Đề tài Tìm hiểu và nghiên cứu cpu

Chương I GIỚI THIỆU VỀ CPU I/ KHÁI NIỆM CPU : CPU là từ viết tắt của cụm Central Processing Unit (Đơn Vị Xử Lý Trung Tâm), là một bộ phận tính toán chính của máy tính. Nó được cấu thành bởi đơn vị số học-lôgic (ALU) và đơn vị điều khiển. Ngày nay, CPU trong hầu hết các máy tính được chứa trọn vẹn trên một chip đơn.CPU, đồng hồ và bộ nhớ là những thành phần chính yếu tạo nên máy vi tính của bạn. Nhưng một hệ thống máy tính hoàn chỉnh cần đòi hỏi thêm các thành phần khác như: các đơn vị điều khiển, các thiết bị nhập, xuất và lưu trữ dữ liệu và một hệ điều hành. Chiếc máy tính mà bạn dùng để đọc trang thông tin của chúng tôi sử dụng một CPU và nó đang giúp bạn làm công việc này. CPU có thể được xem như "quả tim" của bất cứ một máy tính thông thường nào, dù nó là máy tính để bàn, máy chủ hay máy tính xách tay. CPU của bạn có thể là loại Pentium, K6, PowerPC, Sparc hay bất cứ một nhãn hiệu hay loại CPU nào, nhưng tất cả chúng đều thực hiện gần như cùng một thứ và với cách thức gần như nhau.Nếu như bạn đã từng tự hỏi không biết CPU trong máy tính của bạn đang làm gì, hoặc nếu bạn quan tâm về sự khác biệt giữa các loại CPU, thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn tìm hiểu xem làm sao mà các kỹ thuật luận lý số vô cùng đơn giản lại cho phép máy tính làm rất nhiều việc, từ chơi game, soạn văn bản cho đến việc đọc thư điện tử hay nghe nhạc, xem phim... II/GIỚI THIỆU VỀ CPU INTEL SƠ LƯỢC VỀ TẬP ĐOÀN INTEL: Tập đoàn Intel (Integrated Electronics) thành lập vào ngày 18/7/1968, lúc đó là tập đoàn hợp nhất về thiết bị điện tử, sản xuất ờ Santa Clara, (California, USA) bởi nhà hoá học kiêm vật lí học Gordon E.Moore và Robert Noyce, sau khi họ đã rời khỏi công ty Fairchild Semiconductor. 2. CÁC DÒNG CPU DESKTOP CỦA INTEL: 2.1Pentium 3: Pentium III Katmai: : tốc độ: 600 MHz ,FSB:100 MHz, 32KB cache l1, 512KB cache l2,socket 242(slot 1) ,sản xuất trên công nghệ: 0,25µm ,công xuất tiêu thụ 34.5w. Pentium III XEON :ra đời năm 1999,tốc độ: 600MHz, FSB:133MHz,32KB cache l1,256 KB cache l2,socket SC330(slot2),công nghệ sản xuất 0.18µm,công xuất tiêu thụ 19.2w. Pentium 4: Pentium IV : ra đời năm 2000 :tốc độ 2.6GHz, FSB :800MHz,20KB cache l1,512KB cache l2, socket 478,công nghệ sản xuất 90nm,công xuất tiêu thụ 89w. 2.3 Pentium D: Pentium D:tốc độ: 3.0GHz,FSB:800MHz,4MB cache L2,socket 775,công nghệ sản xuất 65nm,công xuất tiêu thụ 95w. Dual Core : Dual Core E6500: 2 nhân xử lí,tốc độ 2.93GHz,FSB 1066,2MB cache l2,socket 775,sản xuất trên công nghệ 45nm,công xuất tiêu thụ 65w. 2.5 Core 2 Duo: Core 2 Duo T7300: có 2 nhân xử lý,tốc độ 2.0GHz,FSB :800MHz,4MB cache l2,socket 775,sản xuất trên công nghệ 65nm,công xuất tiêu thụ 35w Core 2 Quad: Core 2 Quad Q6600: có 4 nhân xử lý,tốc độ 2.4GHz,FSB 1066MHz,8MB cache l2,socket 775,công xuất tiêu thụ ,sản xuất trên công nghệ 65nm. Core i3 : Core i3 530:tốc độ 2.93GHz,FSB:2.5GT/s ,4MB cache L2,socket 1156,công xuất tiêu thụ 73w,sản xuất trên công nghệ 32nm. Core i5: Core i5 750: ra đời năm 2009, có 4 nhân ,tốc độ 3.2GHz,FSB: 2.5GT/s,8MB cache,socket 1156,công nghệ sản xuất :45nm, công xuất tiêu thụ 95w. 2.9 Core i7: Core i7 920: có 4 nhân,tốc độ 2.93GHz,FSB:4.5 GT/s,8MB cache,socket 1156,công nghệ sản xuất 45nm,công xuất tiêu thụ 130w 3. CÁC DÒNG CPU LAPTOP CỦA INTEL: 3.1 Pentium 3: Intel - Pentium III Mobile :tốc độ: 800MHz ,FSB: 100Mhz ,32KB cache L1,256KB cache l2,socket 370, công nghệ sản xuất: 0.13µm,công xuất tiêu thụ 0.95v. Pentium 4: Intel Mobile Pentium 4 M 518 tốc độ: 2.80GHz ,1MB Cache l2 ,FSB:533MHz ,Socket 478 , công nghệ sản xuất: 90nm ,công xuất tiêu thụ 88w. Dual Core: Intel Pentium Dual-Core Mobile Processor T2130: ra đời năm 2007,tốc độ:1.86Ghz,FSB: 533MHz ,1MB cache l2, Công nghệ sản xuất: 65nm ,công xuất tiêu thụ 31w. Core 2 Duo : Intel Core 2 Duo T7300 ra đời năm 2007,2 nhân,tốc độ: 2.00GHz, FSB:800MHz,Socket P,4MB cache l2,công nghệ sản xuất: 65nm,công xuất tiêu thụ 35w. 3.5 Core 2 Quad : Core 2 quad Q9000:ra đời năm 2009,4 nhân,tốc độ: 2.0GHz,FSB:1066MHz,socket,6MB cache ,công nghệ sản xuất 45nm,công xuất tiêu thụ 45w 3.6 Core 2 solo : Core™2 Solo Processor ULV SU3500, 1.4 Ghz, 3 MB, L2 Cache, Mobile Intel GS45 Express Chip(ICH 9), 1066 Mhz, 2 GB, DDR III RAM, 1066 MHz, Intel Graphics Media Accelerator 4500MHD, 512 MB, Core i3 : Core i3 330:ra đời 01/2010,2 nhân,tốc độ 2.13GHz,FSB:2.5GT/s,3MB cache,socket,công nghệ sản xuất 32nm,công xuất tiêu thụ 35w. Core i5 : Core i5 430M:ra đời quý 1 năm 2010,2 nhân ,tốc độ:2.5GHz,FSB 2.5Gt/s,3MB cache,socket M,công nghệ sản xuất 32nm,công xuất tiêu thụ 35w. Core i7 : Core i7 -72QM:ra đời năm 2009,4 nhân,tốc độ:2.8GHz,FSB:2.5GT/s,6MB cache,socket,công nghệ sản xuất 45nm,công xuất tiêu thụ 45w. III/ GIỚI THIỆU VỀ CPU AMD : 1. SƠ LƯỢC VỀ TẬP ĐOÀN AMD: AMD - Advanced Micro Devices ; Inc - (California, USA): là một công ty chuyên về sản xuất các chất bán dẫn Hoa Kì. Công ty có đại bản doanh ở Sunnyvale - California này được thành lập năm 1969 do Jerry Sanders và nhóm nhân viên cũ của Fairchild Semiconductor sáng lập, bao gồm Jerry Sanders, Ed Turney, John Carey, Sven Simonsen, Jack Gifford và ba thành viên của Gifford's team là Frank Botte, Jim Giles, và Larry Stenger. Hiện nay chủ tịch hội đồng quản trị và là tổng giám đốc là Tiến sĩ Hector Ruiz, chủ tịch tập đoàn và là giám đốc điều hành là ngài Dirk Meyer.  Nhà sản xuất các thiết bị bán dẫn nổi tiếng như các CPU tương thích dòng x86 (x86 compatible CPU), các bộ xử lý nhúng (embedded processor), các bộ nhớ truy cập nhanh (flash memory), các thiết bị lập trình logic và các thiết bị mạng. AMD là công ty đầu tiên sản xuất các bộ xử lý tương thích 386 và 486 vào các năm 1991, 1993 và là đối thủ cạnh tranh trực tiếp của hãng Intel cho đến ngày nay với các bộ vi xử lý công nghệ mới. AMD bắt cháy các sản phẩm và công nghệ thế hệ kế tiếp của máy tính với các giải pháp an toàn, sức mạnh, độ tin cậy và sự nhanh nhẹn. Enjoy a better experience gaming, cloud computing or editing home videos with the best AMD product for you. Thưởng thức một kinh nghiệm tốt hơn chơi game, điện toán đám mây hoặc chỉnh sửa video gia đình với sản phẩm AMD tốt nhất cho bạn. 2. CÁC DÒNG CPU DESKTOP CỦA AMD: AMD Athlon™ II X2 : AMD Athlon™ II X2 550 3.1GHZ,fsb 4000MHZ ,2x512 cache l2,6MB cache l3,socket AM3, công xuất tiêu thụ 80w,sản xuất theo công nghệ 45nm AMD Athlon II X3 : AMD Athlon II X3 425 2.7GHz,FSB 2000MHz,512mb cache l2,socket am3+/am3,công xuất tiêu thụ 95w,sản xuất theo công nghệ 45nm AMD Athlon™ II X4 : AMD Athlon™ II X4 620 2.6GHz,FSB 4000MHz,2MB cache l2,socket am3,công xuất tiêu thụ 95w,sản xuất theo công nghệ 45nm AMD Phenom™ II X2 : AMD Phenom™ II X2 240 2.80GHz,FSB 4000MHz,2x1mb cache l2 socket am3 ,công xuất tiêu thụ 65w,sản xuất theo công nghệ 45nm AMD Phenom™ II X3 : AMD Phenom™ II X3 710 2.6GHz,FSB 4000MHz,3x512kb cache l2,6mb cache l3,tiêu thụ điện năng 95w,socket am3,công nghệ sản xuất 45nm AMD Phenom™ II X4 : AMD Phenom™ II X4 945 3.0GHz,FSB 4000 MHz,2mb cache l2,6mb cache l3,socket AM3 ,công xuất tiêu thụ 125w,công nghệ sản xuất 45nm Athlon™ X2 Dual-Core : Athlon™ X2 Dual-Core 250,3.0GHz,FSB 4000MHz,2mb cache l2,socket am3,công xuất tiêu thụ 65w,công nghệ sản xuất 45nm AMD Sempron™ LE: AMD Sempron™ LE-1250 ,2.2GHz,FSB 800MHz,512KB cache l2, socket am2,công xuất tiêu thụ 45w,sản xuất theo công nghệ 65nm. 3 CÁC DÒNG CPU LAPTOP CỦA AMD: AMD Turion™ 64 X2 Mobile : AMD Turion™ 64 X2 Mobile Technology TL-58 :1.9 GHz , 2x128KB cache l1,512 x2KB cache l2,socket s1,sản xuất theo công nghệ 65nm,công xuất tiêu thụ 95w. Athlon neo X2 : Athlon neo X2 L510:1600MHz,1MB cache l2,FSB:800MHz,socket ASB1,sản xuất theo công nghệ,công xuất tiêu thụ 18w. IV Bảng Giới Thiệu: 1.Bảng giới thiệu sản phẩm đại diện của Intel : STT Các dòng CPU destop Các dòng CPU laptop 1 1.1 Intel Pentium III Katmai 1.2 Intel Pentium III XEON 1.1Intel - Pentium III Mobile Processor T2130 2 2.1 Intel Pentium IV 2.2 Intel Pentium D 2.1 Intel Mobile Pentium 4 M 518 3 3.1 Intel Dual Core E6500 3.1 Intel Pentium Dual-Core Mobile Processor T2130 4 4.1 Core™2 Solo Processor ULV SU3500 5 5.1 Intel Core 2 Duo T7300 5.1 Intel Core 2 Duo T7300 6 6.1 Intel Core 2 Quad Q6600 6.1 Intel Core 2 quad Q9000 7 7.1 Intel Core i3 530 7.1 Intel Core i3 330 8 8.1 Intel Core i5 750 8.1 Intel Core i5 430M 9 9.1 Intel Core i7 920 9.1 Intel Core i7 -72QM 2. Bảng giới thiệu sản phẩm đại diện của AMD : STT Các dòng CPU destop Các dòng CPU laptop 1 1.1AMD Athlon™ II X2 550 2 2.1 AMD Athlon II X3 425 3 3.1 AMD Athlon™ II X4 620 4 4.1 AMD Phenom™ II X2 240 5 5.1 AMD Phenom™ II X3 710 6 6.1 AMD Phenom™ II X4 945 7 7.1 AMD Athlon™ X2 Dual-Core 250 8 8.1 AMD Sempron™ LE-1250 9 9.1 AMD Turion™ 64 X2 Mobile Technology TL-58 10 10.1 AMD Athlon neo X2 L510 CHƯƠNG II: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CPU: I/ ĐẶC TRƯNG CỦA CPU 1/ Tốc độ làm việc: Tốc độ xử lý của CPU được quyết định bởi các yếu tố :- Độ rộng Bus dữ liệu và Bus địa chỉ ( Data Bus và Add 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 (Ngoài ra ngày nay tốc độ của CPU còn phụ thuộc vào số lượng nhân của CPU - thật ra mỗi nhân được xem như 1 CPU)Độ rộng của bus dữ liệu và bus địa chỉ (data bus and address bus) :- Độ rộng Bus dữ liệu là nói tới số lượng đường truyền dữ liệu bên trong và bên ngoài CPU - Như ví dụ hình dưới đây thì CPU có 12 đường truyền dữ liệu ( ta gọi độ rộng Data Bus là 12 bit )Minh họa bên trong CPU có 12 đường truyền dữ liệu gọi là Data Bus có 12 bitTương 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. Ngoài ra còn có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core hay Nehalem. 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 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 2,4GHz tức là nó dao động ở tần số 2.400.000.000 Hz 3/ 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 họa về tốc độ xử lý (CPU speed) và tốc độ Bus (FSB) của CPU Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz, ...). Đối với các CPU cùng loại tần số này càng cao thì tốc độ xử lý càng tăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duo có tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân. Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cache L2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so với hệ thống 2 nhân thế hệ 1 (Intel Pentium D) với mỗi core từng cache L2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữ liệu xử lý nhanh hơn). Hiện nay công nghệ sản xuất CPU mới nhất là 32nm. Hiện nay CPU phổ biến là Duo-Core (2 nhân), Quad-Core (4 nhân). Quý 2 năm 2010 Intel và AMD ra mắt CPU Six-Core (6 nhân). 