen(Clocking) – Mạch tạo xung clock Tạo xung nhịp cung cấp cho các thành phần trên Main hoạt động, đồng thời đồng bộ sự hoạt động của toàn hệ thống máy tính, nếu mạch Clock bị hỏng thì các thành phần trên Main không thể hoạt động. Mạch Clocking hoạt động đầu tiên sau khi Main có nguồn chính cung cấp. VRM(Vol Regu Module)- Modul ổn áp. Mạch điều khiển nguồn VCORE cấp cho CPU, có nhiệm vụ biến đổi điện áp 12V/2A thành 1,5/10A cung cấp cho CPU. Mạch gồm đèn Mosfet, IC dao động, mạch lọc L,C. Khe PCI tiêu chuẩn: do South Bridge điều khiển dùng để gắn các Card mở rộng như card sound và card net. Khe PCIe (PCI express): Do North Bridge điều khiển, gắn Card đồ họa Hỗ trợ băng thông gấp 30 lần so với khe PCI.Khe PCIe hỗ trợ đến 250MBps/s dữ liệu trong cùng thời điểm.Hiện nay tại Mỹ, hầu hết BMC mới bán ra thị trường đều sử dụng khe cắm PCI x16(truyền dữ liệu nhanh hơn gấp 16 lần x1) cho card đồ họa, thay thế cho khe cắm AGP cũ. Khe cắm RAM: do North Bridge điều khiển, dùng để gắn bộ nhớ RAM. Cổng SATA: sử dụng để nối ổ đĩa cứng, ổ quang với BMC. Cổng DVI(Digital Video Interface): thay cho đầu nối VGA được dùng ở màn hìnhCRT. DVI chỉ chuyển được dữ liệu hình ảnh, không kèm âm thanh. Cổng HDMI(High Definition Multimedia Interface): có khả năng truyền cả tín hiệu hình ảnh và âm thanh, rất phù hợp cho cacs hệ thống giải trí gia đình. Cổng S/PDIF(Sony/Philip Digital Interface Format): truyền tín hiệu trực tiếp từ BMC đến loa(ko cần card âm thanh hay các thiết bị ngoại vi nào khác). 3 main của ASUS phù hợp với Chipset Intel G31: P5KPL, P5KPL IPC, P5KPL VM K5PKL K5PKL VM K5PKL IPC CPU Fr Celeron to core 2 quad Core 2 quad, core 2 duo, core 2 extreme Thích hợp với công nghệ 45nm multi core Chipset G31/ ICH7 Front side Bus 1333/ 1066/ 800 MHz Memory 4xDIMM, max 4Gb DDR2 800/667 2xDIMM,max 4Gb DDR2 1066/800 4xDIMM,max 4Gb DDR2 800/667 Expansion Slots 1x PCIe x1 1x PCIe x16 1x PCI 1x PCIe x1 1xPCIe x16 2x PCI 5x PCIe x1 1PCIe x16 Storage 4x SATA 3.0 Gb/s ports 1x UDMA Intel GMA 3100 1x UDMA Lan PCIe Gb Lan Audio ALC662 HDA 6 channel CODEC VT1705 HDA 6 channel CODEC USB 8 USB 2.0 ports Bios 8Mb Flash ROM, AMI BIOS, PnP, DMI2.0, WfM2.0, SM BIOS 2.5 Special H/W write protection, ACPI v2.0 Special H/W write protection, ACPI v2.0 I/O port 1x PS/2 mouse, keyboard,1x COM,4 USB 2.0,6 channel audio I/O 1x RJ45 1x S/FDIF 1x RJ45 1x printer port I/O connector Azalia HD analog front panel audio connector 1x S/PDIF out connector Accessorie 1x UltraDMA 100/66; 1x I/O shield, 1xUSB User’s manual 2x SATA cables 2x SATA power cable 1x FDD cable 1 1x SATA cable 1x SATA power cable 1x FDD cable 1x SATA cable 1x SATA power cable Form factor ATX uATX ATX Về CPU: 3 main đều hỗ trợ các CPU đời mới,công nghệ mới. Chipset,front side bus: giống nhau Memory:3 main đều hỗ trợ DDR2,max 4Gb.P5PKL – VM tuy có 2 DIMM nhưng hỗ trợ RAM có bus tốc độ lên đến 1033MHzcòn P5PKL và P5PKL IPC có 4 DIMM nhưng chỉ hỗ trợ bus đến 800 MHz. Expension Slots: P5PKL kém nhất với chỉ 1 cổng PCIe x1,1 cổng PCIe x16, 1 cổng PCI tiêu chuẩn. P5PKL VM khá hơn với 2 cổng PCI.K5KPL có đến 5 cổng PCIe x1, nên hẹ thống chạy nhanh và ổn định