CPU

Lịch sử CPU - YouTube Video

I – Chức năng của CPU

  • CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vị xử lí trung tâm. CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là một con chip với vài chục chân. Phức tạp hơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạch với hàng trăm con chip khác. CPU là một mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được thiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistor


II – Cấu tạo của CPU


CPU có 3 khối chính là :

  1. Bộ điều khiển ( Control Unit )Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lí,được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ
    thống. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lí trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi.Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp.Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp – tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz. Thanh ghi là phần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý dùng lưu dữ liệu và địa chỉ nhớ trong máy khi đang thực hiện tác vụ với chúng.

  2. Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit)Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi,đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học( +,-,*,/ )hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn,nhỏ hơn…)
  3. Thanh ghi ( Register )Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý

III – Các thông số kỹ thuật của CPU
  1. Tốc độ của CPU: Tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa). Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core 2 Duo.

    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 Core Duo và 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 làm công nghệ 65nm.

    Hiện đã có loại CPU Quad-Core (4 nhân). Hãng AMD đã cho ra công nghệ gồm 2 bộ xử lý, mỗi bộ 2-4 nhân.

  2. Tốc độ BUS của CPU ( FSB – Front Side Bus )


      FSB – Front Side Bus là gì ?
    • FSB – Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ liệu chạy qua chân của CPU.

    • Trong một hệ thống thì tốc độ Bus của CPU phải bằng với tốc độ Bus của Chipset bắc, tuy nhiên tốc độ Bus của CPU là duy nhất nhưng Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB

    • Ở dòng chíp Pen2 và Pen3 thì FSB có các tốc độ 66MHz, 100MHz và
      133MHz

    • Ở dòng chíp Pen4 FSB có các tốc độ là 400MHz, 533MHz, 800MHz, 1066MHz, 1333MHz và 1600MHz
  3. Bộ nhớ Cache.

    Cache: Vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ chính.

    Cache L1: Integrated cache (cache tích hợp) – cache được hợp nhất ngay trên CPU. Cache tích hợp tăng tốc độ CPU do thông tin truyền đến và truyền đi từ cache nhanh hơn là phải chạy qua bus hệ thống. Các nhà chế tạo thường gọi cache này là on-die cache. Cache L1 – cache chính của CPU. CPU trước hết tìm thông tin cần thiết ở cache này.

    Cache L2: Cache thứ cấp. Thông tin tiếp tục được tìm trên cache L2 nếu không tìm thấy trên cache L1. Cache L2 có tốc độ thấp hơn cache L1 và cao hơn tốc độ của các chip nhớ (memory chip). Trong một số trường hợp (như Pentium Pro), cache L2 cũng là cache tích hợp.

  4. Pentium và Celeron

    - Pentium là Chip được thiết kế để chạy cho các ứng dụng mạnh như xử lý đồ hoạ, Video, Game 3D v v… Chip Pentium có bộ nhớ Cache lớn hơn vì vậy làm tăng hiệu suất làm việc của nó

    - Celeron:
    Là dòng chíp rút gọn của Pentium nhằm hạ giá thành, số Transistor trong Celeron ít hơn và bộ nhớ Cache nhỏ hơn, Celeron được thiết kế để chạy cho các ứng dụng nhẹ như ứng dụng Văn phòng, duyệt Web v v…

    So sánh chíp Pentium với Celeron

    - Khi chạy các ứng dụng nhẹ như văn phòng, duyệt web thì tốc độ của
    Pentium và Celeron gần như tương đương( nếu hai Chip có cùng MHz), nhưng khi chạy ở các ứng dụng mạnh như xử lý đồ hoạ, game, video thì Pentium có đốc độ nhanh gấp từ 1,5 đến 2 lần .