4/ Đơn vị giao tiếp (BUS): a. Hàng đợi lệnh (Instruction Queue) Trong khi EU đang giải mã hay thi hành một lệnh không cần sử dụng các hệ thống BUS, BIU sẽ đưa vào sáu bytes lệnh tiếp theo. BIU chứa các byte này trong một thanh ghi FIFO (First - In - First - Out) gọi là hàng đợi. Khi EU đã sẵn sàng cho lệnh tiếp theo, nó sẽ chỉ cần đọc các byte lệnh trong hàng đợi của BIU. Việc này làm tăng tốc độ của hệ thống, và kỹ thuật này được gọi là pipelining. b. Các thanh ghi đoạn (Segment Register) Gồm bốn thanh ghi CS, DS, ES, SS, dùng để chứa địa chỉ đoạn. Bộ nhớ trong 1MB của CPU 8088 được chia thành các đoạn, mỗi đoạn chứa tối đa 64 KB, ở mỗi thời điểm CPU chỉ có thể truy xuất tối đa 4 đoạn được xác định bởi 4 thanh ghi CS, DS, ES và SS. Cụ thể: Thanh ghi CS (Code Segment): dùng để chứa địa chỉ đoạn của đoạn chứa mã lệnh. Thanh ghi DS (Data Segment): dùng để chứa địa chỉ đoạn của đoạn chứa dữ liệu. Thanh ghi ES (Extra Segment): dùng để chứa địa chỉ đoạn của đoạn chứa dữ liệu bổ sung. Thanh ghi đoạn SS (Stack Segment): dùng để chứa địa chỉ đoạn của đoạn chứa Stack. c. Con trỏ lệnh IP (Instruction Pointer) Dùng để xác định địa chỉ offset của ô nhớ chứa mã lệnh của lệnh kế tiếp sẽ được CPU thi hành (ô nhớ này nằm trong đoạn được xác định bởi thanh ghi CS). Khi CPU thực hiện một lệnh, thanh ghi IP sẽ tự động thay đổi để chỉ đến địa chỉ offset của ô nhớ chứa lệnh sẽ được CPU thi hành kế tiếp. 5/ BUS địa chỉ (Address BUS): BUS địa chỉ là dụng cụ để CPU có thể xác định và nhận ra vị trí của các thiết bị trong hệ thống. Các thiết bị này có thể là các ô nhớ, các cổng giao tiếp. Số lượng đường dây trên BUS địa chỉ phụ thuộc vào từng loại VXL, có thể là 16, 20 hay nhiều hơn. Với bộ VXL 8086/8088 thì BUS địa chỉ có 20 đường dây ký hiệu từ A0 -> A19 , như vậy có 220 vị trí địa chỉ có thể phân biệt được. 6/ BUS dữ liệu (Data BUS): BUS dữ liệu (Data BUS) dùng để chuyển thông tin (gồm cả dữ liệu và lệnh) giữa bộ VXL với các thiết bị khác trong hệ thống. Quá trình chuyển thông tin từ bộ VXL đến các thiết bị khác trong hệ thống (có thể là bộ nhớ hay các thiết bị ngoại vi) được gọi là thao tác ghi (Write Operation), ngược lại quá trình nhận số liệu vào bộ VXL từ các thiết bị ngoại vi được gọi là thao tác đọc (Read Operation). Như vậy BUS dữ liệu vừa phải thu và phát thông tin nên nó là BUS hai chiều (Bidirectional BUS). Tất nhiên không thể thu phát đồng thời cùng một lúc được. Bộ VXL Intel 8088 có điểm khác nhau quan trọng với 8086 là nó chỉ có BUS dữ liệu 8 bít thay vì 16 bít. Ðặc biệt trong họ VXL Intel (80X86), đều sử dụng kỹthuật Multiplex các đường dây của BUS địa chỉ và dữ liệu. Cụ thể đó là quá trình dùng chung các đường dây (các chân ra) nhưng lúc thì làm việc này, lúc thì làm việc khác, tức là thực hiện các công việc khác nhau trong các thời gian khác nhau. Khi đóng vai trò BUS dữ liệu các đường dây sẽ truyền thông tin cho các thiết bị của hệ thống, ngược lại khi đóng vai trò BUS địa chỉ, cũng chính các đường dây này được dùng để gửi ra các tín hiệu địa chỉ. 7/ BUS điều khiển (Control BUS): BUS điều khiển (Control BUS) là tập hợp các đường dây điều khiển dùng để điều khiển các tác vụ của hệ thống. BUS điều khiển có từ 4 đến 10 đường tín hiệu, được sinh ra từ CPU, các tín hiệu điều khiển điển hình là: MEMR (MEMory Read), MEMW (MEMory Write), IOR (I/O Read) và IOW (I/O Write). Ví dụ: khi muốn đọc một byte từ một vùng nhớ, CPU trước hết gửi địa chỉ vùng nhớ đó ra BUS địa chỉ, sau đó đưa ra tín hiệu Memory Read ra BUS dữ liệu. Tín hiệu Memory Read sẽ kích hoạt thiết bị nhớ để thiết bị này gửi số liệu ra BUS dữ liệu. Số liệu này theo BUS dữ liệu về CPU. Định thời chu kỳ bus Mỗi chu kỳ bus bắt đầu bằng việc xuất địa chỉ bộ nhớ hoặc I/O port (chu kỳ xung nhịp T1). Với 8086 thì địa chỉ này có thể là địa chỉ bộ nhớ 20 bit, địa chỉ I/O gián tiếp 16 bit (thanh ghi DX) hay địa chỉ I/O trực tiếp 8 bit. Bus điều khiển có 4 tín hiệu tác động mức thấp là MEMR, MEMW, IOR và IOW. Các chuỗi sự kiện xảy ra trong một chu kỳ bus đọc bộ nhớ: T1: CPU xuất địa chỉ bộ nhớ. Các đường dữ liệu không hoạt động và các đường điều khiển bị cấm T2: Đường điều khiển MEMR xuống mức thấp. Đơn vị bộ nhớ ghi nhận chu kỳ bus này là quá trình đọc bộ nhớ và đặt byte hay word có địa chỉ đó lên bus dữ liệu. T3: CPU đặt cấu hình để các đường bus dữ liệu là nhập. Trạng thái này chủ yếu để bộ nhớ có thời gian tìm kiếm byte hay word dữ liệu T4: CPU đợi dữ liệu trên bus dữ liệu. Do đó, nó thực hiện chốt bus dữ liệu và giải phóng các đường điều khiển đọc bộ nhớ. Quá trình này sẽ kết thúc chu kỳ bus. Trong một chu kỳ bus, CPU có thể thực hiện đọc I/O, ghi I/O, đọc bộ nhớ hay ghi bộ nhớ. Các đường bus địa chỉ và bus điều khiển dùng để xác định địa chỉ bộ nhớ hay I/O và hướng truyền dữ liệu trên bus dữ liệu. Chú ý rằng CPU điều khiển tất cả các quá trình trên nên bộ nhớ bắt buộc phải cung cấp được dữ liệu vào lúc MEMR lên mức cao trong trạng thái T4. Nếu không, CPU sẽ đọc dữ liệu ngẫu nhiên không mong muốn trên bus dữ liệu. Để giải quyết vấn đề này, ta có thể dùng thêm các trạng thái chờ (wait state). 8/ Kiến trúc nội: CPU có khả năng thực hiện các tác vụ dữ liệu theo tập lệnh bên trong. Một lệnhđược ghi nhận bằng mã đã được định nghĩa trước, gọi là mã lệnh (opcode). Trước khithực thi một lệnh, CPU phải nhận được mã lệnh từ bộ nhớ chương trình của nó. Quátrình xử lý này gọi là chu kỳ nhận lệnh (fetch cycle). Một khi các mã được nhận vàđược giải mã thì mạch bên trong CPU có thể tiến hành thực thi (execute) mã lệnh. BIU (Bus Interface Unit – đơn vị giao tiếp bus) nhận các mã lệnh từ bộ nhớ và đặt chúng vào hàng chờ lệnh. EU (Execute Unit – đơn vị thực thi) sẽ giải mã và thựchiện các lệnh trong hàng. Chú ý rằng các đơn vị EU và BIU làm việc độc lập vớinhaunên BIU có khả năng đang nhận một lệnh mới trong khi EU dang thực thi lệnh trướcđó. Khi EU đã thực hiện xong lệnh, nó sẽ lấy mã lệnh kế tiếp trong hàng lệnh(instruction queue). 9/ Bộ nhớ đệm Cache Thời L2 Cache còn phải nằm trên mainboard .Khi nghe giới thiệu về CPU, bạn ắt biết tới các thuật ngữ L1 Cache, L2 Cache, L3 Cache. Cache (đọc là kets, hay còn gọi là cạc) là tên gọi của bộ nhớ đệm – nơi lưu trữ các dữ liệu nằm chờ các ứng dụng hay phần cứng xử lý. Mục đích của nó là để tăng tốc độ xử lý (có sẵn xài liền không cần tốn thời gian đi lùng sục tìm kéo về). Nói một cách bài bản, cache là một cơ chế lưu trữ tốc độ cao đặc biệt. Nó có thể là một vùng lưu trữ của bộ nhớ chính hay một thiết bị lưu trữ tốc độ cao độc lập. Có hai dạng lưu trữ cache được dùng phổ biến trong máy tính cá nhân là memory caching (bộ nhớ cache hay bộ nhớ truy xuất nhanh) và disk caching (bộ nhớ đệm đĩa).a/ Memory cache: Đây là một khu vực bộ nhớ được tạo bằng bộ nhớ tĩnh (SRAM) có tốc độ cao nhưng đắt tiền thay vì bộ nhớ động (DRAM) có tốc độ thấp hơn và rẻ hơn, được dùng cho bộ nhớ chính. Cơ chế lưu trữ bộ nhớ cahce này rất có hiệu quả. Bởi lẽ, hầu hết các chương trình thực tế truy xuất lặp đi lặp lại cùng một dữ liệu hay các lệnh y chang nhau. Nhờ lưu trữ các thông tin này trong SRAM, máy tính sẽ khỏi phải truy xuất vào DRAM vốn chậm chạp hơn.Một số bộ nhớ cache được tích hợp vào trong kiến trúc của các bộ vi xử lý. Chẳng hạn, CPU Intel đời 80486 có bộ nhớ cache 8 KB, trong khi lên đời Pentium là 16 KB. Các bộ nhớ cache nội (internal cache) như thế gọi là Level 1 (L1) Cache (bộ nhớ đệm cấp 1). Các máy tính hiện đại hơn thì có thêm bộ nhớ cache ngoại (external cache) gọi là Level 2 (L2) Cache (bộ nhớ đệm cấp 2). Các cache này nằm giữa CPU và bộ nhớ hệ thống DRAM. Sau này, do nhu cầu xử lý nặng hơn và với tốc độ nhanh hơn, các máy chủ (server), máy trạm (workstation) và mới đây là CPU Pentium 4 Extreme Edition được tăng cường thêm bộ nhớ đệm L3 Cache.CPU Slot 1 dạng cartridge với L2 Cache nằm cạnh nhân CPU.  b/ Disk cache: Bộ nhớ đệm đĩa cũng hoạt động cùng nguyên tắc với bộ nhớ cache, nhưng thay vì dùng SRAM tốc độ cao, nó lại sử dụng ngay bộ nhớ chính. Các dữ liệu được truy xuất gần đây nhất từ đĩa cứng sẽ được lưu trữ trong một buffer (phần đệm) của bộ nhớ. Khi chương trình nào cần truy xuất dữ liệu từ ổ đĩa, nó sẽ kiểm tra trước tiên trong bộ nhớ đệm đĩa xem dữ liệu mình cần đang có sẵn không. Cơ chế bộ nhớ đệm đĩa này có công dụng cải thiện một cách đáng ngạc nhiên sức mạnh và tốc độ của hệ thống. Bởi lẽ, việc truy xuất 1 byte dữ liệu trong bộ nhớ RAM có thể nhanh hơn hàng ngàn lần nếu truy xuất từ một ổ đĩa cứng.xin nói thêm, người ta dùng thuật ngữ cache hit để chỉ việc dữ liệu được tìm thấy trong cache. Và hiệu năng của một cache được tính bằng hit rate (tốc độ tìm thấy dữ liệu trong cache).Trở lại chuyện bộ nhớ cache. Hồi thời Pentium đổ về trước, bộ nhớ cache nằm trên mainboard và một số mainboard có chừa sẵn socket để người dùng có thể gắn thêm cache khi có nhu cầu. Tới thế hệ Pentium II, Intel phát triển được công nghệ đưa bộ nhớ cache vào khối CPU. Nhờ nằm chung như vậy, tốc độ truy xuất cache tăng lên rõ rệt so với khi nó nằm trên mainboard. Nhưng do L2 Cache vẫn phải ở ngoài nhân CPU nên Intel phải chế ra một bo mạch gắn cả nhân CPU lẫn L2 Cache. Và thế là CPU có hình dạng to đùng như một cái hộp (gọi là cartridge) và được gắn vào mainboard qua giao diện slot (khe cắm), Slot 1. Tốc độ truy xuất cache lúc đó chỉ bằng phân nửa tốc độ CPU. Thí dụ, CPU 266 MHz chỉ có tốc độ L2 Cache là 133 MHz. Sang Pentium III cũng vậy. Mãi cho tới thế hệ Pentium III Coppermine (công nghệ 0.18-micron), Intel mới thành công trong việc tích hợp ngay L2 Cache vào nhân chip (gọi là on-die cache). Lúc đó, tốc độ L2 Cache bằng với tốc độ CPU và con CPU được thu gọn lại, đóng gói với giao diện Socket 370.CPU Socket 370 với L2 Cache nằm ngay trên nhân CPU. Như đã nói, dung lượng của Cache CPU lợi hại lắm nghen. Phổ biến nhất là L2 Cache là một chip nhớ nằm giữa L1 Cache ngay trên nhân CPU và bộ nhớ hệ thống. Khi CPU xử lý, L1 Cache sẽ tiến hành kiểm tra L2 Cache xem có dữ liệu mình cần không trước khi truy cập vào bộ nhớ hệ thống. Vì thế, bộ nhớ đệm càng lớn, CPU càng xử lý nhanh hơn. Đó là lý do mà Intel bên cạnh việc tăng xung nhịp cho nhân chíp, còn chú ý tới việc tăng dung lượng bộ nhớ Cache. Do giá rất đắt, nên dung lượng Cache không thể tăng ồ ạt được. Bộ nhớ cache chính L1 Cache vẫn chỉ ở mức từ 8 tới 32 KB. Trong khi, L2 Cache thì được đẩy lên dần tới hiện nay cao nhất là Pentium M Dothan 2 MB (cho máy tính xách tay) và Pentium 4 Prescott 1 MB (máy để bàn). Riêng dòng CPU dành cho dân chơi game và dân multimedia “pro” là Pentium 4 Extreme Edition còn được bổ sung L3 Cache với dung lượng 2 MB. Đây cũng là CPU để bàn có tổng bộ nhớ cache lớn nhất (L1: 8 KB, L2: 512 KB, L3: 2 MB). 10/ Tập lệnh(intrucsion set):Theo nguyên tắc làm việc của máy tính thì để thực hiện chương trình, CPU lần lượt đọc các lệnh, giải mã lệnh và thực hiện lệnh. Đối với một hệ máy tính, một lệnh được chia thành các mức độ khác nhau, mức thứ nhất đó là mức lệnh của người sử dụng. Đây là những câu lệnh dạng gần gũi với ngôn ngự tự nhiên của con người và máy tính không thể hiểu được.Để máy tính có thể hiểu được, lệnh của người sử dụng được HĐH hay trình dịch ngôn ngữ phiên dịnh thành lệnh ở dạng ngôn ngữ máy và CPU có thể đọc và hiểu được.Khi CPU đọc lệnh dạng mã máy, nó thực hiện việc phiên dịch lệnh này thành các vi lệnh để các thành phần của CPU có thể hiểu và thực hiện được. Quá trình này gọi là giải mã lệnh.Tập các vi lệnh của CPU cũng là một yếu tố đánh giá khả năng làm việc của CPU, khi trang bị một CPU vào hệ thống người ta thường quan tâm đến vấn đế kiến trúc của CPU, có hai loại kiến trúc CPU, đó là:CISC: (Complex Instruction Set Computer) máy tính với tập lệnh đầy đủ. Trong kiến trúc CISC, máy tính cần sử dụng rất ít thanh ghi.RISC: (Reduced Instruction Set Computer) máy tính với tập lệnh rút gọn. Trong kiến trúc RISC, máy tính cần sử dụng nhiều thanh ghi. Đây là kiến trúc được các bộ vi xử lý Intel ngày nay sử dụng.Chúng ta có thể lấy một ví dụ để phân biệt giữa SISC và RISC như sau: Cộng 1 vào một vùng địa chỉ. Trong CISC, lệnh tương ứng phải thực hiện ba chức năng sau: đọc vùng bộ nhớ, cộng thêm 1, ghi trả lại kết quả. Trong RISC, mỗi chức năng trên là một lệnh. Điều khác biệt là trong CISC không cần tới nhiều thanh ghi, với lệnh trên CISC có thể đọc giá trị tại vùng nhớ vào ALU, thực hiện tăng lên 1 và trả kết quả vào vùng nhớ. Còn đối với CPU RISC, nếu giá trị cần đọc đã có sẵn ở thanh ghi thi không cần phải đọc nó từ bộ nhớ, giá trị sau khi tăng lên 1 có thể chứa ở thanh ghi mà không cần phải ghi kết quả vào bộ nhớ. 11/ CPU đa lõi:Lý do lớn nhất việc đặt nhiều lõi lên cùng một vi mạch là sẽ giúp giảm không gian trên bản mạch chính khi có nhu cầu muốn sử dụng với số lượng CPU lõi đơn tương đương. Thêm nữa, lợi thế của việc sử dụng đa lõi trên cùng một vi mạch đương nhiên sẽ làm việc kết hợp cùng nhau chặt chẽ và nâng cao được hiệu quả hơn.Khả năng tiết kiệm năng lượng cũng được phát huy thấy rõ đối với thiết kế này. Khi nhiều lõi cùng nằm trên một chip, xung tín hiệu truyền giữa các lõi sẽ ngắn hơn. Ngoài ra, đặc trưng của CPU đa lõi là chạy với điện năng thấp hơn vì công suất tiêu tốn để tín hiệu truyền trên dây bằng với bình phương điện áp chia cho điện trở trong dây, do đó điện năng thấp hơn sẽ dẫn đến kết quả là nguồn điện sử dụng đi.Một lý do khác đối với việc tiết kiệm nguồn điện là tốc độ đồng hồ. CPU đa lõi có thể thực thi các hoạt động nhiều lần hơn trong một giây trong khi tần số thấp hơn. Ví dụ bộ xử lý MIT RAW 16 lõi hoạt động ở tần số 425MHz có thể thực thi gấp 100 lần các hoạt động trong một giây đối với Intel Pentium 3 đang chạy ở tần số 600 MHz. Có một quy tắc đơn giản là mỗi một phần trăm tăng thêm tốc độ đồng hồ sẽ tăng 3% điện năng tiêu thụ. Và tất