Tài liệu BÀI 4: VI XỬ LÝ – ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM ppt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
BÀI 4: VI XỬ LÝ – ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM
BÀI 4: VI XỬ LÝ – ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM
Tổng quan vi xử lý
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
Đặc trưng của vi xử lý
Công nghệ vi xử lý
Các dòng và thế hệ vi xử lý
Chẩn đoán và xử lí sự cố
Bài tập tình huống
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
MỤC TIÊU BÀI HỌC
MỤC TIÊU BÀI HỌC
Hiểu biết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vi xử lý
Giải thích các thông số kỹ thuật và công nghệ của vi xử lý
Phương pháp lắp đặt và giải pháp nâng cấp vi xử lý
Chẩn đoán và xử lý các lỗi của vi xử lý
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÝ
TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÝ
CPU là thành phần quan trọng nhất trong máy tính, là trung tâm xử
lý và điều khiển mọi hoạt động của hệ thống, là một mạch tích hợp
được tạo thành từ nhiều bóng bán dẫn (transistor).
Chip vi xử lý đầu tiên là chip 4004 của hãng Intel (năm 1971).
CPU (Central Processing Unit) được gọi là microprocessor hay processor –

là một đơn vị xử lý trung tâm, được xem như não bộ, một trong những
phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính.
CPU (Central Processing Unit) được gọi là microprocessor hay processor –
là một đơn vị xử lý trung tâm, được xem như não bộ, một trong những
phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Chức năng của vi xử lý
Chức năng của vi xử lý
Điều khiển tất cả mọi hoạt động của máy tính từ các công việc như: tính toán, xử
lý dữ liệu… đến các quá trình truy xuất, trao đổi thông tin với các thành phần
khác trong hệ thống theo những chương trình được thiết lập sẵn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Phân loại vi xử lý
Phân loại vi xử lý
Phân loại theo mục đích sử dụng
Dùng cho các máy tính di động (Laptop, PDA…): thiết kế nhỏ gọn, hoạt động
ở mức điện áp và xung clock thấp.
Dùng cho máy tính để bàn (Desktop Computer): thiết kế lớn, tốc độ xung
clock cao, hệ thống tản nhiệt lớn.
Dùng cho máy trạm và máy chủ (Workstation, Server): có yêu cầu kỹ thuật
khắc khe do phải vận hành liên tục trong thời gian dài với cường độ lớn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Phân loại vi xử lý
Phân loại vi xử lý

Phân loại theo kiến trúc thiết kế
Netburst: Willamette, Northwood, Prescott, Presscott-2M, Smithfield,
Cedar Mill, Presler
P6M/Banias: Banias, Dothan, Dothan533, Yonah
Core/Penryn: Conroe, Wolfdale, Kentsfield, Yorkfield
Nehalem/ Westmere, Gesher
Sandy Bridge
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Phân loại vi xử lý
Phân loại vi xử lý
Phân loại theo công nghệ chế tạo
Nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật mà vi xử lý ngày càng
được cải tiến và thu nhỏ kích thước.
Ví dụ: công nghệ 130nm/ 90nm/ 65nm/ 45nm/ 32nm/ 22nm…
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Các nhà sản xuất vi xử lý
Các nhà sản xuất vi xử lý
Intel
Dòng Intel® Core™, Intel® Pentium®, Intel® Celeron® dùng cho
máy để bàn, Laptop và Notebook.
Dòng Intel® Xeon™, Intel® Itanium™, dùng cho các máy chủ, máy
trạm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Vi xử lý của Intel