  5. Giải thích các thông số kỹ thuật của CPU ghi trên báo giá các công ty máy tính

    sSpec Number

    SLA94

    Số sản phẩm

    CPU Speed

    2.40 GHz

    Tốc độ xử lý của CPU

    *

    PCG

    06

    Hệ thống tản nhiệt, quạt

    Bus Speed

    800 MHz

    Tốc độ BUS của CPU hay tốc độ FSB

    *

    Bus/Core Ratio

    12

    Tỷ lệ giữa tốc độ CPU và BUS hệ thống

    L2 Cache Size

    2 MB

    Dung lượng bộ nhớ Cache L2

    *

    L2 Cache Speed

    2.4 GHz

    Tốc độ truy xuất bộ nhớ Cache L2

    Package Type

    LGA775

    Kiểu đóng gói 775 chân – Soket 775

    *

    Manufacturing Technology

    65 nm

    Công nghệ sản xuất chíp

    Core Stepping

    M0

    Các mốc đánh dấu sự phát triển của nhân CPU

    CPUID String

    06FDh

    Chuỗi ký tự mã Hexa xác định đặc tính của CPU

    Thermal Design Power

    65W

    Công suất thiết kế nhiệt

    Thermal Specification

    73.3°C

    Nhiệt độ cho phép, quá mức nhiệt trên CPU có thể  ngưng hoạt động

    Trong các thông số kỹ thuật trên thì các thông số Tốc độ CPU / tốc độ Bus FSB / dung lượng cache L2 / và kiểu đóng gói ( mục dấu * ) là quan trọng nhất mà bạn cần phải quan tâm khi mua Chip

  6. Địa chỉ sau giúp bạn tham khảo các thông số kỹ thuật của toàn bộ các đời đời CPU – Intel

    7. http://processorfinder.intel.com/Default.aspx

  • Lịch sử CPU Intel

    BXL 4 bit

    4004 là BXL đầu tiên được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 1971, sử dụng trong máy tính (calculator) của Busicom. 4004 có tốc độ 740KHz, khả năng xử lý 0,06 triệu lệnh mỗi giây (milion instructions per second – MIPS); được sản xuất trên công nghệ 10 µm, có 2.300 transistor (bóng bán dẫn), bộ nhớ mở rộng đến 640 byte.

    Bộ xử lý của Intel đầu tiên sản xuất năm 1971

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

    Bộ xử lý của Intel sản xuất năm 1974

    BXL 8bit

    8008 (năm 1972) được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 của Computer Terminal Corporation (CTC). 8008 có tốc độ 200kHz, sản xuất trên công nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB.

    Bộ xử lý 8008 SX năm 1972

    8080 (năm 1974) sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008 (2MHz), sản xuất trên công nghệ 6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 64KB. 

    Bộ xử lý 8080 SX năm 1974

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

    Bộ xử lý 8080 SX năm 1976

    BXL 16bit

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

    Bộ xử lý 8086 SX năm 1978

    8088 trình làng vào tháng 6 năm 1979, là BXL được IBM chọn đưa vào chiếc máy tính (PC) đầu tiên của mình; điều này cũng giúp Intel trở thành nhà sản xuất BXL máy tính lớn nhất trên thế giới. 8088 giống hệt 8086 nhưng có khả năng quản lý địa chỉ dòng lệnh. 8088 cũng sử dụng công nghệ 3µm, 29.000 transistor, kiến trúc 16 bit bên trong và 8 bit bus dữ liệu ngoài, 20 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 1MB. Các phiên bản của 8088 gồm 5 MHz và 8 MHz.

    Bộ xử lý 8088 SX năm 1979

    80186 (năm 1982) còn gọi là iAPX 186. Sử dụng chủ yếu trong những ứng dụng nhúng, bộ điều khiển thiết bị đầu cuối. Các phiên bản của 80186 gồm 10 và 12 MHz.

    Bộ xử lý 80186 và 80286 SX năm 1982

    80286 (năm 1982) được biết đến với tên gọi 286, là BXL đầu tiên của Intel có thể chạy được tất cả ứng dụng viết cho các BXL trước đó, được dùng trong PC của IBM và các PC tương thích. 286 có 2 chế độ hoạt động: chế độ thực (real mode) với chương trình DOS theo chế độ mô phỏng 8086 và không thể sử dụng quá 1 MB RAM; chế độ bảo vệ (protect mode) gia tăng tính năng của bộ vi xử lý, có thể truy xuất đến 16 MB bộ nhớ.

    BXL 32bit vi kiến trúc NetBurst

    (NetBurst MICRO-ARCHITECTURE)

    Intel 386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL. Intel386DX là BXL 32 bit đầu tiên Intel giới thiệu vào năm 1985, được dùng trong các PC của IBM và PC tương thích. Intel386 là một bước nhảy vọt so với các BXL trước đó. Đây là BXL 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm, nó có thể chạy nhiều chương trình khác nhau cùng một thời điểm. 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bit dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ. Cũng như BXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode.

    Bộ xử lý Intel 386 SX năm 1985

    486DX sử dụng công nghệ 1 µm, 1,2 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 25 MHz, 35 MHz và 50 MHz (0,8 µm). 486SX (năm 1991) dùng
    trong dòng máy tính cấp thấp, có thiết kế giống hệ 486DX nhưng không tích hợp bộ đồng xử lý toán học. 486DX sử dụng công nghệ 1 µm (1,2 triệu transistor) và 0,8 µm (0,9 triệu transistor), bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 16, 20, 25, 33 MHz.

