TÌM HIỂU VỀ CÁC LOẠI CPU TIÊN TIẾN CỦA INTER (CORE I)

TÌM HIỂU VỀ CÁC LOẠI CPU TIÊN TIẾN
CỦA INTER (CORE I)
A.Giới thiệu chung
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 transitor trên một bảng mạch nhỏ. Bộ xử lý trung tâm bao gồm Bộ điều khiển
và Bộ làm tính.
Những năm gần đây, công nghệ phần cứng máy tính phát triển một cách
nhanh chóng, đặc biệt là công nghệ CPU (bộ xử lý trung tâm) của máy tính. Intel
là một trong những công ty sản xuất CPU hàng đầu thế giới với các dòng CPU từ
386, 486, 586, Pentium I, II, III cho đến Core 2 dual và Core I, những dòng CPU
này được nhiều hãng sản xuất máy tính trên thế giới chọn làm CPU cho máy tính
PC. Riêng dòng sản phẩm CPU core I, gồm core I3, I5 và I7 được Intel cải tiến với
tốc độ xử lý nhanh và hiệu quả.

I.Lịch sử phát triển CPU Intel
Sự ra đời và phát triển của CPU từ năm 1971 cho đến nay với các tên gọi
tương ứng với công nghệ và chiến lược phát triển kinh doanh của hãng Intel: CPU
4004, CPU 8088, CPU 80286, CPU 80386, CPU 80486, CPU 80586,..... Core i3,
i5, i7. Tóm tắt qua sơ đồ mô tả:

Lịch sử phát triển của CPU


BXL 4bit
là BXL đầu tiên được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 1971, sử dụng trong máy

tính 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.
4040, phiên bản cải tiến của 4004 được giới thiệu vào năm 1974, có 3.000
transistor, tốc độ từ 500 KHz đến 740KHz.
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.
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.
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.
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.
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 3 µm, 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.
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.
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.
286 sử dụng công nghệ 1,5 µm, 134.000 transistor, bộ nhớ mở rộng tới 16 MB.
Các phiên bản của 286 gồm 6, 8, 10, 12,5, 16, 20 và 25M
BXL 32bit vi kiến trúc NetBurst (NetBurst MICRO-ARCHITECTURE)
Intel386 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.
386DX sử dụng công nghệ 1,5 µm, 275.000 transistor, bộ nhớ mở rộng tới 4GB.
Các phiên bản của 386DX gồm 16, 20, 25 và 33 MHz (công nghệ 1 µm). 386SX
(năm1988) sử dụng công nghệ 1,5 µm, 275.000 transistor, kiến trúc 32 bit bên
trong, 16 bit bus dữ liệu ngoài, 24 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 16MB; gồm các
phiên bản 16, 20, 25 và 33 MHz.
386SL (năm1990) được thiết kế cho thiết bị di động, sử dụng công nghệ 1 µm,
855.000 transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 16, 20, 25 MHz.
486DX ra đời năm 1989 với cấu trúc bus dữ liệu 32 bit. 486DX có bộ nhớ sơ cấp
(L1 cache) 8 KB để giảm thời gian chờ dữ liệu từ bộ nhớ đưa đến, bộ đồng xử lý
toán học được tích hợp bên trong. Ngoài ra, 486DX được thiết kế hàng lệnh
(pipeline), có thể xử lý một chỉ lệnh trong một xung nhịp.
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.
486SL (năm 1992) là BXL đầu tiên dành cho máy tính xách tay (MTXT), sử dụng
công nghệ 0,8 µm, 1,4 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản
20, 25 và 33 MHz. Intel Pentium, BXL thế hệ kế tiếp 486 ra đời năm 1993. Cải
tiến lớn nhất của Pentium là thiết kế hai hàng lệnh (pipeline), dữ liệu bên trong có
khả năng thực hiện hai chỉ lệnh trong một chu kỳ, do đó Pentium có thể xử lý chỉ
lệnh nhiều gấp đôi so với 80486 DX trong cùng thời gian. Bộ nhớ sơ cấp 16KB
gồm 8 KB chứa dữ liệu và 8 KB khác để chứa lệnh. Bộ đồng xử lý toán học được
cải tiến giúp tăng khả năng tính toán đối với các trình ứng dụng.
Pentium sử dụng công nghệ 0,8 µm chứa 3,1 triệu transistor, có các tốc độ 60, 66
MHz (socket 4 273 chân, PGA). Các phiên bản 75, 90, 100, 120 MHz sử dụng
công nghệ 0,6 µm chứa 3,3 triệu transistor (socket 7, PGA). Phiên bản 133, 150,
166, 200 sử dụng công nghệ 0,35 µm chứa 3,3 triệu transistor (socket 7, PGA)
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.
Pentium MMX sử dụng công nghệ 0,35 µm chứa 4,5 triệu transistor, có các tốc độ
166, 200, 233 MHz (Socket 7, PGA).