nhiên là điều đó còn chưa tính tới tác động của các nhân tố khác có ảnh hưởng tới sự tiêu thụ điện năng.CPU đa lõi còn có thể chia sẻ một mạch ghép nối bus tốt như mạch lưu trữ. Hình bên dưới là lược đồ của chip Core 2 dual của Intel – có tính năng là một L2 cache được chia sẻ. Kết quả là tiết kiệm được lượng không gian đáng kể. Theo Intel, CPU Core 2 dual có thể lên tới 4MB được chia sẻ L2 Cache.Sơ đồ Bộ xử lý Core 2 Dual của IntelMột nhân tố khác giới hạn lợi ích thực thi của CPU đa lõi là phần mềm chạy trên nó. Đối với người dùng bình thường, hiệu suất lớn nhất mà họ đạt được khi lựa chọn một CPU đa lõi là tính đa nhiệm được cải thiện. Ví dụ, với một CPU đa lõi ta sẽ thấy sự cải thiện lớn khi xem DVD trong lúc máy vẫn đang được quét virus mà tốc độ không bị ảnh hưởng, bởi vì từng ứng dụng sẽ được gán trên các lõi khác nhau. Nếu người dùng đang chạy một ứng dụng đơn trên máy tính đa lõi thì sẽ không thấy rõ được việc tăng hiệu suất đáng kể lắm. Bởi hầu hết các ứng dụng không được xử lý đa luồng. Chính vì vậy các ứng dụng cũng cần phải thay đổi trong thiết kế. Ví dụ một chương trình quét virus chạy trên một tuyến mới trong khi GUI lại chạy trên một tuyến khác. Việc xử lý đa luồng đúng cách là khi khối lượng công việc được phân chia thành nhiều luồng khác nhau. Việc quét virus là một ví dụ, luồng GUI làm việc rất ít, trong khi luồng quét virus thực hiện một nhiệm vụ rất nặng và không có khả năng chia nhỏ ra và gửi đến các lõi khác.Việc phát triển một ứng dụng đa luồng đích thực yêu cầu rất nhiều công việc phức tạp. Điều này rõ ràng cũng tốn khá nhiều chi phí vào một chu trình thiết kế phần mềm. Đó là lý do tại sao phần lớn các ứng dụng phần mềm sẽ không được phát triển như các ứng dụng thực sự đa luồng cho đến khi số lượng lõi đủ cao để thực hiện nhiều tác vụ mà không làm ảnh hưởng tới hiệu suất. Và điều này sẽ đạt được khi người dùng có nhu cầu. 12/ Các thuộc tính kỹ thuật của CPU Word Size: kích thước từ nhớ là số bit lớn nhất mà CPU có thể xử lý ở một thời điểm.Kích thước đường dữ liệu là số bit dữ liệu có thể vào ra CPU ở một thời điểm từ bus dữ liệu (data bus).Kích thước địa chỉ cực đại là không gian địa chỉ vật lý cực đại mà CPU có thể điều khiển.Tốc độ xử lý tính bằng megahertz (MHz) hoặc gigahertz (GHz). Con số đứng trước MHz hay Ghz chỉ cho biết có bao nhiêu dao độ trong một giây. Ví dụ, CPU 600MHz sẽ dao động 600 triệu lần/giây. Level 1 Execution Trace Cache: là bộ nhớ đệm bổ sung 8 KB, CPU Pentium 4 bao gồm bộ nhớ dò tìm thi hành lệnh mà dung lượng lên đến 12KB để đọc/giải mã theo thứ tự sự thực hiện của chương trình. Hiệu suất tăng dần này được gở bỏ việc đọc/giải mã theo mỗi vòng lặp và làm hiệu quả hơn không gian lưu trữ đệm cho đến khi những tập lệnh không được lưu nữa. Kết quả là nó chuyển một khối lượng lớn những lệnh đến bộ xử lý. Level 2 Advanced Transfer Cache (ATC): Bộ nhớ đệm Level 2 có trong bộ xử lý từ 2,4Ghz trở lên. Level 2 ATC giúp thông lượng truyền dữ liệu nhiều hơn giữa hai kênh là bộ đệm Level 2 và bộ xử lý. Bộ đệm Level 2 có một mạch ghép nối 256bit (32 byte) mà nó truyền dữ liệu trong mỗi xung. Level 3 cache: chỉ có Pentium 4 Extreme Edition 3,2GHz trở lên mới có bộ nhớ đệm Level 3. Đây là bộ nhớ thứ ba được thêm vào trên CPU. Nó được thiết kế đặc biệt để đáp ứng những nhu cầu cho những ai đòi hỏi cao về năng xuất. CPU có bộ nhớ Level 3 cung cấp một đường truyền rộng đến bộ nhớ. Thiết kế của cache L3 giúp cho những dữ liệu xử lý chứa đựng ở CPU được nhiều hơn và nhanh hơn. HT Technology (Hyper-Threading Technology – Công nghệ siêu phân luồng): Các CPU có tốc độ truyền dữ liệu với Mainboard Bus 800MHz trở lên hỗ trợ HT Technology. Công nghệ HT Technology là một bước đột phá, nó làm thay đổi kỹ thuật thiết kế bộ xử lý mà tốc độ vượt qua GHz cải thiện hiệu quả làm việc. Nó cho phép những chương trình phần mềm “thấy 2 CPU” và làm việc hiệu quả hơn. Kỹ thuật này cho phép CPU chạy hai loạt chuỗi, hoặc luồng của lệnh trong cùng một thời điểm. Theo cách ấy, hệ thống đã được cải tiến hiệu quả, nâng dần hiệu suất xử lý trong môi trường khi thực hiện cùng lúc nhiều ứng dụng. II/ CẤU TẠO : 1/ Các thành phần cơ bản của cpu: CU (Control Unit): Đơn vị điều khiển : Điểu khiển hoạt động của hệ thống theo chương trình đã dựng sẵn. Có chức năng điều khiển toàn bộ tiến trình chuyển giao dữ liệu từ chổ này sang chổ khác trong khi quá trình tính toán đang tiếp tục thực hiện ALU (Arithmetic and Logic Unit): Đơn vị số học và luận lý. Thực hiện tất cả các tính toán số học và lôgic. Đơn vị số học và luận lý chỉ thực hiện các phép toán số học đơn giản như phép cộng, trừ, nhân, chia. Để CPU có thể xử lý dữ liệu với các số thực với độ chính xác cao và các phép toán phức tạp như sin, cos, tính tích phân…, các CPU thường được trang bị thêm bộ đồng xử lý toán học (FPU: Floatting Point Unit ) còn được gọi là bộ xử lý dấu chấm động.Tập các thanh ghi (Registry)-Dùng để chứa thông tin tạm thời phục vụ cho các hoạt động hiện tại của CPU 2/ Các chức năng cơ bản của cpu: Thực hiện các lệnh về xử lý dữ liệu & các lệnh nhập xuất dữ liệu, các lệnh đọc, ghi, xóa dữ liệu trên các thiết bị lưu trữ, các lệnh về quản lý bộ nhớ bao gồm cấp phát và giải phóng tài nguyên bộ nhớ. 3/ Các thành phần chính vật lý: a. CPU INTEL : Bộ vi xử lý là trái tim của máy tính hiện đại; đây là một loại chip được tạo thành từ hàng triệu transistor và những thành phần khác được tổ chức thành những khối chức năng chuyên biệt, bao gồm đơn vị xử lý số học, khối quản lý bộ nhớ và bộ nhớ đệm, khối luân chuyển dữ liệu và phép toán luận lý suy đoán. Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau . Cấu tạo Transistor Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độtạp chất thấp. Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (Emitter ) viết tắt là E,  và cực thu hay cực góp ( Collector )viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P )nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị chonhau được. Bộ vi xử lý của máy tính hiện nay đã phát triển cực mạnh về khả năng, tốc độ và tính phức tạp so với thập niên trước đây. Tốc độ cao, kích thước nhỏ, số lượng transistor khổng lồ. Nếu bộ xử lý năm 1983 chỉ có 30.000 transistor thì hiện nay với một số bộ xử lý con số này là trên 40 triệu.Bất kỳ chương trình máy tính nào cũng bao gồm rất nhiều lệnh để thao tác với dữ liệu. Bộ xử lý sẽ thực hiện chương trình qua bốn giai đoạn xử lý: nạp, giải mã, thực thi và hoàn tất.Giai đoạn nạp (lấy lệnh và dữ liệu) đọc các lệnh của chương trình và dữ liệu cần thiết vào bộ xử lý.Giai đoạn giải mã xác định mục đích của lệnh và chuyển nó đến phần cứng tương ứng.Giai đoạn thực thi là lúc có sự tham gia của phần cứng, với lệnh và dữ liệu đã được nạp sẵn, các lệnh sẽ được thực hiện.Quá trình này có thể gồm các tác vụ như cộng, chuyển bít hay nhân thập phân động. Giai đoạn hoàn tất sẽ lấy kết quả của giai đoạn thực thi và đưa vào thanh ghi của bộ xử lý hay bộ nhớ chính. Một bộ phận quan trọng của bộ vi xử lý là đồng hồ xung nhịp được thiết kế sẵn, xác định tốc độ làm việc tối đa của những bộ phận khác và giúp đồng bộ hoá những hoạt động liên quan. Hiện nay tốc độ nhanh nhất của bộ xử lý có trên thị trường là trên 2 GHz hay hơn hai tỷ xung nhịp mỗi giây. Một số người thích sử dụng thủ thuật "ép" xung để chạy ở tốc độ cao hơn, nhưng nên nhớ là khi đó nhiệt độ làm việc của chip sẽ cao hơn và có thể gây trục trặc. b. CPU AMDChất liệu chủ yếu chế tạo cpu AMD là ceramic (gốm) và organic ( hữu cơ) từ dòng Thoroughbred trở đi đều làm bằng organic.Hiện tại, công nghệ được áp dụng cho các CPU là MOS (Metal Oxide Semi-Conductor - bán dẫn ôxít kim loại), dựa vào một lớp ôxít kim loại nằm trên tấm silicon kết nối bởi các đường hợp chất dẫn điện.Người ta đã cải tiến MOS thành CMOS (Complimentary MOS - MOS bổ trợ) hoạt động ở điện thế thấp. Để đáp ứng nhu cầu làm cho CPU ngày càng nhanh hơn, ít tiêu hao năng lượng hơn các công nghệ 0,25 -> 0,18 -> 0,13 micron lần lượt ra đời. Nhưng chính sự thu nhỏ các cầu nối trong CPU này khiến việc áp dụng MOS và CMOS trở nên ngày càng khó khăn hơn, do các cầu nối này nằm quá sát nhau nên dễ dẫn đến hiện tượng đóng điện chéo lên các cầu bên cạnh. Một nhược điểm quan trọng khác của công nghệ MOS là phần silicon ở giữa các cầu nối (có vai trò như một tụ điện) phải nạp được điện dung tối đa để có thể đóng - và lại phải thoát hết điện dung để có thể mở. Việc này tốn thời gian xử lý, và lãng phí thời gian xử lý trên CPU.Các nhà sản xuất CPU đã cải tiến MOS hiện có như việc thay oxit nhôm bằng oxit đồng làm tăng xung nhịp lên đáng kể. Nhưng để CPU có thể đạt tới tốc độ 5-10 GHz phải có một giải pháp khắc phục triệt để hơn nữa 2 nhược điểm nêu trên. Đó chính là công nghệ SOI (Silicon On Insulator). Cải tiến SOI là điện dung của tụ silicon giữa các cầu được cực tiểu hoá làm giảm thời gian cần thiết để thoát/nạp, để mở và đóng cầu nối. Điều này giúp tăng xung nhịp lên rất nhiều. Sở dĩ SOI làm được điều đó là nhờ việc chèn vào giữa tấm silicon một lớp vật liệu cách điện và để lại một phần silicon nhỏ ở giữa các cầu nối. Lớp vật liệu cách điện này là một dạng của ôxít silicon được tạo ra bằng kĩ thuật SIMOX (Seperation by Implantation of Oxygen) - khí ôxi được ép lên bề mặt của silicon wafer ở áp suất và nhiệt độ cao, khi đó silicon phản ứng với ôxi tạo nên 1 lớp ôxít silicon bám vào silicon wafer bên dưới.SOI sẽ không thay thế hoàn toàn MOS/CMOS mà chỉ tối ưu hoá cho hai công nghệ này:- CPU dùng SOI sẽ nhanh hơn đến 30% so với CPU dùng MOS/CMOS nếu có cùng một xung đồng hồ như nhau.- Yêu cầu về điện năng thấp hơn nhiều so với MOS/CMOS (ít hơn khoảng 50%), CPU sẽ chạy mát hơn - vượt qua một trở ngại lớn của việc nâng tốc độ các bộ xử lý.- Cho phép thu nhỏ công nghệ sản xuất CPU xuống 0.09 micron hay thấp hơn cùng với SOI có nghĩa rằng các bộ vi xử lý sẽ được tăng tốc rất nhanh và tốc độ 5-10GHz sẽ sớm đạt được. Thế nhưng SOI cần có silicon đạt độ nguyên chất 100% - thứ mà công nghệ hiện nay chưa sản xuất được. Isonics là 1 công ty đang nghiên cứu sản xuất loại silicon wafer này. AMD thực sự trông đợi vào SOI để khắc phục những nhược điểm của CPU như tiêu tốn nhiều điện năng và chạy nóng hơn. Cả thế giới đang mong đợi bộ xử lý K8 của họ, hay còn gọi là Hammer dùng công nghệ SOI. 4/ Thành phần chính luận lý: Mạch của bộ xử lý được thiết kế thành những phần luận lý riêng biệt - khoảng hơn một chục bộ phận - được gọi là những đơn vị thực thi. Chúng có nhiệm vụ thực hiện bốn giai đoạn trên và có khả năng xử lý gối đầu. Dưới đây là một số đơn vị thực thi phổ biến nhất.a/ Bộ luận lý số học: Xử lý tất cả những phép toán số học. Đôi lúc đơn vị này được chia thành những phân hệ, một chuyên xử lý các lệnh cộng và trừ số nguyên, phân hệ khác chuyên tính toán các phép nhân và chia số phức. b/ Bộ xử lý dấu chấm động (FPU): Thực hiện tất cả các lệnh liên quan đến dấu chấm động (không phải là số nguyên). Ban đầu FPU là bộ đồng xử lý gần ngoài nhưng hiện nay nó được tích hợp ngay trên bộ xử lý để tăng tốc độ xử lý. c/ Bộ phận nạp/lưu: Quản lý tất cả lệnh đọc hay ghi bộ nhớ. d/ Bộ phận quản lý bộ nhớ (MMU): Chuyển đổi địa chỉ của ứng dụng thành địa chỉ bộ nhớ vật lý. Điều này cho phép hệ điều hành ánh xạ mã và dữ liệu của ứng dụng vào những khoảng địa chỉ ảo để MMU có thể thực hiện các dịch vụ theo chế độ bảo vệ bộ nhớ.e/ Bộ phận xử lý rẽ nhánh (BPU): Dự đoán hướng đi của lệnh rẽ nhánh nhằm giảm sự ngắt quãng của dòng chuyển dữ liệu và lệnh vào bộ xử lý khi có một luồng xử lý nhảy đến một địa chỉ bộ nhớ mới, thường gặp trong các phép toán so sánh hay kết thúc vòng lặp.f/ Bộ phận xử lý vector (VPU): Xử lý các lệnh đơn, đa dữ liệu (single instruction multiple data-SIMD) để tăng tốc các tác vụ đồ hoạ. Những lệnh theo kiểu vector này gồm các tập lệnh mở rộng cho multimedia của Intel, 3DNow của AMD, AltiVec của Motorola. Trong một vài trường hợp không có bộ phận VPU riêng, chẳng hạn Intel và AMD tích hợp những tính năng này vào trong FPU của Pentium 4 và Athlon.Không phải tất cả các bộ phận này đều thực thi lệnh. Người ta đã có những nỗ lực to lớn để bảo đảm cho bộ xử lý lấy lệnh và dữ liệu ở tốc độ nhanh nhất. Tác vụ nạp truy cập bộ nhớ chính (không nằm ngay trên