    Bộ xử lý Intel 486 SX năm 1991

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

    Bộ xử lý Intel MMX SX năm 1996

    BXL Pentium II

    BXL Pentium II đầu tiên, tên mã Klamath, sản xuất trên công nghệ 0,35 µm, có 7,5 triệu transistor, bus hệ thống 66 MHz, gồm các phiên bản 233,266, 300MHz.

    Pentium II, tên mã Deschutes, sử dụng công nghệ 0,25 µm, 7,5 triệu transistor, gồm các phiên bản 333MHz (bus hệ thống 66MHz), 350, 400, 450 MHz (bus hệ thống 100MHz). Celeron (năm 1998) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium II, dành cho dòng máy cấp thấp. Phiên bản đầu tiên, tên mã Covington không có bộ nhớ đệm L2 nên tốc độ xử lý khá chậm, không gây được ấn tượng với người dùng. Phiên bản sau, tên mã Mendocino, đã khắc phục khuyết điểm này với bộ nhớ đệm L2 128KB.

    - Xuất hiện năm 1997

    - Kiểu đóng gói : Kiểu gắn trên khe Slot1 hoặc Slot2, chíp được hàn cố định trên một vỉ nằm nghiêng

    - Tốc độ xử lý : gồm các phiên bản 233MHz, 266, 300, 333, 350, 400 và 450MHz

    - Tốc độ FSB : 66MHz , 100MHz

    - Cache từ 512KB trở xuống

    CPU Pentium II được hàn trên vỉ rồi cắm vào khe Slot1

    BXL Pentium III

    Pentium III (năm 1999) gồm các tên mã Katmai, Coppermine và Tualatin.

    Coppermine
    có bộ nhớ đệm L2 – 256 KB được tích hợp bên trong nhằm tăng tốc độ xử lý. Đế cắm socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin grid array), có các tốc độ như 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133 MHz (bus 133MHz).

    Tualatin có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB hoặc 512 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin Grid Array), bus hệ thống 133 MHz. Có các tốc độ như 1133,1200, 1266, 1333, 2900 MHz.

    Celeron Coppermine (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Coppermine, có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA, Có các tốc độ như 533, 566, 600, 633, 667, 700, 733, 766, 800 MHz (bus 66 MHz), 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200, 1300 MHz (bus 1000 MHz).

    Celeron Tualatin (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Tualatin, có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp, socket 370 FC-PGA, bus hệ thống 100 MHz, gồm các tốc độ 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 GHz.

    - Xuất hiện năm 1999

    - Kiểu đóng gói: Soket 370

    - Tốc độ xử lý: có các tốc độ như 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133 MHz (bus 133MHz).

    - Tốc độ bus FSB: 100MHz , 133MHz

    - Cache từ 512KB trở xuống

    CPU Pentium 3 Soket 370

    BXL Pentium IV

    Intel Pentium 4 (P4) là BXL được giới thiệu vào tháng 11 năm 2000. P4 sử dụng vi kiến trúc NetBurst có thiết kế hoàn toàn mới so với các BXL cũ (PII, PIII và Celeron sử dụng vi kiến trúc P6).

    Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện cuối năm 2000, có bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2- 256 KB, socket 423 và 478. P4 Willamette có một số tốc độ như 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7,1,8, 1,9, 2,0 GHz.

    • Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng11 năm 2000 đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket 478.
    • Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ Quad Data Rate cho phép BXL truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của BXL là 400 MHz. CPU Pentium 4 Willamette
(Pentium 4 img - kss - checking)

  • P4 Northwood. Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, có bộ nhớ cache L2 512 KB, socket 478. Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400 MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8 GHz. Northwood B (system bus 533 MHz), tốc độ 2,26, 2,4, 2,53, 2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading – HT). Northwood C (system bus 800 MHz, tất cả hỗ trợ HT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz.

    P4 Prescott (năm 2004). Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB). Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn. Đây là giai đoạn “giao thời” giữa socket 478 – 775LGA, system bus 533 MHz – 800 MHz

    CPU P4 Northwood SX năm 2002 và CPU P4 Prescott (nhiều chi tiết trong gầm CPU) SX năm 2004

    Prescott A (FSB 533 MHz) có các tốc độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478), Prescott 505 (2,66 GHz), 505J (2,66 GHz), 506 (2,66 GHz), 511 (2,8GHz), 515 (2,93 GHz), 515J (2,93 GHz), 516 (2,93 GHz), 519J (3,06 GHz), 519K (3,06 GHz) sử dụng socket 775LGA.