Vi xử lý của Intel
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
FAN vi xử lý của Intel
FAN vi xử lý của Intel
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Các nhà sản xuất vi xử lý
Các nhà sản xuất vi xử lý
AMD (Advanced Micro Devices)
Dòng Phenom™, Athlon™, Sempron™ dùng cho máy để bàn.
Dòng Turion™ 64 X2 Dual-Core Mobile Technology, Athlon 64 X2,
Mobile AMD Sempron dùng cho Laptop, Notebook.
Dòng Athlon MP, Opteron™ dùng cho máy chủ, máy trạm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Vi xử lý của AMD
Vi xử lý của AMD
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
FAN vi xử lý của AMD
FAN vi xử lý của AMD
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Các nhà sản xuất vi xử lý

Các nhà sản xuất vi xử lý
Một số nhà sản xuất khác
Cyrix
IDT
Rise
VIA
Motorola…
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Vi xử lý được cấu tạo từ nhiều thành phần với các chức năng chuyên biệt,
phụ thuộc vào từng nhà sản xuất. Tuy mỗi vi xử lý có thiết kế riêng
nhưng tất cả đều có cùng chung một nguyên lý hoạt động.
Vi xử lý được cấu tạo từ nhiều thành phần với các chức năng chuyên biệt,
phụ thuộc vào từng nhà sản xuất. Tuy mỗi vi xử lý có thiết kế riêng
nhưng tất cả đều có cùng chung một nguyên lý hoạt động.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Cấu tạo của vi xử lý
Cấu tạo của vi xử lý
Control Unit (CU)
Arithmetic Logic Unit (ALU)
Floating Point Unit (FPU)
Register
Cache L1
Cache L2
Bộ giải mã

IO – BUS Unit
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Cấu tạo của vi xử lý lõi tứ
Cấu tạo của vi xử lý lõi tứ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Cấu tạo của vi xử lý
Cấu tạo của vi xử lý
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Cấu tạo của vi xử lý
Cấu tạo của vi xử lý
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Cấu tạo của vi xử lý AMD
Cấu tạo của vi xử lý AMD
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động
Giai đoạn nạp: 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: thực hiện các lệnh và dữ liệu đã được nạp sẵn.
Giai đoạn hoàn tất: lấy kết quả của giai đoạn thực thi đưa vào thanh ghi
của bộ xử lý hay bộ nhớ chính.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động
Vi xử lý thực hiện việc xử lý theo phương pháp truy cập bộ nhớ trực
tiếp (DMA: Direct Memory Access).
Vi xử lý của AMD thì ngay bên trong cấu trúc đã có tích hợp bộ điều
khiển bộ nhớ giúp truy cập trực tiếp dữ liệu mà không cần thông qua
chipset theo dạng điểm đến điểm (Hyper Transport Technology).
Vi xử lý của Intel và các hãng khác, việc truy xuất trực tiếp không
thông qua bộ điều khiển trên chipset. Khi đó dữ liệu được truyền trực
tiếp đến vi xử lý.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của vi xử lý
Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của vi xử lý
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
ĐẶC TRƯNG CỦA VI XỬ LÝ
ĐẶC TRƯNG CỦA VI XỬ LÝ
Tốc độ làm việc
BUS (FSB)
Bộ nhớ đệm (Cache)
Cache L1, L2

L3
Tập lệnh (Intructions Set)
Độ rộng Bus
Điện áp hoạt động
Socket/ slot
…
Mỗi vi xử lý đều có những đặc trưng và các thông số kỹ thuật khác nhau.
Tuy nhiên khi đề cập đến vi xử lý chúng ta thường quan tâm đến một số
yếu tố sau đây:
Mỗi vi xử lý đều có những đặc trưng và các thông số kỹ thuật khác nhau.
Tuy nhiên khi đề cập đến vi xử lý chúng ta thường quan tâm đến một số
yếu tố sau đây:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Website:

LÊ VĂN THÂN
CPU
Cache
Bộ nhớ RAM
Ổ đĩa cứng (Hard Disk Drive)
Kích thước
Tốc độ, giá
thành,
dung lượng
Sơ đồ tháp so sánh tốc độ CPU
Sơ đồ tháp so sánh tốc độ CPU