CPU) sẽ chiếm nhiều chu kỳ xung nhịp, trong khi đó CPU lại không làm gì cả. Tuy nhiên, BPU sẽ phải làm việc rất nhiều để lấy sẵn dữ liệu và lệnh.Một cách giảm thiểu tình trạng không hoạt động của CPU là trữ sẵn mã và dữ liệu thường được truy cập trong bộ nhớ ngay trên chip, như vậy CPU có thể truy cập mã và dữ liệu trên bộ nhớ đệm chỉ trong một chu kỳ xung nhịp. Bộ nhớ đệm chính ngay trên CPU (còn gọi là Level1 hay L1) thường chỉ có dung lượng khoảng 32KB và chỉ có thể lưu được một phần chương trình hay dữ liệu. Thủ thuật để thiết kế bộ nhớ đệm là tìm giải thuật để lấy thông tin quan trọng vào L1 khi cần đến. Điều này có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với tốc độ nên hơn một nửa số lượng transistor của bộ xử lý có thể dành cho bộ nhớ đệm.Tuy nhiên, hệ điều hành đa nhiệm và một loạt các ứng dụng chạy đồng thời có thể làm quá tải ngay cả với bộ nhớ đệm L1 được thiết kế tốt nhất. Để giải quyết vấn đề này, cách đây nhiều năm, các nhà sản xuất đã bổ sung đường truyền tốc độ cao để bộ xử lý có thể giao tiếp với bộ nhớ đệm thứ cấp (Level2, L2) với tốc độ khoảng 1/2 hay 1/3 tốc độ của bộ xử lý.Hiện nay trong những bộ xử lý mới nhất như Pentium 4 hay PowerPC 7450 còn tiến xa hơn khi đưa bộ nhớ đệm L2 vào ngay trong CPU và hỗ trợ giao tiếp tốc độ cao với bộ nhớ đệm ngoài L3. Trong tương lai, các nhà sản xuất thậm chí còn tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ ngay trên CPU để tăng tốc độ lên cao hơn nữa III/ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: Đối với CPU, do việc xử lý thông tin trong CPU là hoàn toàn tự động theo những chương trình có sẵn trong bộ nhớ, CPU cần phải biết thời điểm đọc lệnh, đọc lệnh xong thì mới chuyển đến thời điểm CPU tiến hành giải mã lệnh, giải mã lệnh xong thì CPU mới tiến hành việc thực hiện lệnh. Thực hiện xong thì CPU mới tiến hành việc đọc lệnh kế tiếp.Đây là các công đoạn khi CPU thực hiện và không thể lẫn lộn được mà phải được thực hiện một cách tuần tự.Để giải quyết vấn đề này, trong CPU cần phải có một bộ tạo nhịp thời gian làm việc (CPU Clock). Tại nhịp thời gian này, CPU thực hiện việc đọc lệnh, tại nhịp thời gian tiếp theo, CPU thực hiện việc giải mã lệnh…Nhịp thời gian càng ngắn, tốc độ CPU thực hiện lệnh càng nhanh. Chẳng hạn với một CPU pentium MMX 233 MHz, điều đó có nghĩa là bộ tạo nhịp của CPU đó tạo ra 233 triệu nhịp làm việc trong 1 giây. Ví dụ: việc phân chia thời gian thực hiện lệnh đối với một CPU (đời cũ) có thể mô tả như sau:Trong đó: F (Fetch): đọc lệnhD (Decode): giải mã lệnhE (Execute) : thực thi lệnh.ti: chu kì làm việc thứ iVới CPU làm việc như vậy chúng ta có thể thấy rằng mỗi lệnh phải thực hiện trong 3 nhịp thời gian. Tại nhịp t2 thì chỉ có bộ phận giải mã là bận rộn còn bộ đọc lệnh thì nhàn rỗi. Trong thời điểm t3 thì cả hai bộ phận đọc lệnh và giải mã đều rỗi. Do đó hiệu năng làm việc của CPU thấp.Một CPU xử lý lệnh theo nhịp thời gian như vậy còn gọi là bộ vi xử lý ở chế độ đơn dòng lệnh và chỉ gặp ở các CPU đời cũ. Để tăng tốc độ làm việc của CPU hay tăng hiệu suất làm việc, các CPU thế hệ thứ 3 đều trang bị chế độ xử lý xen kẽ dòng mã lệnh (pipelining) Ngày nay, các CPU đều được hỗ trợ chế độ xử lý xen kẽ dòng mã lệnh. Một số CPU đời mới có đến 5 đường ống xử lý lệnh (Core 2 Dual). Tốc độ CPU được tính bằng GHz, tương đương với hàng tỉ phép tính trên một giây. Vì thế Core 2 Duo tuy có tốc độ xung nhịp không cao lắm nhưng sức mạnh thì vượt trội so với Pen 4. Và còn một vấn đề nữa đó chính là hiệu quả của thao tác đó. Ví dụ như do các thuật toán không chặt chẽ dẫn đến CPU đoán nhầm và copy khối dữ liệu không cần thiết vào trong bộ nhớ đệm, còn khối dữ liệu cần dùng thì lại không copy. Vì thế khi CPU tìm trong bộ nhớ đệm không thấy có khối dữ liệu đó lại phải lóc cóc tìm trong RAM, tìm xong lại phải copy vào bộ nhớ đệm rồi mới xử lý tiếp. Như vậy có nghĩa là CPU đã thực hiện rất nhiều thao tác thừa so với CPU đoán đúng được ngay khối dữ liệu chuẩn bị được xử lý. Core 2 Duo có các thuật toán cao cấp và các công nghệ tiên tiến giúp cho hiệu quả của CPU rất cao. Và chính vì thế mà hiệu suất của Core 2 Duo vượt trội so với Pentium./ IV/ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO: Hiện tại: Công nghệ được áp dụng cho các CPU là MOS (Metal Oxide Semi-Conductor - bán dẫn ôxít kim loại), dựa vào một lớp ôxít kim loại nằm trên tấm silicon kết nối bởi các đường hợp chất dẫn điện. Người ta đã cải tiến MOS thành CMOS (Complimentary MOS - MOS bổ trợ) hoạt động ở điện thế thấp. Đây là 2 công nghệ có mặt trong hầu hết các thiết bị máy tính.Để đáp ứng nhu cầu làm cho CPU ngày càng nhanh hơn, ít tiêu hao năng lượng hơn các công nghệ 0,25 -> 0,18 -> 0,13 micron lần lượt ra đời. Nhưng chính sự thu nhỏ các cầu nối trong CPU này khiến việc áp dụng MOS và CMOS trở nên ngày càng khó khăn hơn, do các cầu nối này nằm quá sát nhau nên dễ dẫn đến hiện tượng đóng điện chéo lên các cầu bên cạnh. Một nhược điểm quan trọng khác của công nghệ MOS là phần silicon ở giữa các cầu nối (có vai trò như một tụ điện) phải nạp được điện dung tối đa để có thể đóng - và lại phải thoát hết điện dung để có thể mở. Việc này tốn thời gian xử lý, và lãng phí thời gian xử lý trên CPU.Các nhà sản xuất CPU đã cải tiến MOS hiện có như việc thay oxit nhôm bằng oxit đồng làm tăng xung nhịp lên đáng kể. Nhưng để CPU có thể đạt tới tốc độ 5-10 GHz phải có một giải pháp khắc phục triệt để hơn nữa 2 nhược điểm nêu trên. Đó chính là công nghệ SOI (Silicon On Insulator). IBM đã phát triển công nghệ này từ đầu những năm 1990 cho CPU của họ, với mục đích giảm điện năng sử dụng, tăng xung nhịp v.v…nhưng công nghệ này vẫn chưa thực sự được ứng dụng ngay cho đến cuối thế kỉ 20, khi việc tăng xung nhịp cho các dòng CPU hiện đại cần thêm các phương pháp sản xuất khác. Cải tiến SOI là điện dung của tụ silicon giữa các cầu được cực tiểu hoá làm giảm thời gian cần thiết để thoát/nạp, để mở và đóng cầu nối. Điều này giúp tăng xung nhịp lên rất nhiều. Sở dĩ SOI làm được điều đó là nhờ việc chèn vào giữa tấm silicon một lớp vật liệu cách điện và để lại một phần silicon nhỏ ở giữa các cầu nối. Lớp vật liệu cách điện này là một dạng của ôxít silicon được tạo ra bằng kĩ thuật SIMOX (Seperation by Implantation of Oxygen) - khí ôxi được ép lên bề mặt của silicon wafer ở áp suất và nhiệt độ cao, khi đó silicon phản ứng với ôxi tạo nên 1 lớp ôxít silicon bám vào silicon wafer bên dưới.SOI sẽ không thay thế hoàn toàn MOS/CMOS mà chỉ tối ưu hoá cho hai công nghệ này:- CPU dùng SOI sẽ nhanh hơn đến 30% so với CPU dùng MOS/CMOS nếu có cùng một xung đồng hồ như nhau.- Yêu cầu về điện năng thấp hơn nhiều so với MOS/CMOS (ít hơn khoảng 50%), CPU sẽ chạy mát hơn - vượt qua một trở ngại lớn của việc nâng tốc độ các bộ xử lý.- Cho phép thu nhỏ công nghệ sản xuất CPU xuống 0.09 micron hay thấp hơn cùng với SOI có nghĩa rằng các bộ vi xử lý sẽ được tăng tốc rất nhanh và tốc độ 5-10GHz sẽ sớm đạt được.Thế nhưng SOI cần có silicon đạt độ nguyên chất 100% - thứ mà công nghệ hiện nay chưa sản xuất được. Isonics là 1 công ty đang nghiên cứu sản xuất loại silicon wafer này. AMD thực sự trông đợi vào SOI để khắc phục những nhược điểm của CPU như tiêu tốn nhiều điện năng và chạy nóng hơn. Cả thế giới đang mong đợi bộ xử lý K8 của họ, hay còn gọi là Hammer dùng công nghệ SOI Chất liệu chủ yếu chế tạo cpu AMD là ceramic (gốm) và organic ( hữu cơ) từ dòng Thoroughbred trở đi đều làm bằng organic. Nội lực công nghệ - HyperTransport, Cool'n'QuietAMD đặc biệt ưu ái CPU 64 bit với công nghệ 'siêu chuyển' HyperTransport và tự điều chỉnh hoạt động Cool'n'Quiet.HyperTransport giúp việc truyền thông tin giữa các chip (cầu nam, cầu bắc, BXL, bộ nhớ,...) nhanh hơn, điều này không có nghĩa tốc độ của chip sẽ nhanh hơn mà chỉ là khả năng 'nói chuyện' với một chip hoặc thiết bị khác nhanh hơn với lượng dữ liệu nhiều hơn. Bạn có thể hình dung, nếu tuyến đường cao tốc giữa hai thành phố là hai chiều cho hai làn xe thì sẽ dễ xảy ra tai nạn và tắc nghẽn. HyperTransport làm cho tuyến đường này rộng hơn, do đó xe có thể chạy nhanh và nhiều hơn. Công nghệ này có thể áp dụng cho tất cả băng thông của bo mạch chủ, từ chipset đến BXL, bộ nhớ, AGP, PCI,...Cool'n'Quiet là một cải tiến khác dành cho dòng BXL 64 bit. Để dùng được công nghệ này thì BMC cũng phải hỗ trợ, khi đó tốc độ và điện năng tiêu thụ của BXL sẽ được điều chỉnh tự động. Nếu có ít ứng dụng được chạy (BXL xử lý ít) thì Cool'n'Quiet sẽ giảm tốc độ và điện thế BXL, ngược lại, khi cần xử lý nhiều thì BXL sẽ được tăng tốc độ và điện thế. 1/ Các Công Nghệ Sử Dụng Trong sản xuất CPU INTEL : Như đã biết, thành phần cơ bản tạo nên tất cả các chip máy tính là transistor. Trong hàng chục năm qua, các công ty sản xuất vi mạch, trong đó dẫn đầu là Intel, đã sử dụng silicon dioxide (SiO2) để làm transistor trong các quy trình sản xuất logic. Tuy nhiên, với mức độ ngày càng tinh vi của vi mạch, hiện tượng rò rỉ điện tích trong transistor có xu hướng tăng lên. Quản lý được sự rò rỉ là vấn đề rất quan trọng đối với sự vận hành ổn định với tốc độ cao của bản thân chip, và đang trở nên ngày càng cấp thiết. * Mọi người đều biết đến công nghệ 22 nm trong sản xuất bộ vi xử lý của intel, vậy công nghệ này có những j mới ? Intel hiện đang ở chế độ phát triển toàn diện trên công nghệ xử lý 22nm và đúng tiến độ để tiếp tục mô hình tick-tock của mình trong thế hệ tiếp theo. Các mạch kiểm tra 22nm bao gồm cả bộ nhớ SRAM và các mạch logic sẽ được sử dụng trong các bộ vi xử lý 22nm. Các cell SRAM với diện tích 0,108 và 0,092 micromet vuông hoạt động trong một dãy có tổng cộng 364 triệu bit. Cell có diện tích 0,108 micromet vuông được tối ưu hoá cho các hoạt động điện áp thấp. Cell có diện tích 0,092 micromet vuông được tối ưu hoá cho các hoạt động mật độ cao và là cell SRAM nhỏ nhất trong các mạch hoạt động tính tới thời điểm này. Con chip kiểm tra này đóng gói 2,9 tỷ bóng bán dẫn, gần xấp xỉ gấp đôi mật độ của thế hệ 32nm trước đó, trong một diện tích nhỏ bằng một cái móng tay.Các kích thước 22nm được lấy mẫu với các công cụ phơi sáng sử dụng ánh sáng với 1 bước sóng là 193nm, một minh chứng rõ nét cho khả năng khéo léo của các kỹ sư phụ trách in thạch bản của Intel./. * Mọi người đều biết đến công nghệ 32 nm trong sản xuất bộ vi xử lý của intel, vậy công nghệ này có những j mới ? Quy trình sản xuất 32 nm sử dụng công nghệ high-k metal gate thế hệ thứ 2 của Intel. Những con chip đầu tiên sử dụng công nghệ này chính là họ xử lý Nehalem 45 nm hiện tại. Như đã biết, thành phần cơ bản tạo nên tất cả các chip máy tính là transistor. Trong hàng chục năm qua, các công ty sản xuất vi mạch, trong đó dẫn đầu là Intel, đã sử dụng silicon dioxide (SiO2) để làm transistor trong các quy trình sản xuất logic. Tuy nhiên, với mức độ ngày càng tinh vi của vi mạch, hiện tượng rò rỉ điện tích trong transistor có xu hướng tăng lên. Quản lý được sự rò rỉ là vấn đề rất quan trọng đối với sự vận hành ổn định với tốc độ cao của bản thân chip, và đang trở nên ngày càng cấp thiết. Intel đã tìm ra giải pháp mang tính đột phá cho vấn đề này. Thay vì dùng silicon dioxide để làm transistor, các kỹ sư của Intel đã sử dụng vật liệu mới, gọi là “high-k”, hay “Hi-k”, viết tắt từ “high dielectric constant”, nghĩa là chất có hệ số điện môi cao (k). Sử dụng vật liệu mới để chế tạo transistor cho phép giảm mức rỏ rỉ điện tới 100 lần.Ngoài ra, “High-k” còn có những ưu điểm khác, cho phép giải quyết nhiều vấn đề công nghệ trong sản xuất và vận hành chip. * Mọi người đều biết đến công nghệ 45 nm trong sản xuất bộ vi xử lý của intel, vậy công nghệ này có những j mới ? Vào khoảng đầu năm 2008, Intel sẽ tung ra thị trường 2 dòng vi xử kts được sản xuất trên công nghệ 45nm tiên tiến nhất hiện nay đó là Core 2 Quad và Core 2 Duo.Một trong những điểm nổi bật của 2 dòng CPU này là dung lượng cache L2 đc tăng thêm gần gấp đôi so với các dòng CPU sản xuất trên công nghệ 65nm trước đây. Cụ thể là dòng Intel C2Q có cache L2 là 12 MB và C2D là 6MB.Những bvxl cũ trc đây chỉ có tập lệnh SSE2 và SSE3, thì dòng CPU này đc tăng thêm tập lệnh SSE4 giúp tăng tốc xử lý các dữ liệu truyền thông đa phương tiện, đồ hoạ 3D, kỹ thuật số... 1 cách đáng kể. Để phát