    Prescott E, F (năm 2004) có bộ nhớ đệm L2 1 MB (các phiên bản sau được mở rộng 2 MB), bus hệ thống 800 MHz. Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3 tích hợp, Prescott E, F còn hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit.

    Dòng sử dụng socket 478 gồm Pentium 4 HT 2.8E (2,8 GHz), 3.0E (3,0 GHz), 3.2E (3,2 GHz), 3.4E (3,4 GHz). Dòng sử dụng socket 775LGA gồm Pentium 4 HT 3.2F, 3.4F, 3.6F, 3.8F với các tốc độ tương ứng từ 3,2 GHz đến 3,8 GHz, Pentium 4 HT 517, 520, 520J, 521, 524, 530, 530J, 531, 540, 540J, 541, 550, 550J, 551, 560, 560J, 561, 570J, 571 với các tốc độ từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz.

    BXL Celeron

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

    Celeron Willamette 128 (2002), bản “rút gọn” từ P4 Willamette, có bộ nhớ đệm L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478. Celeron Willamette 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2. Một số BXL thuộc dòng này như Celeron 1.7 (1,7 GHz) và Celeron 1.8 (1,8 GHz).

    Celeron NorthWood 128, “rút gọn” từ P4 Northwood, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478. Celeron NorthWood 128 cũng hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, gồm Celeron 1.8A, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 tương ứng với các tốc độ từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz.

    Celeron D (Presscott 256), được xây dựng từ nền tảng P4 Prescott, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB (gấp đôi dòng Celeron NorthWood), bus hệ thống 533 MHz, socket 478 và 775LGA. Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit. Celeron D gồm 310, 315, 320, 325, 325J, 326, 330, 330J, 331, 335, 335J, 336, 340, 340J, 341, 345, 345J, 346, 350, 351, 355 với các tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz

    Pentium 4 Extreme Edition

    Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) xuất hiện vào tháng 9 năm 2003, là BXL được Intel “ưu ái” dành cho game thủ và người dùng cao cấp. P4EE được xây dựng từ BXL Xeon dành cho máy chủ và trạm làm việc. Ngoài công nghệ HT “đình đám” thời bấy giờ, điểm nổi bật của P4EE là bổ sung bộ nhớ đệm L3- 2 MB. Phiên bản đầu tiên của P4 EE (nhân Gallatin) sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L2 512 KB, L3- 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, sử dụng socket 478 và 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz).

    CPU Pentium 4 Extreme Edition

    BXL 64 BIT, Vi kiến trúc NETBURST

    P4 Prescott (năm 2004)

    Vi kiến trúc NetBurst 64 bit (Extended Memory 64 Technology – EM64T) đầu tiên được Intel sử dụng trong BXL P4 Prescott (tên mã Prescott 2M).
    Prescott 2M cũng sử dụng công nghệ 90 nm, bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA. Ngoài các tập lệnh MX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT và khả năng tính toán 64 bit, Prescott 2M (trừ BXL 620) có hỗ trợ công nghệ Enhanced SpeedStep để tối ưu tốc độ làm việc nhằm tiết kiệm điện
    năng. Các BXL 6×2 có thêm công nghệ ảo hóa (Virtualization Technology). Prescott 2M có một số tốc độ như P4 HT 620 (2,8 GHz), 630 (3,0 GHz), 640
    (3,2 GHz), 650 (3,4 GHz), 660, 662 (3,6 GHz) và 670, 672 (3,8 GHz).

    CPU Pentium Prescott 2M

    Pentium D (năm 2005)
    Pentium D (tên mã Smithfield, 8xx) là BXL lõi kép (dual core) đầu tiên của Intel, được cải tiến từ P4 Prescott nên cũng gặp một số hạn chế như hiện tượng thắt cổ chai do băng thông BXL ở mức 800 MHz (400 MHz cho mỗi lõi), điện năng tiêu thụ cao, tỏa nhiều nhiệt. Smithfield được sản xuất trên công nghệ 90nm, có 230 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2 MB (2×1 MB, không chia sẻ), bus hệ thống 533 MHz (805) hoặc 800 MHz, socket 775LGA.
    Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, Smithfield được trang bị tập lệnh mở rộng EMT64 hỗ trợ đánh địa chỉ nhớ 64 bit, công nghệ Enhanced SpeedStep (830, 840). Một số BXL thuộc dòng này như Pentium D 805 (2,66 GHz), 820 (2,8 GHz), 830 (3,0 GHz), 840 (3,2 GHz).