hơn nhiều. Storage: 2 main P5PKL và P5PKL IPC có 1 cổng UDMA còn P5PKL tích hợp Intel GMA 3100 giúp tăng cường rõ ràng hiệu năng đồ họa. 3 main có bộ giải mã âm thanh 8 kênh với độ trung thực cao (Azalia) cho âm thanh chất lượng cao xuất ra ở tần số 192KHz/24 bit, cho phép thao tác lại và công nghệ đa luồng cho phép gửi cùng lúc nhiều luồng âm thanh khác nhau đến những điểm đến khác nhau. Giờ đây vừa có thể nói chuyện bằng tai nghe vừa chơi game trên mạng đa kênh. I/O port – connectors: 3 main đều có kết nối S/FPDF giúp truyền thẳng dữ liệu âm thanh từ BMC đến loa mà ko cần card âm thanh. Qua đó có thể thấy main tốt nhất là K5PKL IPC, tiếp theo là K5PKL, cuối cùng là K5PKL VM. D – Đánh giá hiệu năng : Thông tin cơ bản: HP Pavilion dv6-1211sg Sony Vaio VPC-CW14FX Sony Vaio VPC-CW2S1E / L Processor Intel Pentium Dual Core T4200 2 GHz - 2 GHz Intel Core 2 Duo T6600 - 2.2 GHz Intel Core i3 330M - 2,13 GHz Mainboard Intel PM45 Intel PM45 Intel PM55 Memory 4.096 MB, bộ nhớ DDR2- (800 Mhz) 4096 MB, Hynix DDR3-1066 (533 MHz) 4.096 MB, Samsung, DDR3 - 1066 MHz, Graphics adapter ATI Mobility Radeon HD 4650-1024 MB NVIDIA GeForce GT 230M - 512 MB NVIDIA GeForce GT 330M - 512 MB Display 15,6 inch 16:10, 1366x768 pixel 14.0 inch 16:9, 1366x768 pixel 14.0 inch 16:9, 1366x768 pixel Hard Disk 500GB 5400rpm 320GB 5400rpm 320GB 5400rpm Soundcard Intel IDT 92HD81B1C @ Intel 82801IB ICH9 - High Definition Audio Controller [A-3] Realtek ALC262 HD Audio Realtek ALC262 HD Audio Connections 1 Express Card 54mm, 4 USB, 1 Firewire, 1 VGA, 1 cổng HDMI, 1 cổng hồng ngoại, khóa Kensington 1, 1 Docking Station Port, Audio Kết nối: 3, Card Reader: SD-MS/Pro-MMC-xD, 1 Express Card 34mm, 3 USB, 1 Firewire, 1 VGA, 1 cổng HDMI,1 Kensington Lock, Audio: 3.5mm headphone-out, microphone-in, Card Reader: Memory Stick, Memory Stick Pro HG Duo, SD-Card, 3 USB, 1 Firewire, 1 VGA, 1 cổng HDMI, 1 Kensington Lock, Audio Kết nối: Headphone đầu ra, đầu vào Microphone, Card Reader: Multi-in-2 (SD, PRO-HG (Nur Duo) / MagicGate), Networking Realtek RTL8168C/8111C Family PCI-E Gigabit Ethernet NIC (10/100/1000MBit), Broadcom 802.11 b / g (bg) Marvell Yukon 88E8057 PCI-E Gigabit Ethernet Controller (10/100/1000MBit), Intel Wireless WiFi Link 5100 AGN (abgn), Bluetooth 2.1 + EDR Marvell Yukon 88E8057 PCI-E Gigabit Ethernet Controller (10/100/1000MBit), Atheros AR9285 Adapter mạng không dây (bg), Bluetooth 2.1 + EDR Battery 47 Wh Lithium-Ion, HSTNN-UB72 50.6 Wh Lithium-Ion, 4.400 mAh, 11,1 Volt 49 Wh Lithium-Ion, 4.400 mAh, 11,1 Volt Operating System Window Vista Home Premium 32bits Win 7 Home Premium 64 bits Win 7 Home Premium 64 bits FMột số phần mềm đánh giá hệ thống: Cinebench là phần mềm đánh giá khả năng sức mạnh của hệ thống do hãng Maxon sản xuất. Phần mềm sẽ chạy 1 vài bài test trên máy tính của bạn để đánh giá hiệu suất của bộ vi xử lý và card đồ họa. Phần mềm chạy được trên các máy 32-bit và 64-bit trên cả Windows và Macintosh. Futuremark, MadOnion trước đây, khá nổi tiếng với công cụ đánh giá đồ họa máy tính 3DMark. Phiên bản 3DMark 1999 đầu tiên ra đời đã tạo lập thành công thang điểm chuẩn để so sánh khả