huy tính năng này ng dùng cần phải bật tuỳ chọn SSE4 trong option của các phần mềm hỗ trợ SSE4.Như thường lệ cứ có dòng sản phẩm mới ra đời Intel lại đặt cho nó 1 mã số để phân biệt với các dòng sp cũ trc đây. Dòng C2Q 65nm có mã số Q6xxx thì dòng C2Q 45nm có mã hiệu Q9xxx.Nói đến CPU 45nm ta kô thể ko nói đến dòng chipset hỗ trợ công nghệ 45nm của Intel- Chipset 975X dc chuyển thành X38 và P965 (P: Performance) có khe PCI-ex x16 trên bo mạch chủ chuyển thành P35. Điểm nổi bật của 2 dòng chipset này là hỗ trợ cả 2 chuẩn DDR 2 và DDR3 và có khả năng OC tốt * Mọi người đều biết đến công nghệ 65 nm trong sản xuất bộ vi xử lý của intel, vậy công nghệ này có những j mới ? Dựa trên phương pháp xây dựng bộ xử lý Yonah, phiên bản lõi kép của chip máy tính xách tay Pentium M. Chu trình sản xuất này mang lại cho các nhà thiết kế chip của Intel nhiều lựa chọn hơn trong việc nâng cao mật độ mạch điện, tăng cường hiệu suất hoạt động và hạn chế lượng điện tiêu thụ, những tính năng mà người sử dụng các thiết bị dùng pin đang đòi hỏi. Công nghệ 65 nm sẽ giảm đáng kể tình trạng rò rỉ năng lượng trong những thiết bị kích thước nhỏ, không đòi hỏi khả năng vận hành cao giống như máy tính hay server. Một trong những nhân tố quan trọng giúp hạ điện năng tiêu thụ của bộ vi xử lý là cải thiện phương thức thiết kế bóng bán dẫn. Việc sử dụng những transistor tiêu thụ ít năng lượng CMOS 35 nm nhỏ nhất hiện nay cho phép Intel tăng gấp đôi số bóng bán dẫn trên thiết bị xử lý đơn nhất so với phương pháp 90 nm. Đồng thời, giải pháp này “Với số transistor trên bộ vi xử lý vượt mức một tỷ, điểm mạnh trong từng bóng bán dẫn sẽ được nhân lên gấp bội và tạo ra lợi ích khổng lồ cho toàn bộ thiết bị”, Mark Bohr khẳng định. “Quá trình thử nghiệm đã chứng minh bộ vi xử lý trên công nghệ 65 nm của Intel có thể giảm mức độ rò rỉ điện năng của transistor xuống gần 1.000 lần so với chu trình sản xuất chuẩn hiện nay của Intel”. Mọi người đều biết đến công nghệ 90 nm trong sản xuất bộ vi xử lý của intel, vậy công nghệ này có những j mới ? Quy trình sản xuất 90 nm tích hợp 7 lớp liên kết đồng tốc độ cao, giúp làm tăng tốc độ của bộ xử lý. Một bộ thiết bị in lithography dùng ánh sáng có bước sóng 248 nm và 193 nm được sử dụng cho quy trình này. Công ty Intel cũng hy vọng tái sử dụng khoảng 75% các công cụ đang được dùng trên phiên bản 300 của công nghệ 0,13 micron hiện nay. Điều này sẽ làm giảm chi phí triển khai và đảm bảo đầy đủ công cụ cho cơ sở hạ tầng sản xuất. Chip "Dothan" cũng sẽ tăng tốc độ của bus từ 400MHz lên 533MHz sau khi Intel đưa ra nền tảng "Sonoma". Nền tảng này sẽ bao gồm các chuẩn tích hợp không dây 802.11a/b/g đầu tiên của Intel. Ngoài ra, tính năng mạng LAN không dây sẽ tương thích với chuẩn bảo mật 802.11i. * Mọi người đều biết đến công nghệ 130 nm trong sản xuất bộ vi xử lý của intel, vậy công nghệ này có những j mới ? Các nhà sản xuất chip hiện nay vẫn chế tạo phần lớn chip máy tính với công nghệ 130 nanomét (một nanomét bằng 1 phần tỷ mét). Công nghệ mới của Intel cho phép tạo ra các mạch chỉ rộng 50 nanomét, tức mảnh bằng 1/2.000 lần độ dày của một sợi tóc. Động thái này hứa hẹn đẩy Intel lên vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất chip công nghệ cao của thế giới. Công Nghệ Hyper-Threading –siêu phân luồng Internet, thương mại điện tử và phần mềm ứng dụng doanh nghiệp đang ngày càng đòi hỏi nhiều năng lực tính toán của các máy chủ hơn. Để nâng cao tốc độ, phần mềm cần phải được “phân luồng” - các chỉ thị sẽ được chia thành nhiều dòng lệnh để có thể xử lý đồng thời trên nhiều bộ xử lý. Intel đã đưa ra công nghệ “phân luồng” cho phép nâng cao tốc độ và khả năng tính toán song song cho những ứng dụng đa luồng. Công nghệ mới của Intel mô phỏng mỗi bộ vi xử lý vật lý như là hai bộ vi xử lý luận lý (logic), tài nguyên vật lý được chia sẻ và có cấu trúc chung giống hệt nhau cho cả hai bộ xử lý lôgic. Hệ điều hành và phần mềm ứng dụng sẽ “tưởng” như đang chạy trên hai hay nhiều bộ xử lý, kết quả là tốc độ xử lý trung bình có thể tăng lên xấp xỉ 40% đối với một bộ xử lý vật lý, Intel gọi công nghệ này là Hyper-Threading (HT - tạm dịch là siêu luồng).Giới Thiệu Công Nghệ Hyper---ThreadingCó một vài nguyên nhân làm cho các đơn vị thực thi không được sử dụng thường xuyên. Nói chung, CPU không thể lấy dữ liệu nhanh như nó mong muốn do tắc 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 ít 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 nguyên để sử dụng hiệu quả hơn các đơn vị thực thi lệnh đã có sẵn trên các CPU đó.Hyper threading - siêu luồng là một cái tên “tiếp thị” cho một công nghệ nằm ngoài “vương quốc” x86, là một phần nhỏ của SMT. 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 PC riêng (separate program counter), CPU vật lý sẽ luân phiên các giai đoạn tìm/giải mã giữa hai CPU logic và chỉ cố 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.Khi giới thiệu tại diễn đàn các nhà phát triển, công nghệ này được trình diễn trên bộ xử lý Xeon cùng với phần mềm dựng hình (rendering) của Maya, trong thí nghiệm đó một bộ xử lý Xeon với công nghệ siêu luồng đã chạy nhanh hơn 30% so với bộ xử lý Xeon thông thường. Lợi ích về tốc độ ấn tượng đến nỗi chẳng ai buồn để ý rằng thực tế công nghệ này đã có sẵn trên tất cả các lõi (nhân) của CPU Pentium 4 và Xeon, nhưng chỉ đơn giản là đã bị chính Intel vô hiệu hoá. Những ai đã mua CPU Xeon đời mới (0,13 micron) cho các workstation/server nên nâng cấp BIOS và có thể sẽ rất ngạc nhiên với tuỳ chọn thú vị: cho phép hay vô hiệu hoá Hyper-Threading. Hiện tại Intel đang mặc định vô hiệu hoá công nghệ này đối với các CPU dành cho máy tính để bàn, nhưng trong tương lai rất gần nó sẽ được kích hoạt bởi tuỳ chọn đặc biệt trong BIOS của các nhà sản xuất bo mẹ. Ví dụ, cho tới trước khi chipset AMD 760MP được đưa ra, tất cả các nền tảng x86 đa bộ xử lý chỉ hỗ trợ việc chia băng thông sẵn có giữa các CPU, điều quan trọng nhất là các ứng dụng và hệ điều hành cần phải có khả năng hỗ trợ tính năng này. Hiện nay, để giải quyết nhanh các chuỗi lệnh phức tạp, phần cứng nói chung phải nhờ vào phương án xử lý đa luồng, hệ điều hành phải hỗ trợ xử lý đa luồng, và phải tăng tốc độ một cách thật sự, giống như có nhiều bộ xử lý (trong hầu hết các trường hợp). Công nghệ siêu luồng của Intel giải quyết vấn đề bằng cách thực hiện nhiều hơn một chuỗi lệnh tại cùng một thời điểm. Công Nghệ Dual – core: Bộ vi xử lý của họ - Bộ Vi xử lý 2 lõi - Lõi kép - Có hai loại mới dành cho máy tính để bàn - Pentium D: tức là phiên bản 2 lõi của Pentium 4 quen thuộc (Công nghệ 90nm), và Pentium Extreme Edition: tức là phiên bản 2 lõi của Pentium 4 Extreme Edition. Tuy nhiên Intel lại không gọi 2 loại này là Pentium P 4Cùng với việc tung ra bộ vi xử lý lõi kép, Intel cũng công bố 2 thế hệ Chípet mới dành cho các bộ xử lý này: i945 và i955 bởi vì các loại Chipset hiện nay không tương thích với công nghệ Dual-Core cũng như không hổ trợ hệ thống có nhiều CPUs. Vì vậy, ngay cả khi bạn vừa trang bị cho mình một loại Mainboard Socket 775 chipset i925 thì cũng không thể dùng CPU mới này... Vì vậy để có thể tận hưởng công nghệ và sức mạnh mới này, bạn phải bấm bụng bán đi mainboard + CPU cũ để tậu hắn..hehe..hơi bị đau à nha.. Intel hy vọng rằng, cho đến cuối năm 2006, sẽ có khoảng 70% máy tính để bàn sử dụng Dual-Core.Bây giờ ta hãy thử "nhìn" vào bên trong "con" Dual-Core xem nó có cấu trúc như thế nào nhé (Xem hình)Một điều thú vị trong việc chế tạo CPU công nghệ Dual-Core (90nm) là với công nghệ chế tạo 90nm thì Dual-Core thực chất chỉ là việc sản xuất ra 1 cái lõi CPU (nhân) dính liền nhau, được ngăn ra làm 2 miếng - mỗi miếng, và thế là chúng bắt buộc phải vẫn dính liền nhau khi đem dán lên Wafer (đế đúc sẵn) (để cho dễ hiểu, hãy nghĩ đến 2 em bé song sinh bị dính liền nhau phần ngực, có đủ các cơ quan nội tạng, chân tay)... tongue.gif ---và đó chính là loại CPU Dual-Core có mã là 8xx Dual-Core - hay nói đúng hơn..đó là 2 nhân giả mà thật..hehe..Tuy vậy, loại 8XX này lại không có công nghệ HT, tuy nhiên 2 lõi dù dính nhau cũng chạy tốt hơn là HT giả mạo lừa Hệ điều hành phải không.Còn với công nghệ 65nm thì sao..thật may..Dual-Core được sản xuất với công nghệ này mới thật sự là 2 lõi riêng biệt nhau - Vì mỗi một lõi sẽ được sản xuất hoàn toàn độc lập và có 2Mb Cache trên mỗi lõi, sau đó người ta mới cho gắn chúng lại với nhau trên 1 tấm Wafer đúc sẵn, hai lõi độc lập này không nhất thiết phải nằm gần nhau (hãy nghĩ rằng hai em bé song sinh dính liền nay đã được phẫu thuật tách rời)..và đó chính là loại CPU Dual-Core có mã là 9xx Dual-Core - hay nói đúng hơn..đó là 2 nhân hoàn toàn thật..hehe..lại có thêm công nghệ HT nữa nên XP nó nhận ra tới 4 con CPUs thật sướng.Chipset i945: Hỗ trợ Bus 800Mhz, hỗ trợ tối đa 4G bộ nhớ, Dual channel DDR2-667, 1 hoặc 2 PCI-e 16X, 6 PCI-2 1X, SATA II, RAID.Chipset i955: Hỗ trợ Bus 800/1066Mhz, hỗ trợ tối đa 8G bộ nhớ, Dual channel DDR2-667, 2 PCI-e 16X, 6 PCI-2 1X, SATA, RAID. Công nghệ EM64T EM64T, viết tắt cho bộ nhớ mở rộng 64 Công nghệ và bây giờ được biết thường là 64 hoặc Intel x64 (đó là khi bao gồm AMD64 quá), là một siêu-64 bit / phần mở rộng đó được xử lý bởi các đơn vị xử lý trung tâm (CPU). It is widely used in Intel's processors, including Pentium 4, Pentium D, Pentium Extreme Edition, Celeron D, Xeon, Pentium Dual-Core, and in the Core 2 processors. Nó được dùng rộng rãi trong bộ vi xử lý của Intel, bao gồm 4 Pentium, Pentium D, Pentium Extreme Edition, Celeron D, Xeon, Pentium Dual-Core, và trong bộ vi xử lý Core 2. Ban đầu có tên mã là Yamhill, các EM64T, lần đầu tiên được "thông báo" trong năm 2004, khi Chủ tịch Intel vào thời đó, Craig Barrett, tuyên bố như thế nào nó đã được tiến hành.. Công nghệ này đã đi qua một chút khá tên thay đổi, như trong Intel Developer Forum (IDF) nó được gọi là CT (có thể đứng cho Clackamas Công nghệ, mặc dù nó vẫn chưa chắc chắn); sớm, nó đã được gọi là IA-32e và cuối cùng tháng ba năm 2004, nó đã được chính thức công bố như là EM64T này. Tuy nhiên, vào cuối năm 2006, Intel bắt đầu giảm bớt việc sử dụng tên EM64T và bắt đầu xem nó như là 64 Intel, đối thủ có tiềm năng để AMD64. EM64T ban đầu được thực hiện trong phiên bản E (Prescott) của Pentium 4, được hỗ trợ bởi i915P (Grantsdale) và i925X (Alderwood) chipset trong tháng 6 năm 2004.. Nó được giả định rằng điều này xảy ra để cạnh tranh với các Opteron và Athlon 64 dòng, còn được gọi là lõi K8, từ AMD. Trong Intel, bộ vi xử lý đầu tiên mà Intel đã thông qua 64 công nghệ được Nocona (tên mã cho một Xeon). Ngoài ra, xem xét rằng các sản phẩm Xeon Nocona đã được thực hiện dựa tắt của Pentium 4, Pentium 4 cũng hỗ trợ công nghệ Intel 64, mặc dù nó không được kích hoạt ban đầu trong việc thiết kế Prescott. Intel chính thức giới thiệu các bộ vi xử lý máy tính để bàn EM64T ở trong N0 Đẩy mạnh Prescott-2M. Phiên bản này cũng bao gồm một Vô hiệu hoá thực thi (XD) hỗ trợ cho Intel 64 và vẫn được bao gồm trong các sản phẩm Xeon hiện tại (tên mã là, Irwindale). Intel đầu tiên 64 cho các bộ xử lý di động là Merom của bộ xử lý Core 2 phát hành vào tháng 7 năm 2006. Thật không may, không ai trong số các phiên bản trước của bộ xử lý di động hỗ trợ các CPU. Ưu điểm của EM64T . Để lưu ý, trước tiên, EM64T chỉ có thể được sử dụng bởi hệ điều hành 64-bit. Do đó, hệ điều hành 32-bit như Windows XP không thể chạy theo chế độ IA32 thường xuyên. 