    Cùng sử dụng vi kiến trúc NetBurst, Pentium D (mã Presler, 9xx) được Intel thiết kế mới trên công nghệ 65nm, 376 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4 MB (2×2 MB), hiệu năng cao hơn, nhiều tính năng mới và ít tốn điện năng hơn Smithfield. Pentium D 915 và 920 tốc độ 2,8 GHz, 925 và 930 (3,0GHz), 935 và 940 (3,2 GHz), 945 và 950 (3,4 GHz), 960 (3,6GHz). Presler dòng 9×0 có hỗ trợ Virtualization Technology.

    CPU Pentium D 915

    Pentium Extreme Edition (năm 2005)

    BXL lõi kép dành cho game thủ và người dùng cao cấp. Pentium EE sử dụng nhân Smithfield, Presler của Pentium D trong đó Smithfield sử dụng công nghệ 90nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 2 MB (2×1 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST) và EM64T. Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA) là một trong những BXL thuộc dòng này.

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

    CPU Pentium EE 955

    BXL 64bit, kiến trúc Core

    Tại diễn đàn IDF đầu năm 2006, Intel đã giới thiệu kiến trúc Intel Core với năm cải tiến quan trọng là khả năng mở rộng thực thi động (Wide Dynamic Execution), tính năng quản lý điện năng thông minh (Intelligent Power Capability), chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache), truy xuất bộ nhớ thông minh (Smart Memory Access) và tăng tốc phương tiện số tiên tiến (Advanced Digital Media Boost). Những cải tiến này sẽ tạo ra những BXL mạnh hơn, khả năng tính toán nhanh hơn và giảm mức tiêu thụ điện năng, tỏa nhiệt ít hơn so với kiến trúc NetBurst.

    Kiến trúc CPU  Dual Core 


    Intel Pentium Dual-Core Processor    - Kiểu chân: Soket LGA775

    - Tốc độ xử lý từ 1,6GHz đến >= 2,4GHz

    - Tốc độ FSB: 800MHz

    - Cache 1MB

    - Tương thích với Memory là DDR2, DDR3

    Intel Pentium Dual-Core Processor SX năm 2006

    Intel Core 2 Duo

    BXL lõi kép sản xuất trên công nghệ 65 nm, hỗ trợ SIMD instructions, công nghệ Virtualization Technology cho phép chạy cùng lúc nhiều HĐH, tăng cường bảo vệ hệ thống trước sự tấn công của virus (Execute Disable Bit), tối ưu tốc độ BXL nhằm tiết kiệm điện năng (Enhanced Intel SpeedStep Technology), quản lý máy tính từ xa (Intel Active Management Technology). Ngoài ra, còn hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3.

    Core 2 Duo (tên mã Conroe) có 291 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA. Một số BXL thuộc dòng này:
    E6600 (2,4 GHz), E6700 (2,66 GHz). Core 2 Duo (tên mã Allendale) E6300 (1,86 GHz), E6400 (2,13 GHz) có 167 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA. E4300 (1,8 GHz) xuất hiện năm 2007 có bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus 800 MHz, không hỗ trợ Virtualization Technology.


    Intel® Core™2 Duo Processor    - Kiểu chân: Soket LGA775

    - Tốc độ xử lý từ 1,8GHz đến >= 3,16GHz

    - Tốc độ FSB: 800MHz, 1066MHz và 1333MHz

    - Cache từ 2MB đến 6MB

    - Tương thích với Memory là DDR2, DDR3

    - Chipset hỗ trợ là Intel 945GC, 945GT, 946PL, 946GZ, Q963, Q965, P965,G965, G31, G33, G41 ... (KSS.Note: thịnh hành vào giai đoạn 2010~2011 do giá thành đã rẻ hơn (xấp xỉ 70USD/1 mainboard); ngoài ra còn có các thế hệ Chipset tiếp theo nữa...

    CPU
    Intel® Core™2 Duo      SX năm 2007


    Core 2 Extreme

    BXL lõi kép dành cho game thủ sử dụng kiến trúc Core, có nhiều đặc điểm giống với BXL Core 2 như công nghệ sản xuất 65 nm, hỗ trợ các công nghệ mới Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel x86-64, Execute Disable Bit, Intel Active Management, Virtualization Technology, Intel Trusted Execution Technology… các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3.