năng xử lý đồ họa game của các hệ thống máy tính. Tiếp sau đấy, Futuremark tiếp tục đưa ra những mốc mới gồm 3DMark 2000, 2001, 2003, 2005. HD Tune cung cấp chức năng Benchmark để kiểm tra khả năng hoạt động của ổ cứng Pos Manufacturer Series Model Codename FSB L2+L3 Cache MHz TDP (Watt) 3DMark06 CPU Cinebench R10 Rendering Single Cinebench R10 Rendering Multi 1 Intel Core i3 330M Arrandale 512KB + 3MB 2130 35 32 2 5382 2318 5498 2 Intel Core 2 Duo T6600 Penryn 800 2MB 2200 35 45 2 5647 2391 4525 3 Intel Pentium Dual Core T4200 Penryn 800 1MB 2000 35 45 2 2262 2014 3751 Pos       Model                                      Codename   1 ATI Mobility Radeon HD 4650 M96 320 550 550 800 128 10.1 55 2 NVIDIA GeForce GT 330M N11P-GE1 48 575 1265 1066 128 10.1 40 3 NVIDIA GeForce GT 230M N10P-GE 48 500 1100 800 128 10.1 40 (theo http:://notebookcheck.net) FThông tin chi tiết về CPU từ trang chủ Intel: Name Intel® Core™ i3-330M Processor (3M Cache, 2.13 GHz) Intel® Pentium® Processor T4200 (1M Cache, 2.00 GHz, 800 MHz FSB) Intel® Core™2 Duo Processor T6600 (2M Cache, 2.20 GHz, 800 MHz FSB) Code Name Arrandale Penryn Penryn Status Launched Launched Launched Launch Date January 7, 2010 Q1'09 Q1'09 Processor Number i3-330M T4200 T6600 # of Cores 2 2 2 # of Threads 4 2 2 Clock Speed 2.13 GHz 2 GHz 2.2 GHz Cache 3 MB Intel® Smart Cache 1 MB L2 Cache 2 MB L2 Cache Bus/Core Ratio 16 Bus Type DMI FSB FSB System Bus 2.5 GT/s 800 MHz 800 MHz FSB Parity No No Instruction Set 64-bit 64-bit 64-bit Instruction Set Extensions SSE4.1, SSE4.2 Embedded No No No Supplemental SKU No No No Lithography 32 nm 45 nm 45 nm Max TDP 35 W 35 W 35 W VID Voltage Range 1.00V-1.250V FChi tiết hệ thống chính : Sony Vaio CW14 dùng so sánh với : HP Pavilion dv6-1211sg Sony Vaio VPC-CW2S1E / L FSử dụng HDD tune đánh giá hiệu năng ổ cứng cho kết quả như sau đối với Sony Vaio CW14: Tốc độ trung bình đạt 57.5MB/sec HP Pavilion dv6-1211sg : 61.3 MB/sec Sony Vaio VPC-CW2S1E / L: 58.1 MB/sec (nguồn - CW14) Các kết quả đánh giá trực tiếp bằng CineBench – PC Mark: (số liệu HP và CW14 được test trực tiếp ; số liệu CW2S1E / L nguồn Nhận xét – Đánh giá: Kết quả của việc dùng CineBench , PC Mark, BenchMark của 3 laptop cho thấy không chênh lệch nhau nhiều và cho thấy hiệu năng đánh giá được của CW2S1 > CW14 > HP dv6 Riêng phần BenchMark , HP dv6 tỏ ra có ưu thế hơn với Card ATI HD 4650 (55nm) tiếp đến là CW2S1 với Card GT 330M (40nm), và CW14 với Card GT230M (40nm). Tốc độ xử lý của CPU , core i3 tỏ ra vượt trội với 2 cores – 4 threads, Smart Cache, mặc dù T6600 có tốc độ lớn hơn nhưng hiệu năng thì không thể so sánh ngang với Core i3, T4200 là bộ vi xử lý DuoCore, có tốc độ được xếp thứ 3 trong 3 CPU. Tốc độ đọc ghi trung bình của ổ đĩa cứng tùy thuộc vào từng hãng sản xuất đi cùng với công nghệ, ở đây chúng ta nhận thấy 3 hệ thống dùng test không chênh lệch nhau nhiều . Hiệu năng chung của hệ thống : Sony vaio CW2S1 core i3 2.13GHz tỏ ra có ưu thế với công nghệ sản xuất mới của intel dòng “Core I” đi cùng với Card màn hình “Geforce Nvidia with CUDA technology” thế hệ mới. Hà Nội, ngày 15/4/2010 T/M nhóm 2 Đỗ Mạnh Cường