64-bit cho phép cài đặt lên đến 16 EB (Exabyte) của RAM, tuy nhiên, hiện nay Celeron D, Pentium 4, và Xeon dòng CPU có 36 địa chỉ, mà có thể hỗ trợ 64 GB RAM, trong khi CPU Xeon DP có thể chứa đến 1 TB (terabyte) Như tất cả các đăng ký 64-bit vẫn còn sử dụng phương án phân chia cùng, họ cũng có thể tiến hành các hoạt động từ 8-bit RIP, 64-bit mới con trỏ hướng dẫn, đã được tạo ra ở nơi EIP, một cho 32-bit, cùng với một mới RIP-địa chỉ tương đối SIMD hướng dẫn có 8 đăng ký mới; CPU có 16 64-bit MMX đăng ký trong chế độ 64-bit XMM sổ đăng ký hiện nay 16 hơn là trước đó 8, và chúng được sử dụng bởi các hoạt động điểm nổi SSE Chỉ có đăng ký FPU là 80-bit, trong khi phần còn lại của sổ đăng ký và hướng dẫn các con trỏ đang rộng 64-bit Công nghệspeedstep® technology (eist) Intel SpeedStep® Technology (EIST) là công nghệ đặc biệt của Intel được áp dụng cho các sản phẩm vi xử lý của họ, EIST sẽ giúp các vi xử lý chạy với tốc độ phù hợp nhất trong các thời điểm khác nhau tuỳ theo trạng thái các ứng dụng đang chạy. Ta hãy hình dung một CPU có tốc độ 3.6GHz với công suất 110w có thể chạy chỉ với tốc độ 2.8GHz khi máy tính ở trạng thái nhàn rỗi và mức tiêu hao điện năng cũng như độ ồn hệ thống suy giảm đáng kể.Thực tế ta thấy trong suốt một buổi làm việc, các máy tính thường xuyên hoạt động dưới mức công suất tối đa vì thế nếu EIST được ứng dụng sẽ tiết kiệm được một lượng điện năng đáng kể, đặc biệt là với các nhà máy công sở có sử dụng máy vi tính với số lượng lớn. Vậy một máy tính như thế nào được gọi là có công nghệ EIST?1. Máy tính đó phải sử dụng một CPU có công nghệ EIST, tất cả các CPU Pentium 4 6xx, Pentium D 830 trở lên, Core 2 Duo 4300 trở lên đều được tích hợp EIST2. Chipset: bo mạch chủ phải sử dụng các bộ chipset Intel 910 trở lên3. Yêu cầu điện áp của bo mạch: bo mạch hỗ trợ Dynamic VID, có thể cung cấp cho CPU các mức điện áp khác nhau ở các thời điểm khác nhau. Tất cả các mainboard Intel thoả mãn điều kiện 2 đều đáp ứng điều kiện 3, và hầu hết các mainboard trên thị trường hiện nay đều đáp ứng điều kiện này.4. BIOS hỗ trợ EIST5. Hệ điều hành hỗ trợ EIST: các hệ điều hành từ WindowsXP trở lên đều hỗ trợ EISTKích hoạt EIST như thế nào?Giả sử máy tính của bạn đã đáp ứng các điều kiện sử dụng EIST, bạn vào BIOS enable EIST lên và chỉ như vậy là EIST đã hoạt động rồi.Làm thế nào để có thể nhận ra EIST một cách trực quan nhất?Rất đơn giản, bạn có thể thử như sau:- Đóng bớt một số ứng dụng để đưa máy tính về chế độ nhàn rỗi (chọn Ctrl + Alt + Del chọn nhãn Performance để kiểm tra mức sử dụng CPU là 0%)- Trỏ phải vào My Computer, chọn Properties, tại nhãn General bạn sẽ nhận đựoc thông tin về CPU (xem hình minh hoạ 1), bạn sẽ thấy CPU cua rmình đang chạy với tốc độ thực là bao nhiêu, bạn có thể so sánh với minh hoạ 2 của một máy tính không có EIST. Công nghệ Enhanced Halt State (C1E) Ngoài EIST được phát triển trước đó thì hiện nay Intel còn có công nghệ Enhanced Halt State (C1E). Về mặt lợi ích thì hai cái này đều giống nhau là nhằm giảm tải điện năng cho CPU, giảm độ ồn cho hệ thống. Tuy nhiên sẽ có rất nhiều người phân vân khác biệt giữa hai cái này là gì ? Xin giải thích như sau : Cái Enhanced Halt State ( C1E) nó có tác dụng thay đổi Clock Ratio và down vCore của CPU xuống. Khi bật cái C1E này trong BIOS thì CPU nó tự động giảm Clock Ratio và vCore những lúc máy idle và tăng Clock Ratio - vCore CPU khi fulload và việc này nó được điều khiển tự động bởi mạch điều khiển trong CPU. Còn cái Enhanced Intel SpeedStep Technology ( EIST) kia là thay đổi FSB và thay đổi vCore của CPU thông qua việc điều chỉnh BIOS hoặc bằng phần mềm nào đó. ( ở đây phần mềm đó chính là OS ).EIST nó không giảm Multiplier mà chỉ giảm FSB mà thôi, EIST này đã trải qua rất nhiều version khác nhau, từ V1.1 đến hiện nay là V3.2.Trước đây, với V2.2 và ở vi xử lý Pentium 4-Mobile thì EIST này có thể thay đổi được cả Multiplier nhưng hiện nay ở các version sau này thì EIST chỉ có tác dụng thay đổi FSB mà không thay đổi Multiplier ( nhường công việc thay đổi Multiplier cho C1E ). Về bản chất thì cái C1E kia nó được điều khiển bởi một mạch tích hợp điều khiển logic trong con CPU và hoạt động thông qua việc xử lý của hệ điều hành và các ứng dụng được chạy, hiểu đơn giản là khi idle và fulload thì nó tự động giảm hay tăng vCore cũng như tăng hay giảm Multiplier. @@@ thằng này về tính năng thì giống nhau nhưng nguyên lý hoạt động thì khác nhau cơ bản ở chỗ 1 thằng thì tự động, còn một thằng thì phải tùy chỉnh. Cộng nghệ Intelligent Power Capability Giảm mức năng lượng theo hướng dẫn là một chuyện, nhưng tất nhiên có những điều nào đó có thể được thực hiện để cung cấp cho quản lý điện năng tốt hơn và hiệu quả. Intel kết hợp nhiều biện pháp đó bắt đầu ở mức độ sản xuất: Quá trình 65-nm cung cấp một cơ sở tốt cho IC có hiệu quả. Đồng hồ gating và bóng bán dẫn ngủ hãy chắc chắn rằng tất cả các đơn vị cũng như các bóng bán dẫn duy nhất mà không cần thiết vẫn đóng cửa. Enhanced SpeedStep vẫn còn làm giảm tốc độ đồng hồ khi hệ thống được nhàn rỗi hoặc theo một tải trọng thấp, nhưng nó cũng có khả năng kiểm soát mỗi nhân riêng biệt. Điện áp cũng có thể khác nhau trong các khối khác nhau của bộ vi xử lý. Công nghệ Virtualization technology Virtualization là công nghệ phần mềm trong đó sử dụng một nguồn tài nguyên vật lý như một máy chủ và phân chia nó ra thành các nguồn tài nguyên ảo được gọi là máy ảo (VM's). Ảo hóa cho phép người dùng để củng cố nguồn tài nguyên vật lý, đơn giản hóa việc triển khai và quản trị, và giảm năng lượng và các yêu cầu làm mát. Trong khi công nghệ ảo hóa là phổ biến nhất trong máy chủ trên thế giới, công nghệ ảo hóa cũng đang được sử dụng trong lưu trữ dữ liệu như Storage Area Networks, và bên trong của hệ điều hành như Windows Server 2008 với Hyper-V. Ảo hóa Ưu điểm: Server hợp nhất Giảm điện năng và làm mát Màu xanh lá cây máy tính Dễ dàng triển khai và quản trị Tính sẵn sàng cao và khắc phục thảm họa Phổ biến các sản phẩm ảo hóa bao gồm: VMware VMware Microsoft Hyper-V Microsoft Hyper-V Virtual Iron Virtual Iron Công nghệ xd :(excute disable bit) Tích hợp quốc phòng chống lại nguy hiểm Internet Chi phí thời gian chết máy chủ là đáng kinh ngạc. Các chuyên gia ước tính rằng chi phí trung bình cho một hoặc vừa kinh doanh cỡ nhỏ để phục hồi từ một virus tấn công là $ 81,000 1. Execute Disable Bit là một tính năng bảo mật dựa trên phần cứng có thể giảm tiếp xúc với virus và mã độc hại-tấn công và ngăn chặn phần mềm độc hại từ thực hiện và tuyên truyền trên máy chủ hoặc mạng.Trợ giúp bảo vệ doanh nghiệp 'tài sản khách hàng của bạn và giảm sự cần thiết của virus liên quan đến sửa chữa tốn kém bằng cách xây dựng hệ thống có tích hợp Intel Execute Disable Bit 2. Tìm hiểu thêm về Vô hiệu hoá chức năng Bit Execute. Nguồn - ICSA Labs virus máy tính hàng năm 9 Tỷ lệ điều tra, ICSA Labs, một đoàn của Tổng công ty Trusecure, 2004.  Bật Execute Disable Bit chức năng đòi hỏi một PC hoặc máy chủ với một bộ xử lý với Execute Disable Bit năng lực và hỗ trợ một hệ thống điều hành.. Hãy kiểm tra với PC của bạn hoặc nhà sản xuất máy chủ vào việc hệ thống của bạn cung cấp Execute Disable Bit chức năng Công Nghệ CENTRINO : Công nghệ cho máy xách tay này gồm 3 thành phần chính: + CPU Intel PentiumM + Bo mạch chủ sử dụng chipset Intel 855 trở lên + Được trang bị kết nối Wireless Intel PRO Ta dễ nhận thấy một laptop sử dụng công nghệ Centrino thật sự là một “văn phòng di động” không những làm tốt các yêu cầu tính toán thuần tuý với khả năng tiết kiệm điện năng cao nhất mà còn giúp người dùng kết nối tới mọi nơi, mọi người và mọi máy tínhCác công nghệ tương tự nhưng không đảm bảo cả 3 thành phần trên hoặc có cả 3 thành phần trên nhưng không đúng tiêu chuẩn sẽ không được gọi là Centrino.Tuỳ theo việc sử dụng CPU PentiumM và mainboard loại nào trong một laptop Centrino mà Centrino đó được gọi là Banias, Dothan hay Sonoma. Cụ thể như sau:a. Banias: Centrino loại này sử dụng CPU PentiumM với bus hệ thống 400MHz, cache L2 1MB và mainboard sử dụng Intel 855 Chipset Familyb. Dothan: Centrino loại này sử dụng CPU PentiumM với bus hệ thống 400MHz, cache L2 2MB và mainboard sử dụng Intel 855 Chipset Family hoặc Intel 915 Chipset Family.c. Sonoma: Centrino loại này sử dụng CPU PentiumM với bus hệ thống 533MHz, cache L2 2MB và mainboard sử dụng Intel 915 Chipset Family.Cũng lưu ý thêm là các CPU PentiumM có bộ đệm cacheL2 2MB đều được sản xuất theo công nghệ 90nm (các CPU cho máy để bàn được sản xuất theo công nghệ 90nm này sẽ được gọi là CPU Prescott).Centrino 2 – Chỉ 1 năm sau khi Centrino với Santa Rosa xuất hiện trên laptop, Centrino 2 đã thay chân. Ban đầu, nhà sản xuất chip Intel gọi tên mã nền xử lý công nghệ của mình là Montevina. Tuy nhiên, trước khi tung ra thị trường, hãng đã chính thức đổi tên công nghệ thành Centrino 2 để giúp người dùng dễ theo dõi hơn. Nền công nghệ này sử dụng bộ xử lý Penryn 45nm với FSB 1066MHz, chipset Mobile Intel GM45 Express và chip Wi-fi 5000 series có thể đạt tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 450Mbps. Bên cạnh chip kết nối Wi-fi, Centrino 2 còn được tích hợp sẵn chip kết nối WiMAX – kết nối không dây tiên tiến đang hứa hẹn sẽ thay dần các kết nối Wi-fi có tốc độ chậm hơn. !!! Ưu điểm khác của nền tảng mới này là khả năng tiêu thụ năng lượng thấp trong khi vẫn đảm bảo được tốc độ hoạt động cực cao. Nhà sản xuất hứa hẹn rằng hệ thống này sẽ tiêu hao điện năng chỉ vào khoảng 29W so với 34W của nền công nghệ trước đó. Carmel – Tên mã chạy trên nền công nghệ Centrino thế hệ đầu tiên, sử dụng CPU Pentium M (loại Banias hoặc Dothan) với bus hệ thống 400MHz, cache L2 1MB và mainboard sử dụng Intel 855 Chipset Family. Sonoma – Tên mã chạy trên nền công nghệ Centrino thế hệ thứ hai. Sonoma sử dụng CPU Pentium M (Dothan) với bus hệ thống 533MHz, cache L2 2MB và mainboard sử dụng Intel 915 Chipset Family. Các CPU Pentium M có bộ đệm cache L2 2MB đều được sản xuất theo công nghệ 90nm (các CPU cho máy để bàn được sản xuất theo công nghệ 90nm này sẽ được gọi là CPU Prescott). Napa – Tên mã cho thế hệ thứ 3 chạy trên nền Centrino, sử dụng CPU dualcore Yonah và mainboard Mobile 945 Express chipset. Napa dần thay thế Sonoma. Santa Rosa – Tên mã thế hệ thứ 4 tương lai chạy trên nền Centrino, sẽ sử dụng CPU Merom và mainboard Intel Mobile 965 Express chipset Công Nghệ Banias- Dothan –Sonoma Nền tảng Sonoma của Intel về cơ bản sẽ là phiên bản tiếp theo của Centrino, bộ chip không dây của hãng bán dẫn số một thế giới này dành cho máy tính xách tay. Ông Chandrasekher khẳng định Sonoma sẽ gồm những bộ xử lý Pentium M Tuỳ theo việc sử dụng CPU PentiumM và mainboard loại nào trong một laptop Centrino mà Centrino đó được gọi là Banias, Dothan hay Sonoma. Cụ thể như sau: a. Banias: Centrino loại này sử dụng CPU PentiumM với bus hệ thống 400MHz, cache L2 1MB và mainboard sử dụng Intel 855 Chipset Family b. Dothan: Centrino loại này sử dụng CPU PentiumM với bus hệ thống 400MHz, cache L2 2MB và mainboard sử dụng Intel 855 Chipset Family hoặc Intel 915 Chipset Family. c. Sonoma: Centrino loại này sử dụng CPU PentiumM với bus hệ thống 533MHz, cache L2 2MB và mainboard sử dụng Intel 915 Chipset Family. Cũng lưu ý thêm là các CPU PentiumM có bộ đệm cacheL2 2MB đều được sản xuất theo công nghệ 90nm (các CPU cho máy để bàn được sản xuất theo công nghệ 90nm này sẽ được gọi là CPU Prescott).Qua trên ta thấy rõ ràng là Sonoma hiện đang là công nghệ cao cấp nhất trong các thế hệ công nghệ Centrino. Công nghệ Banias- Dothan –Sonoma ảo hóa Ảo hóa các nguồn tài nguyên vật lý của một hệ thống máy tính để cải thiện việc chia sẻ và sử dụng đã được thực hiện trong nhiều thập kỷ. Ảo hóa đã từng được giới hạn trong máy chủ chuyên dụng và hệ thống máy tính lớn, nhưng cải tiến trong hiệu suất của các nền tảng dựa trên công nghệ Intel ® bây giờ cho phép những nền tảng để có hiệu quả hỗ trợ ảo hóa. Tuy nhiên, IA-32 và bộ xử lý Itanium ® kiến trúc đặt ra một số thách thức đáng kể cho ảo hóa. Thế hệ đầu tiên của Intel ® Virtualization TechnologyΔ (VT) cho IA-32 và bộ vi xử lý Itanium cung cấp hỗ trợ ảo hóa phần cứng đơn giản hoá việc xử lý, cho phép giảm màn hình máy ảo (VMM) phần mềm quy mô và phức tạp. Kết quả VMMs có thể hỗ trợ một phạm vi rộng lớn hơn của di sản và hệ điều hành trong tương lai (HĐH) trên nền tảng vật lý như nhau trong khi duy trì hiệu suất cao. Trong bài báo này, chúng tôi cung cấp chi tiết về ảo hóa những thách thức đặt ra bởi IA-32 và bộ vi xử lý Itanium; hiện nay cung cấp một cái nhìn tổng quan và chi tiết của VT-x (Intel Virtualization Technology cho kiến trúc IA-32) và VT-i (Intel Virtualization Technology cho kiến trúc Itanium); hiển thị như thế nào VT-x và VT-địa chỉ những thách thức i ảo hóa; và cuối cùng là cung cấp các ví dụ về cách sử dụng của VT-x và VT-i architecture. VT-i kiến trúc. Intel ® Virtualization Technology đòi hỏi một hệ thống máy tính với một bộ xử lý Intel ® được kích hoạt, BIOS, theo