    Intel® Core™2 Extreme Processor    - Kiểu chân: Soket LGA775

    Intel Core 2 Quad Extreme- Tốc độ xử lý từ 2,66GHz đến >= 3,2GHz

    - Tốc độ FSB: 1066MHz, 1333MHz, 1600MHz

    - Cache từ 4MB đến 12MB

    - Tương thích với Memory là DDR2 và DDR3

    - Chipset hỗ trợ là Intel 925, 955, 975X

    CPU Core 2 Extreme (4 nhân) SX tháng 7/2006

    Core 2 Extreme (tên mã Conroe XE) (tháng 7 năm 2006) với đại diện X6800 2,93 Ghz, bộ nhớ đệm L2 đến 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA. Cuối năm 2006, con đường phía trước của BXL tiếp tục rộng mở khi Intel giới thiệu BXL 4 nhân (Quad Core) như Core 2 Extreme QX6700, Core 2 Quad Q6300, Q6400, Q6600 và BXL 8 nhân trong vài năm tới. Chắc chắn những BXL này sẽ thỏa mãn nhu cầu người dùng đam mê công nghệ và tốc độ.

    Intel Core 2 Quad Inside
    Intel® Core™2 Quad Processor- Kiểu chân: Soket LGA775

    - Tốc độ xử lý từ 2,4GHz đến >= 2,83GHz

    - Tốc độ FSB: 1066MHz, 1333MHz

    - Cache từ 6MB đến 12MB

    - Tương thích với Memory là DDR2, DDR3

Câu hỏi thườnggặp

Câu hỏi 1: Khi chọn CPU cho máy tính thì cần lưu ý điều gì ?
Trả lời:

Nếu bạn đã có Main thì bạn phải mua CPU có các thông số sau phù hợp vớiMainboard như

- Soket 478 hay 775

- Tốc độ FSB ( bus của CPU ) mà Main hỗ trợ là bao nhiêu. Ví dụMain ghi Support FSB 533, 800, 1066MHz thì bạn có thể chọn một CPU có Bus thuộc phạm vi trên

- Với một Mainboard rẻ tiền nó vẫn có thể chạy được các CPU đắt tiền miễn là có cùng kiểu Socket và cùng kiểu Bus nhưng nó sẽ không khai thác hết sức mạnh của CPU, cũng giống như bạn mua một con xe tốt nhưng nó không thể chạy nhanh trên một con đường xấu.

Câu hỏi 2: Giữa CPU và RAM có mối liên hệ gì không khi chọn thiết bị ?
Trả lời:

Cũng giống như CPU, khi bạn mua RAM thì phải có Bus thuộc phạm vi mà Mainboard hỗ trợ, ngoài ra bạn nên chọn RAM có tốc độ Bus bằng 1/2 Bus của CPU rồi tăng lên một nấc.

Ví dụ : khi chọn CPU có FSB là 533 thì nên chọn RAM có Bus là 333, vì 533/2= 266 tăng lên một nấc thành 333.

Các nấc thang của tốc độ Bus như sau: ( nó là bội số của tốc độ 66MHz )

Bus RAM gồm:

SDRAM có Bus 66, 100, 133MHz

DDR có Bus 200, 266, 333, 400 MHz

DDR2 có Bus 400, 533, 667, 800 MHz

DDR3 có Buss 800, 1066, 1333, 1600 MHz

Bus CPU ( FSB ) gồm có

Bus của CPU Pentium thường 400, 533, 800 MHz

Bus của CPU Dual core, Core 2 Duo, Core 2 quad gồm: 800, 1066. 1333 và 1600 MHz

Câu hỏi 3: Tôi muốn nâng cấp CPU có được không ?
Trả lời:

- Hoàn toàn được nếu như CPU của bạn muốn nâng cấp cắm vừa chân ( tức là cùng Soket) đồng thời nó có tốc độ Bus thuộc phạm vi mà Mainboard hỗ trợ, để biết Mainboard của bạn hỗ trợ những FSB gì cho CPU trong khi bạn mất tài liệu kèm theo thì bạn có thể tra tên con IC Chipset bắc trong mục Chipset hoặc trong mục Tra cứu IC của Website này.

- Nhưng bạn lưu ý, có thể CPU tốc độ cao vẫn chạy được trên Main của bạn nhưng nó sẽ làm việc không hết hiệu suất.

Xem thêm

[ẩn]
x • t • s
Vi xử lí Intel
Đã ngừng sản xuất
trước x86

4004 · 4040 · 8008 · 8080 · 8085
x86-16 (16 bit)

8086 · 8088 · 80186 · 80188 · 80286
x87 (thêm FPU)

8/16-bit databus: 8087  · 16-bit databus: 80287  · 32-bit databus: 80387 · 80487
x86-32/IA-32 (32 bit)

80386 (SX · 376 · EX ) · 80486 (SX · DX2 · DX4 · SL · RapidCAD · OverDrive ) · Pentium (Original · OverDrive · Pro · II · II OverDrive · III · 4 · M ) · Core · Celeron M · Celeron D ·A100/A110
x86-64/EM64T (64 bit)
Khác

iAPX 432 — RISC: i860 · i960 · StrongARM · XScale
Hiện tại

x86-32: EP80579 · Intel CE · Atom  — x86-64: Atom (một vài) · Celeron · Pentium (Dual-Core ) · Core (i3 · i5 · i7 ) · Xeon  — Khác: IOP · Itanium
Danh sách