dõi máy ảo (VMM) và, đối với một số sử dụng, một số nền tảng phần mềm được kích hoạt cho nó. Functionality, performance or other benefits will vary depending on hardware and software configurations and may require a BIOS update. Chức năng, hiệu suất hoặc các lợi ích khác sẽ khác nhau tùy thuộc vào cấu hình phần cứng và phần mềm và có thể yêu cầu cập nhật BIOS. Phần mềm ứng dụng có thể không tương thích với mọi hệ điều hành Công nghệ EM64T của Intel Intel đưa ra thị trường công nghệ 64 bit để cạnh tranh với công nghệ 64 bit của AMD . Công nghệ này gọi là EM64T (Extended Memory 64 Technology) , nó được sử dụng trong Pentium 4 6xx , Pentium 4 5x1 ( như 541,551,561 ...) và trêb Celeron D 3x1 và 3x6 ( như 331 , 336,341,346 ...). Bộ vi xử lí sử dụng công nghệ EM64T có một kiểu hoạt động mới gọi là IA32E mà trong đó lại có hai kiểu : Kiểu tương thích (Compatibility mode)  cho phép hệ điều hành 64bit chạy những phần mềm 32 bit và 16 bit . Hệ điều hành 64 bit có thể chạy 64bit và các chương trình ứng dụng 32 bit , 16 bit cùng một lúc. Đối với các chương trình 32 bit CPU sẽ truy cập được 4GB RAM . Chương trình chạy 16 bit sẽ chỉ truy cập được 1MB RAM. Kiểu 64 bit ( 64-bit mode ) : cho phép hệ thống hoạt động 64 bit có nghĩa là công nghệ này có thể dùng 64 bit địa chỉ . Như bạn đã xem ở trên , công nghệ EM64T có thể sử dụng hệ điều hành 64 bit như Windows64 , có thể dùng hệ điều hành 32 bit như Windows XP lúc này nó sẽ chạy kiểu IA32 thông thường và truy cập được 32 bit địa chỉ - 4GB RAM . Những đặc điểm của kiểu 64-bit 64-bit địa chỉ có nghĩa là ứng dụng có thể sử dụng 16EB ( Exabytes ) bộ nhớ (2^64) . Trong khi đó bộ vi xử lí Celeron D , Pentium 4 và Xeon hỗ trợ EM64T chỉ có 36 bit địa chỉ , có nghĩa là chỉ có thể sử dụng được 65GB RAM ( 2^36) . Xeon DP hỗ trợ EM64T chỉ có 40 đường địa chỉ tức là có thể truy cập bộ nhớ 1TB ( 2^40) . Giới hạn này sẽ được thay đổi trong tương lai , do đáo trong tương lai Intel sẽ phát hành bộ vi xử lí có thể truy cập bộ nhớ tới 16EB . Thêm 8 thanh ghi : trong kiểu 64 bit , CPU có tất cả 16 thanh ghi 64 bit . Những thanh ghi mới này có tên là R8 tới R15 . R được hiểu là thanh ghi 64 bit . Hình dưới đây bạn có thể xem thanh ghi 64 bit Thêm 8 thanh ghi sử dụng cho tập lệnh SIMD ( MMX, SSE, SSE2, SSE3 ) . Trong kiểu EM64T bộ vi xử lí có tất cả 16 thanh ghi MMX 64 bit . Thanh ghi XMM có độ dài 128 bit , số của thành ghi XMM từ 8 lên 16 thanh ghi . Những thanh ghi XMM được sử dụng trong những phép tính dấu phảy động SSE. Tất cả Register Pointer và Instruction Pointercó độ rộng 64 bit . Thanh ghi trong FPU có độ rộng 80 bit . Tất cả thanh ghi 64 bit được chia thành những thanh ghi nhỏ 8 bit như hình trên . Sơ đồ như hình trên gọi là “uniform byte-register addressing”. Sử dụng kỹ thuật Fast interrupt-priorization . Có Instruction Pointer mới liên quan tới EM64T gọi là địa chỉ RIP-relative . Kết luận EM64T hướng tới hệ điều hành 64 bit , lúc này nếu muốn bạn mua Celeron D 64bit , hoặc Pentium 4 64 bit . Nếu bạn có Celeron D 64 bit hoặc Pentium 4 64 bit , Windows 64 và các chương trình phần mềm 32 bit sẽ chạy tốt , nhưng nó sẽ chạy kiểu Compatibility Mode , có nghĩa là bạn sẽ thấy bộ vi xử lí như là Intel IA32 . Nếu bạn sử dụng chương trình nặng và nghĩa rằng phép tính 64 bit để có nhiều hơn 4GB RAM sẵn có thì vấn đề của bạn không được giải quyết . Một điều bạn nên nhớ rằng Bus địa chỉ ngoài của bộ vi xử lí EM64T không phải là 64 bit , do đó CPU của Intel sử dụng công nghệ này không thể truy cập được 16EB RAM (2^64) như bạn nghĩ . Tổng số dung lượng bộ nhớ RAM mà CPU có thể truy cập được là phụ thuộc vào CPU . Celeron D 64 bit , Pentium 4 64 bit và Xeon có thể truy cập được bộ nhớ có dung lương 64GB , Xeon DP truy cập được bộ nhớ có dung lượng 1TB . Một điều bạn cần nhớ là kiểu 32 bit hoặc kiểu 64bit bộ vi xử lí chỉ có thể truy cập được nhiều nhất là 4GB thậm trí cả trong CPU 64bit Lời Cuối: Việc nắm rõ các khái niệm trên sẽ giúp bạn có thể dẽ dàng lựa chọn một chiếc laptop phù hợp với yêu cầu công việc và khả năng tài chính của mình. Chẳng hạn bạn là một giáo viên và sử dụng laptop chủ yếu để soạn bài, trình chiếu thì một laptop với CPU CeleronM cũng đáp ứng được yêu cầu công việc rồi nhưng nếu bạn là một kỹ sư xây dựng thường xuyên phải sử dụng phần mềm AutoCAD hoặc bạn là một doanh nhân luôn bận rộn tại nhiều địa điểm khác nhau thì một laptop Centrino với công nghệ Sonoma mới là một lựa chọn hợp lý. 2/ Các công nghệ dùng trong sản xuất CPU AMD : Công nghệ 3dnow 3DNow! Là một mở rộng của x86 hướng dẫn thiết lập được phát triển bởi Advanced Micro Devices (AMD). Nó cho biết thêm Single Instruction Multiple Data (SIMD) hướng dẫn để các cơ sở x86 hướng dẫn thiết lập, cho phép nó để thực hiện đơn giản xử lý vector , giúp tăng hiệu suất đồ họa chuyên sâu nhiều ứng dụng. Các bộ vi xử lý đầu tiên thực hiện 3DNow! là AMD K6-2 , được giới thiệu vào năm 1998. Khi các ứng dụng là thích hợp này đã tăng tốc độ khoảng 2-4 lần. công nghệ tăng cường đáng kể nổi điểm thâm canh đồ họa 3D và hiệu năng đa phương tiện cho chính Microsoft ® Windows ® tương thích với các máy tính cá nhân Người sử dụng công nghệ có thể thực hiện phần cứng mạnh hơn và giải pháp phần mềm để cho phép một máy tính kinh nghiệm phong phú hơn thị giác. Ví dụ bao gồm nhanh chóng khung cảnh tỷ giá trên độ phân giải cao, cải thiện mô hình vật lý của môi trường thực tế, nhiều đối tượng với các đặc tính vật lý chính xác ở tốc độ hiển thị sống động như thật, sắc nét và chi tiết hơn hình ảnh 3D, xem video và âm thanh rạp hát mịn chất lượng gần. Công nghệ Hypertransport Công nghệ HyperTransport ™ là một tốc độ cao, độ trễ thấp, điểm-điểm liên kết được thiết kế để tăng tốc độ giao tiếp giữa các mạch tích hợp trong máy tính, máy chủ, hệ thống nhúng, và hệ thống mạng và thiết bị viễn thông lên đến 48 lần nhanh hơn một số công nghệ hiện có. Công nghệ HyperTransport giúp giảm số lượng xe buýt trong một hệ thống, có thể giảm bớt tắc nghẽn hệ thống và cho phép bộ vi xử lý nhanh hơn ngày nay sử dụng bộ nhớ hệ thống hiệu quả hơn trong các hệ thống đa cao cấp. Công nghệ HyperTransport được thiết kế để: Cung cấp nhiều hơn đáng kể băng thông hơn công nghệ hiện tại Sử dụng độ trễ thấp phản ứng và pin thấp đếm Duy trì tính tương thích với xe buýt PC di sản trong khi được mở rộng đến mới SNA (Systems Network Architecture) xe buýt Xuất hiện trong suốt đối với hệ điều hành và cung cấp ít tác động trên các.Công nghệ HyperTransport được phát minh tại AMD với sự đóng góp từ các đối tác công nghiệp và được quản lý và cấp phép bởi các công nghệ HyperTransport Consortium, một Texas phi lợi nhuận tập đoàn. Công nghệ AMD-v AMD đã dẫn đầu ngành công nghiệp trong việc phát triển các tính năng cho các máy tính dựa trên x86 cho phép ảo hóa nhanh chóng và hiệu quả như năng lượng hiệu quả bộ xử lý đa lõi, bộ nhớ nâng cao khả năng xử lý, và các công nghệ ảo hóa dựa trên phần cứng.  Tổng quan về ảo hóa Nhưng nó cũng có thể áp đặt một số CPU nghiêm trọng và nhu cầu bộ nhớ vào phần cứng của bạn Bạn cần một nền tảng điện toán có thể cung cấp một môi trường mạnh mẽ và khả năng mở rộng cho ảo hóa trong khi duy trì hiệu quả năng lượng. Công nghệ là một bộ các phần mở rộng phần cứng để hệ thống kiến trúc x86 cho phép bạn tận dụng tốt hơn nguồn tài nguyên của bạn, mà làm cho khách hàng của bạn máy chủ,, và trung tâm dữ liệu hiệu quả hơn. Powering máy tính xách tay siêu mỏng đến các máy chủ blade, tất cả các bộ xử lý AMD bộ vi xử lý được vận chuyển được thiết kế để sử dụng bộ xử lý AMD-V ™ tính năng. AMD-V ™ được thiết kế để giúp đơn giản hóa các giải pháp ảo hóa, cho phép người dùng một trải nghiệm đáp ứng nhiều hơn và hiệu suất ứng dụng gần bản địa. AMD-V technology includes features such as: AMD-V công nghệ bao gồm các tính năng như: Ảo hóa phần mở rộng cho tập lệnh x86 - Cho phép phần mềm để tạo ra hiệu quả hơn các máy ảo để nhiều hệ điều hành và các ứng dụng có thể chạy đồng thời trên cùng một máy tính. Tagged TLB - Phần cứng tính năng mà tạo điều kiện thay đổi hiệu quả giữa các máy ảo cho các ứng dụng đáp ứng tốt hơn. Giúp tăng tốc hiệu suất của nhiều ứng dụng ảo hóa bằng cách cho phép dựa trên phần cứng quản lý bộ nhớ máy ảo. Phần cứng tính năng giúp ảo hóa phần mềm cho phép chuyển đổi trực tiếp của các máy ảo giữa tất cả các sẵn các thế hệ bộ xử lý AMD Opteron ™. I / O ảo hóa - Cho phép thiết bị truy cập trực tiếp bởi một máy ảo, bỏ qua hypervisor cho hiệu suất ứng dụng cải tiến và cách ly cải tiến của các máy ảo để tăng tính toàn vẹn và an ninh. Làm nhiều hơn với ít hơn. That's the overarching challenge of doing business in today's economy. Đó là thách thức bao quát của việc kinh doanh trong nền kinh tế ngày nay. Và điều này trình bày một số vấn đề cụ thể khi cân đối nhu cầu phát triển không ngừng của bộ phận CNTT của công ty chống lại kỳ vọng ngân sách có ý thức. Bằng cách cho phép nhiều hệ điều hành, ứng dụng, hoặc người sử dụng phiên để chạy đồng thời trên một hệ thống máy tính duy nhất, ảo hóa cung cấp lợi ích kinh doanh một số đáng kể có thể giúp hạ thấp chi phí sở hữu trong khi tăng giá trị và khả năng đầu tư CNTT của công ty. Giảm chi phí điện năng và làm mát Trung tâm dữ liệu không gian và giảm thiểu chi phí trên không Tối đa hóa hiện đầu tư phần mềm của bạn Streamline triển khai và nâng cấp Improve performance, manageability, and data security Cải thiện hiệu suất, quản lý, và bảo mật dữ liệu Đơn giản hóa cơ sở hạ tầng của bạn của máy chủ và hệ thống khách hàng Công nghệ tăng cường lực và tính năng On-Chip AMD Virtualization ™ (AMD-V ™) là một bộ duy nhất trên-chip tính năng giúp AMD dựa trên bộ xử lý máy chủ và máy khách chạy nhiều hệ điều hành và các ứng dụng trên một máy duy nhất bằng cách cải thiện hiệu quả của phần mềm ảo hóa. AMD-V ™ công nghệ cho phép bạn tận dụng tốt hơn nguồn tài nguyên của bạn, mà làm cho hệ thống máy khách, máy chủ của bạn, và trung tâm dữ liệu hiệu quả hơn Công nghệ Energy efficient Hiệu quả sử dụng năng lượng Hiệu quả sử dụng năng lượng, đôi khi chỉ đơn giản gọi là năng lượng hiệu quả, là sử dụng ít năng lượng hơn để cung cấp cùng một mức độ dịch vụ năng lượng. Ví dụ, một nhà cách nhiệt cho phép một tòa nhà sử dụng ít năng lượng sưởi ấm và làm mát để đạt được và duy trì nhiệt độ thoải mái. Một ví dụ khác sẽ được lắp đặt đèn huỳnh quang và / hoặc Cửa sổ trần nhà , thay vì đèn sợi đốt để đạt được cùng một mức độ chiếu sáng. Một bóng đèn 13 watt ánh sáng huỳnh quang đầu ra cùng một lượng ánh sáng nhìn thấy như là một bóng đèn sợi đốt 60 watt, do đó, bạn đang nhận được cùng một lượng ánh sáng năng lượng ít hơn. sử dụng năng lượng hiệu quả đạt được chủ yếu bằng phương tiện của một công nghệ hiệu quả hơn hoặc các quá trình chứ không phải bởi những thay đổi trong hành vi cá nhân. Công nghệ Cool 'n' Quiet trong vi xử lý AMD Các CPU AMD từ thế hệ Althon XP trở đi (gồm Althon 64, Althon II, Phenom, Phenom II) đều được trang bị công nghệ Cool 'n' Quiet tích hợp sẵn trong vi xử lý, đây là một công nghệ giúp quản lý năng lượng nhờ việc tự điều chỉnh, thay đổi xung nhịp CPU tùy theo các tác vụ thực hiện.Tốc độ các CPU hiện nay đã vượt xa hơn rất nhiều các CPU thời kì trước nhằm đáp ứng nhu cầu xử lý ngày càng nhanh, mạnh trong kĩ thuật. Mặc dù vậy, việc gia tăng tốc độ xử lý của CPU cũng kéo theo các vấn đề khác như nhiệt độ CPU tăng dẫn đến khối tản nhiệt cho CPU trở lên lớn và phức tạp hơn, nhất là vấn đề tiêu tốn năng lượng, đặc biệt là trong thời đại hiện nay khi vấn đề môi trường đang được đề cao thì điều này lại càng được chú ý.Mặt khác, mỗi chương trình chạy trong máy tính lại đòi hỏi yêu cầu về mức độ tài nguyên dành cho nó khác nhau (bao gồm lượng RAM cần thiết và tốc độ CPU tối thiểu để xử lý), ví dụ khi bạn xem ảnh bằng chương trình xem ảnh mặc định của Windows, hay soạn thảo văn bản, hoặc là đọc file PDF thì mức độ tài nguyên mà máy tính cần cấp cho các tác vụ này sẽ thấp hơn hẳn so với các tác vụ cao cấp hơn như chơi game, convert nhạc, xem phim HD hay biên tập ảnh, Autocad, .... Nói cách khác, nếu một bộ xử lý chạy với một tốc độ cố định (ví dụ 2,8GHz chẳng hạn) với tất cả các tác vụ trên thì rất lãng phí tài nguyên máy, như việc ai đó giao cho người thợ bốc vác khỏe mạnh công việc là nhặt rau và nấu cơm hàng ngày chẳng hạn. Với chúng ta đó là sự hao tốn năng lượng vô ích thể hiện qua hóa đơn tiền điện hàng tháng luôn cao ngất ngưởng.Công nghệ Cool 'n' Quiet hiện đang ở phiên bản thứ ba (hiện diện trong các CPU AMD Althon II và Phenom II) bao gồm các tính năng khác nhau, đáng kể nhất là giúp cho các bộ xử lý tự điều chỉnh tốc độ (tự điều chỉnh công suất tiêu thụ điện năng), nhờ thế hệ thống chạy "êm" hơn tùy thuộc vào các ứng dụng đang chạy theo yêu cầu. Nguyên lý hoạt động của nó rất đơn giản: Cool 'n' Quiet sẽ hoạt động tự động, điều chỉnh liên tục tốc độ của CPU (có tài liệu ghi khoảng 30 lần/s). Khi các ứng dụng không yêu cầu tài nguyên cao thì xung nhịp CPU sẽ giảm- một lượng năng lượng được tiết kiệm đáng kể. Tuy nhiên, với các tác vụ cao cấp, Cool 'n' Quiet sẽ tự nâng xung nhịp của CPU lên mức cao nhằm gia tăng tính toán và tốc độ xử lý. Cần nhớ rằng, công nghệ Cool 'n' Quiet không làm giảm hiệu năng của bộ vi xử lý, mà nó chỉ làm giảm lượng điện năng tiêu thụ của hệ thống khi có thể (Bạn nên biết rằng, giữa một máy tính có CPU với tốc độ 1,8 GHz và cái khác có tốc độ 2,6 GHz thì khi xem ảnh, nghe nhạc, bạn sẽ không thể phân biệt cái nào tốt hơn cái nào vì các ứng dụng cần quá ít tài nguyên. "Đẳng cấp" của CPU chỉ được thể hiện khi thực thi các tác vụ nặng hơn (Autocad, Photoshop, phim HD, ...)- bạn sẽ thấy sự khác biệt rất rõ nét). Cũng nhờ công nghệ này mà nhiệt lượng CPU tỏa ra trong quá trình hoạt động giảm, do đó tăng tuổi thọ của CPUCác tính năng của Cool 'n' Quiet thế hệ 3:- Tự động tăng giảm xung nhịp CPU tùy theo tác vụ thực hiện.- Tính năng Dual Dynamic Power Management: cung cấp hai đường nguồn riêng biệt dành cho các nhân (với CPU đa nhân) và chip điều khiển bộ nhớ tích hợp giuwps chíp điều khiển bộ nhớ có thể hoạt động hiệu quả mà không chịu ảnh hưởng của các nhân đang trong trạng thái nghỉ.- CoolCore: Cho phép tắt/ mở các thành phần không cần thiết trong CPU để tiết kiệm năng lượng.- Smart Fetch: công nghệ giúp tăng khả năng tiết kiệm năng lượng nhờ sử dụng cache L3 giữ tạm thời dữ liệu trên cache L1, L2 của các nhân "rảnh rỗi" trước khi tắt hoàn toàn các nhân trên.Sử dụng Cool 'n' Quiet như thế nào nhỉ?- Trước tiên là cần một bộ xử lý AMD (từ Althon XP trở lên), và một Mainboard có hỗ trợ Cool 'n' Quiet.- Driver cho Cool 'n' Quiet, bạn có thể download từ trang chủ của AMD: www. amd.com, đồng thời sau đó phải kích hoạt tính năng này trên mainborad (vì một số dòng mainboard mặc định là tắt tính năng này)- Cool 'n' Quiet nghĩa là mát và êm, cool thì 2 điều kiện trên đã đáp ứng rồi, còn quiet thì bạn cần phải có quạt CPU (thường bán kèm với CPU) có khả năng tự điều chỉnh tốc độ (sử dụng 4 chân cắm vào mainboard). Công nghệ tính toán 64 bit(AMD64) Các nền tảng AMD64 đang dẫn đầu ngành công nghiệp để tính toán 64-bit phổ biến. Các bộ xử lý AMD Opteron ™, các bộ xử lý AMD Athlon ™ gia đình, và AMD Turion ™ 64 điện thoại di động công nghệ bao gồm các gia đình AMD64. AMD Opteron processor - servers and workstations Bộ xử lý AMD Opteron - máy chủ và máy trạm AMD Athlon processor family - desktops and notebooks Bộ xử lý AMD Athlon gia đình - máy tính để bàn và máy tính xách tay AMD Turion 64 mobile technology - notebooks AMD Turion 64 điện thoại di động công nghệ - máy tính xách tay. AMD64 được thiết kế để cho phép đồng thời 32 - và điện toán 64-bit mà không có sự xuống cấp trong hoạt động. Với Direct Connect Architecture, bộ vi xử lý AMD64 địa chỉ và giúp loại bỏ những thách thức thực sự và tắc nghẽn của các kiến trúc hệ thống bởi vì tất cả mọi thứ được kết nối trực tiếp cho đơn vị xử lý trung tâm. Khám phá sự lãnh đạo của AMD 64-bit. Công nghệ Evolution: 1969-1978: Before the Microchip 1969-1978: Trước khi các vi mạch AMD được xây dựng như một công ty phát triển giải pháp riêng độc quyền và thiết kế của nó, nhưng cũng được cấp phép và xây dựng chip dựa trên công nghệ của các công ty khác. 1978-1990: A-bit Đảng 16-bit với 8 Đường đi vòng AMD đã được cấp phép để sản xuất phần cứng xây dựng để các đặc điểm kỹ thuật x86, bao gồm cả quyền để sản xuất 286 và 286 có nguồn gốc từ phần cứng. 1991-1996: Các kỷ nguyên 32-bit  Khởi động của Windows ® 3,0 vào năm 1990 đã bắt đầu một kỷ nguyên mới trong máy tính để bàn. Windows 3.0 và chiếu 3,11 trên một 386, và AMD Am386DX là một thành công lớn. Các Am486DX, các ® Am486, và bộ vi xử lý các K5 thiết kế tiếp theo trong vài năm tới. In 1996, Năm 1996, AMD mua lại NexGen và CPU của mình thiết kế, bao gồm các NX686 Nexgen cho CPU Socket 7. 1997-1999: Các gia đình K6 Phát hành vào năm 1997, bộ xử lý AMD-K6 cung cấp hiệu năng cạnh tranh trong kinh doanh và các ứng dụng desktop mà không nghẹn về thành phần toán học nổi một điểm quan trọng của game và một số nhiệm vụ đa phương tiện. Sau đó đến các bộ xử lý AMD-K6 ® -2 xử lý, mà thêm hỗ trợ cho SIMD (Single Instruction Multiple Data) hướng dẫn và chuyển sang một hình thức tiên tiến của các gốc 7 Socket, nay được gọi là Super Socket 7. Yếu tố hình thức mới này thêm hỗ trợ cho một 100 MHz FSB, và giữ các tiêu chuẩn nền tảng lão hóa cạnh tranh được với các thiết kế khác. Các bộ xử lý AMD-K6-2 400 sử dụng lại một số nhân thiết lập lỗi thời, cho phép nó chạy ở 400 MHz, ngay cả trên bo mạch chủ cũ hơn. Và cuối cùng, các bộ xử lý AMD-K6-3 được thêm vào một kB 256 L2 on-die-cache với K6-2 lõi, kết quả là tăng hiệu suất đáng kể. 1999-2003: Các bộ xử lý AMD Athlon ™ tới phiên xử Các bộ xử lý AMD-K7 (sau này được gọi là bộ xử lý AMD Athlon ™) là khác nhau từ bất cứ điều gì AMD đã từng được chế tạo. Thay cho đơn vị duy nhất của AMD-K6 của FPU không pipelined, AMD xây dựng một FPU nhiều-pipelined có khả năng hướng dẫn thực hiện nhiều điểm nổi song song. AMD lần đầu tiên được đưa ra thị trường với 1 GHz CPU, và các nhà sản xuất máy tính để bàn đầu tiên cho tàu CPU máy tính để bàn về khối lượng ở tốc độ đó.Sau đó giới thiệu thế hệ on-die cache L2 lúc đồng hồ bộ xử lý đầy đủ. Hướng dẫn SSE đã được đưa lên tàu với bộ xử lý AMD Athlon XP, và AMD trở thành nhà sản xuất CPU dòng chính đầu tiên hỗ trợ bộ nhớ DDR vào mùa thu năm 2000. Năm 2001 mang lại sự ra đời của chipset 760MP/760MPX, và AMD lại được cung cấp một tính cạnh tranh cao, giá hấp dẫn, giải pháp máy chủ đa trong các hình thức của bộ xử lý AMD Athlon MP. 2003-nay: Kỷ nguyên AMD64 AMD64 là tên được đặt cho phần mở rộng 64-bit của AMD của kiến trúc x86. Giá trị của một bộ xử lý dữ liệu với một con đường rộng lớn hơn (8, 16, 32, 64 bit) là nó làm tăng số lượng dữ liệu mà có thể được xử lý và xử lý bên trong CPU trong một chu trình duy nhất. AMD hiện hành của công nghệ thế hệ thứ tám là nhiều hơn một phần mở rộng chỉ 64-bit, tuy nhiên. Khi so sánh với một trong hai thứ bảy thế hệ bộ xử lý AMD Athlon ™ XP hoặc các giải pháp cạnh tranh khác, AMD Athlon 64 và AMD Opteron ™ xử lý cung cấp hiệu suất mạnh, nhờ vào việc bổ sung các hỗ trợ SSE2 và tích hợp trên bo mạch điều khiển bộ nhớ. Các bộ xử lý AMD Athlon 64 cũng sử dụng công nghệ HyperTransport ™, một kiến trúc bus điểm-điểm AMD phát triển và giấy phép thông qua công nghệ HyperTransport ™ Consortium. Tại sao Chúng tôi Cần CPU 64-bit Việc phát hành Windows ® XP Professional x64 Edition sẽ nhảy-bắt đầu nhận con nuôi 64-bit. Nhưng tiềm năng đầy đủ của một hệ thống 64-bit có thể không được công nhận cho một vài năm. Khi ngành công nghiệp chuyển dịch 16-32 bit, mất gần một thập kỷ. Chỉ có bây giờ là chúng tôi bắt đầu thấy phần mềm lợi dụng tính toán 64-bit. Trong tương lai không-quá-xa, CPU 64-bit sẽ được phổ biến đến nỗi một nhà phát triển game, ứng dụng tác giả, hoặc nhà sản xuất hệ điều hành sẽ thiết kế một sản phẩm không chỉ cần sử dụng một hệ thống 64-bit cho cải tiến, nhưng sử dụng khả năng của mình như là một phần cơ bản của sản phẩm cuối cùng. Các công nghệ AMD64 nào đó. Công nghệ Bộ điều khiển bộ nhớ Bộ điều khiển bộ nhớ là một mạch kỹ thuật số mà quản lý lưu lượng dữ liệu đi đến và từ bộ nhớ chính . Nó có thể là một chip riêng biệt hoặc tích hợp vào chip khác, chẳng hạn như trên chết của một bộ vi xử lý . điều khiển bộ nhớ của AMD - thành phần gửi thông tin qua lại giữa các hệ thống CPU và bộ nhớ của bạn - là một phần tích hợp của 64 X2 của kiến trúc chip Athlon này.. điều khiển bộ nhớ của Intel, tuy nhiên, tồn tại như một phần riêng biệt của silicon trên bo mạch chủ. Khoảng cách bổ sung giữa CPU và bộ điều khiển bộ nhớ thêm vào các thời gian lag chế biến và khả năng đóng một phần trong điểm số của Intel thấp hơn. Dù chiến lược của Intel, nó dường như không có tổ chức lên . Chúng tôi đang rất quan tâm để xem những gì sẽ xảy ra khi các thế hệ tiếp theo của chip và chipset số truy cập trên thị trường bắt đầu vào tháng Giêng. Nhưng đến khi đó, AMD Athlon 64 X2 cần được xử lý của bạn lõi kép của sự lựa chọn.  Intel thử nghiệm giường Asus P5N32-SLI Deluxe bo mạch chủ; NVIDIA nForce 4 SLI chipset; Crucial 1.024 MB DDR2 SDRAM 667MHz; 256MB Nvidia GeForce 7800GTX (PCIe); WDC WD740GD-00FLA2 74GB 10.000 rpm SATA, Windows XP Professional SP2; Antec 550W cung cấp điện  AMD test bed AMD thử nghiệm giường Asus A8N32-SLI Deluxe bo mạch chủ; NVIDIA nForce 4 SLI chipset; Crucial 1.024 MB DDR SDRAM 400MHz; 256MB Nvidia GeForce 7800GTX (PCIe); WDC WD740GD-00FLA2 74GB 10.000 rpm SATA, Windows XP Professional SP2; Antec 550W cung cấp điện CNET Labs dự án xây dựng nhà lãnh đạo David Gussman lòng kiểm tra và thực hiện tất cả các thử nghiệm. Công nghệ Bộ nhớ ddr2 Chúng ta đã sử dụng bộ nhớ DDR (Double Data Rate) và chúng đã từng phục vụ chúng ta rất tốt. Tuy vậy, có lẽ đã đến lúc phải nói lời chia tay với công nghệ này - sứ mệnh của nó đã đến hồi kết thúc. Bộ nhớ DDR quá chậm và có một số vấn đề về vận hành. Một số khả năng thay thế đang được xem xét, trong đó có DDR2. Chúng ta sẽ nghiên cứu về DDR2 để tìm hiểu nó làm việc như thế nào. Nếu đang tìm mua bộ nhớ máy tính, đây là những thông tin đáng giá đối với bạn.Bộ vi xử lý có tốc độ ngày càng nhanh và cũng ngày càng nóng hơn khi chạy. Hiện nay có những phần cứng đồ họa tiêu thụ công suất tới 75W, bằng một bóng điện trung bình. Bộ nhớ cũng không phải là một ngoại lệ. Các máy tính được trang bị bộ nhớ ngày càng nhanh và song song với đó, điện năng tiêu thụ và nhiệt tỏa ra khi chạy cũng ngày càng tăng lên.Phần lớn các hệ thống máy tính được bán ra từ trước tới nay sử dụng bộ nhớ DDR. Bộ nhớ DDR hoạt động nhanh gấp đôi so với các bộ nhớ tiền nhiệm bởi vì nó có thể đọc/ghi dữ liệu theo cả chu kỳ lên và chu kỳ xuống của đồng hồ hệ thống, tức mỗi chu kỳ của đồng hồ hệ thống chúng thao tác được 2 mẫu dữ liệu. Chính vì vậy, các bộ nhớ DDR thường được ghi nhãn với thông số tốc độ đồng hồ thực của nó, cao gấp hai lần tốc độ của đồng hồ hệ thống. Ví dụ, một bộ nhớ DDR chạy ở tốc độ đồng hồ hệ thống 200 MHz được ghi nhãn là DDR400.Một cách ghi nhãn khác là căn cứ vào tốc độ truyền dữ liệu thực của bộ nhớ. Bộ nhớ DDR400, có thể truyền 3,2 gigabyte dữ liệu một giây, còn được ghi nhãn là PC320 (3200 Mbit/s). Tốc độ này thoạt đầu tưởng như khá cao, nhưng quả thực so với các tiêu chuẩn bộ vi xử lý hiện nay nó thực sự chưa thể theo kịp. Bộ vi xử lý Pentium 4 (3,4 GHz) hoặc Athlon 64 FX-53 (2,4 GHz ) vẫn phải mất khá nhiều thời gian chờ đợi dữ liệu đọc từ bộ nhớ. Kích thước cache của các bộ vi xử lý đã tăng lên nhằm giảm thiểu thời gian chờ đợi này.Còn có một số vấn đề khác liên quan tới DDR làm ảnh hưởng tới sự ổn định và vận hành của máy tính. Thí dụ, việc kết thúc bộ nhớ (MT - Memory Termination) là rất cần thiết để giảm thiểu sự phản xạ tín hiệu có thể làm giảm độ ổn định. MT không được thiết kế bên trong bộ nhớ DDR mà trên thực tế nó được điều khiển bằng một tập hợp các gói điện trở trong bo mạch chủ. Cách thiết kế này có chi phí tương đối cao và hơn nữa lại làm tăng khả năng mất ổn định khi tốc độ đồng hồ tăng lên do các điện trở kiểm soát việc kết thúc bộ nhớ cách xa các chíp DRAM. .DDR2: Giảm năng lượng tiêu thụ và vấn đề về độ trễ Bộ nhớ mới nhất cho các dòng máy tính cá nhân chủ đạo hiện nay là DDR2. DDR2 khắc phục một số vấn đề tiềm ẩn với bộ nhớ DDR nguyên thuỷ (còn được gọi là DDR1). Ví dụ, DDR2 có cơ chế kết thúc bộ nhớ khi thôi sử dụng (on-die termination) cho ph