CPU socket · Chipsets · PCH · SCH · ICH · PIIX · Vi kiến trúc · Vi xử lí · Vi xử lý tương lai · Codenames · GMA · 
Atom · Celeron · Core (2 · i3 · i5 · i7 ) · Itanium · Pentium (Pro · II · III · 4 · D · M · Dual-Core ) · Xeon
Vi kiến trúc
P5
[ẩn]
 
Vi xử lí dựa trên kiến trúc P5
0.90 μm

P5
0.60 μm
0.35 μm

P54CS · P55C
0.25 μm
P6
[ẩn]
 
Vi xử lí dựa trên kiến trúc P6
0.50 μm

P6
0.35 μm

P6 · Klamath
0.25 μm

Mendocino · Dixon · Tonga · Covington · Deschutes · Katmai · Drake · Tanner
180 nm
130 nm
90 nm
65 nm

Tolapai · Yonah · Sossaman
NetBurst
[ẩn]
 
Vi xử lí dựa trên kiến trúc NetBurst
180 nm
130 nm
90 nm
65 nm

Cedar Mill · Presler · Dempsey · Tulsa
Core
[ẩn]
 
Vi xử lí dựa trên kiến trúc Core
65 nm

Merom-L · Merom · Conroe-L · Allendale · Conroe · Kentsfield · Woodcrest · Clovertown · Tigerton
45 nm
Bonnell
[ẩn]
 
Vi xử lí dựa trên kiến trúc Bonnell
45 nm
Nehalem
[ẩn]
 
Vi xử lí dựa trên kiến trúc Nehalem
45 nm
32 nm
Tương lai

so sánh dòng core i .
Cụ thể từng hệ code name
Bloomfield
Lynnfield
Clarkdale
Sandy Brigde

Trước tiên làm quen với CPU Nehalem
Tóm tắt cho đơn giản Kiến trúc Nehalem làm "tiền đề" cho các cpu Core i của intel .

Đầu tiên ta sẽ nói về con cpu i7 có codename Bloomfield chạy trên main chipset X58 , có socket là 1366 và là hàng khủng Có tên là Core i7-900

Đây là dòng Nehalem đầu tiên cho máy để bàn hướng đến nhu cầu xử lý đồ họa, chơi game đỉnh nhất (Extreme Edition) với đầy đủ các công nghệ bên trên, kí hiệu nhận diện là Core i7-9xx. Chip điều khiển bộ nhớ bên trong các BXL dòng này hỗ trợ đến 3 kênh (triple channel) thay vì chỉ hai kênh (dual channel) như thông thường giúp nâng băng thông giao tiếp bộ nhớ lên đến 25,6GB/s và dung lượng RAM tối đa là 24GB DDR3. Tuyến FSB trước đây cũng được đổi thành Intel QPI (QuickPath Interconnect) và chỉ đảm nhiệm việc trao đổi giữa BXL với các thành phần còn lại trong hệ thống thông qua chipset cầu bắc (ngoài bộ nhớ). Và để phù hợp với những thay đổi mới, socket LGA775 (775 chân) cũng được thay thành LGA1366 với số chân lên đến 1.366; đi cùng với thế hệ BXL này là các BMC chipset Intel X58 với khả năng hỗ trợ cả hai công nghệ đồ họa SLI và ATI CrossFireX. Các BXL Bloomfield đều có 4 nhân cùng công nghệ HT giúp BXL có thể xử lý cùng lúc đến 8 luồng. Chính trong dòng Bloomfield này cũng chia ra hai phân khúc nhỏ là 9x0 thông thường và 9x5 Extreme Edition với điểm khác biệt duy nhất nằm ở tuyến bus hệ thống (9x0 là 4,8GT/s trong khi 9x5 là 6,4GT/s). Hiện phiên bản mạnh nhất trong dòng này là BXL Intel Core i7-975 Extreme Edition (ID: A0906_49).
Mới đây Intel cũng đã tung ra BXL 6 nhân Core i7-980X Extreme Edition cũng với những kiến trúc tương tự nền tảng Bloomfield nhưng có đến 6 nhân với 12 luồng xử lý và được đổi tên thành Gulftown (tên mã thêm chữ X phía sau 9xx). Intel cũng đã tích hợp thêm chức năng bảo mật mới vào BXL này là Intel AES-NI (Advanced Encryption Standard New Instructions) giúp tăng hiệu suất mã hóa và giải mã, mang lại tốc độ hoạt động cao hơn trong các môi trường đòi hỏi bảo mật cao. Đây là BXL 9xx đầu tiên sản xuất trên công nghệ 32nm thay cho 45nm, giúp BXL tận dụng điện năng hiệu quả hơn. Cụ thể i7-980X với 6 nhân, mỗi nhân xung nhịp 3,33GHz nhưng chỉ tiêu thụ ngang với i7-975 bốn nhân cùng xung nhịp. BXL mới vẫn chạy trên nền tảng chipset Intel X58 và tuyến bus hệ thống vẫn là 6,4GT/s tương tự dòng Core i7-9x5.
Intel cũng đã tung ra BXL 6 nhân Core i7-980X Extreme Edition cũng với những kiến trúc tương tự nền tảng Bloomfield nhưng có đến 6 nhân với 12 luồng xử lý và được đổi tên thành Gulftown (tên mã thêm chữ X phía sau 9xx). Intel cũng đã tích hợp thêm chức năng bảo mật mới vào BXL này là Intel AES-NI (Advanced Encryption Standard New Instructions) giúp tăng hiệu suất mã hóa và giải mã, mang lại tốc độ hoạt động cao hơn trong các môi trường đòi hỏi bảo mật cao. Đây là BXL 9xx đầu tiên sản xuất trên công nghệ 32nm thay cho 45nm, giúp BXL tận dụng điện năng hiệu quả hơn. Cụ thể i7-980X với 6 nhân, mỗi nhân xung nhịp 3,33GHz nhưng chỉ tiêu thụ ngang với i7-975 bốn nhân cùng xung nhịp. BXL mới vẫn chạy trên nền tảng chipset Intel X58 và tuyến bus hệ thống vẫn là 6,4GT/s tương tự dòng Core i7-9x5.

Đặt tên cho Sandy Bridge
Dòng sảng phẩm: Core i3, Core i5, Core i7
Tiếp đến là 4 số trong đó số đầu là chỉ thế hệ sản phẩm, sandy bridge là thế hệ 2 nên mang số 2, và 3 số sau là mã hiệu sản phẩm như là 400, 500, 600
Chữ cái cuối cùng để chỉ sản phẩm đặc biệt. Theo đó chữ K là CPU Unlock hệ số nhân. T là tiếp kiệm điện. S là tối ưu hóa hiệu năng/lượng điện tiêu thụ.


Và đăt biệt ở Sandy Bridge là về đồ họa tích hợp onboard "hơn" các đàn anh của nó.

Một IGP mạnh hơn.

Về IGP thì Intel đã cải thiện đáng kể EU (execution unit). Trong đó 1 EU đã có thể nắm giữ 120 thanh ghi so với chỉ 64 thanh ghi so với trước. Điều này giảm thiểu việc thiếu thanh ghi khi xử lý, đồng thời cải thiện/mở rộng các hàm sine/cosin giúp IGP tăng năng lực đồ họa 1 cách đáng kể.


Mã hóa/giải mã video nhanh hơn

Sẽ có một đơn vị chuyên trách làm việc mã hóa/giải mã video riêng biệt EU. Intel đã không sợ tốn kém transitor để làm việc này. và kết quả là Intel Quick Sync rất ấn tượng...



BenchMark để so sánh giữa con cpu Clarkdale ,Lynnfield ,Bloomfield và Sandy Bridge
i5 650 cho Clarkdale 
i5 750 cho Lynnfield 
i7 965 cho Bloomfield
i5 2500k và i7 2600k cho Sandy Bridge
PCMark Vantage





Như vậy nhìn nhận sơ bộ, với SandyBridge (SnB), Intel đã làm được khá nhiều việc. Dù rằng hiệu năng so với Bloomfield không cải thiện nhiều, nhưng giá thành lại ngang với Lynnfield. Đấy là một thành công của Intel : uy hiếp AMD ở thị phần tầm trung. Bên cạnh đó lượng điện tiêu thụ lại rất thấp. Bạn còn mong đợi gì hơn ? Thất vọng về khả năng OC ? Các model dòng K không đắt hơn bản thường là bao. Hiển nhiên, mainboard trang bị chipset P67 / Z68 là tiên quyết. Tôi hy vọng rằng chúng sẽ không đắt như đàn anh X58. Dẫu sao, LGA 1155 là phân khúc tầm trung, không phải cao cấp.



ĉ
ChucnangcuaCPU.doc
(387k)
firopp@gmail.com,
09:18 24 thg 3, 2010
v.2
Comments