Pentium Pro. Nối tiếp sự thành công của dòng Pentium, Pentium Pro được Intel
giới thiệu vào tháng 9 năm 1995, sử dụng công nghệ 0,6 và 0,35 µm chứa 5,5 triệu
transistor, socket 8 387 chân, Dual SPGA, hỗ trợ bộ nhớ RAM tối đa 4GB. Điểm
nổi bật của Pentium Pro là bus hệ thống 60 hoặc 66MHz, bộ nhớ đệm L2 (cache
L2) 256KB hoặc 512KB (trong một số phiên bản). Pentium Pro có các tốc độ 150,
166, 180, 200 MHz. Pentium II (năm 1997), phiên bản cải tiến từ Pentium Pro

được sử dụng trong những dòng máy tính cao cấp, máy trạm (workstation) hoặc
máy chủ (server). Pentium II có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 512KB, tích hợp công
nghệ MMX được cải tiến giúp việc xử lý dữ liệu video, audio và đồ họa hiệu quả
hơn. Pentium II có đế cắm dạng khe - Single-Edge contact (SEC) 242 chân, còn
gọi là Slot 1.

II.Tìm hiểu về CPU – Bộ xử lý trung tâm của máy tính
Chắc hẳn ai trong chúng ta cũng đã nghe và quá quen thuộc với từ CPU.
Tuy nhiên, một số người (trong đó có tôi trước đây) cứ tưởng rằng CPU là cả cái
“hộp to đùng nặng trịch” với mấy cái nút mà muốn bật máy chúng ta phải ấn vào.
Nhưng, thật ra cái “hộp to đùng nặng trịch” ấy chỉ là lớp vỏ ngoài bao bọc lấy rất
nhiều linh kiện bên trong, trong số đó CPU là thành phần quan trọng bậc nhất. Cái
lớp vỏ ấy cũng có tên hẳn hoi chứ không phải gọi là CPU đâu nhé, tên thân mật
của nó là “Cây” (case). CPU cũng có một tên gọi khác là con chip máy tính.


Hình ảnh CPU Intel Core i7 – Một sản phẩm mới của Intel
Về kích thước, CPU nhỏ bé hơn rất nhiều so với cái “hộp to đùng nặng trịch”
– từ giờ chúng ta hãy gọi là Case nhé. Nếu đem so sánh 1 chiếc CPU với case máy
tính thì chỉ như đem con người ra so với con voi… Tuy nhiên, nếu thiếu “con voi”
– case thì máy tính vẫn hoạt động ầm ầm, còn nếu thiếu “con người” – CPU thì
máy tính chả khác gì 1 đống sắt vụn…

II.1Giới thiệu về CPU
CPU là thành phần quan trọng nhất của máy tính toàn bộ quá trình xử lý tính
toán điều khiển đều được thực hiện tại đây.
Số lượng transitor tích hợp trên CPU đã lên tới hàng trăm triệu trong một ddieeenj
tích rất nhỏ.
CPU là linh kiện quy định tốc độ của máy tính ,tốc độ máy tính được đánh giá dán
tiếp qua tần số xung nhịp.

Đơn vị:MHz, GHz.
Hãng sản xuất CPU lớn nhất hiện nay là Inter hang này chiếm 90% thị phần về
CPU cho máy tính PC ngoài ra còn có : AMD, Motorola,cymx


1.cấu trúc cơ bản CPU
1.1 sơ đồ cấu trúc
a.nguyên lý hoạt động
CPU hoạt động hoàn toàn phụ thuộc vào mã lệnh kỹ thuật tín hiệu dạng số 0
1 được dịch ra từ các câu lệnh lập trình ,CPU sẽ không làm gì nếu không có các
lệnh hướng dẫn nó
Khi chúng ta chạy một chương trình thì các chỉ lệnh của chương trình đó được lạp
lên bộ nhớ .
Chương trình đã được nạp lên bộ nhớ Ram các chỉ lệnh này đã được dịch thành
ngôn ngữ máy và thường trú trên các ngăn nhớ của Ram ở dạng 0 1 CPU sẽ đọc và
làm theo các chỉ lệnh một cách lần lượt
b.các thành phần CPU
chức năng đơn vị số học và logic thực hiện các phép toán số họcvà logic
Đơn vị điều khiển
điều khiển nhận lệnh từng bộ nhớ đưa vào thanh ghi lệnh
tăng nội dung của bộ biến chương trình PC để trỏ ra lệnh trực tiếp
phát ra các tín hiệu được thực hiện lệnh
Các phương pháp thiết kế
Đơn vị điều khiển vi chương trình
Đơn vị điều khiển kết nối cứng
Tập thanh ghi
Chức năng là các thanh ghi nằm trong CPU chứa các thông tin tạm thời phục vụ
cho hoạt động ở thời điểm hiện tại của CPU.
Đặc điểm được coi là mức đầu tiên của hệ thống nhớ của tập thanh ghi phụ thuộc
vào bộ xử lý cụ thể,số lượng thanh ghi càng nhiều thì càng tăng hiệu năng CPU.

Một số loại thanh ghi điển hình
Các thanh ghi địa chỉ bộ đếm chương trình, con trỏ dữ liệu,con trỏ ngăn xếp,thanh
ghi cơ sở và thanh ghi chỉ số.
Các thanh ghi dữ liệu
Các thanh ghi trạng thái
Bộ đếm chương trình PC còn được gọi là con trỏ lệnh
Bộ đếm chương trình PC dữ liệu địa chỉ lệnh tiếp theo được nhập vào sau khi
một lệnh được nhập vào nội dung của PC tự lệnh tăng lên để trỏ sang lệnh kế tiếp.
Kích thước của PC phụ thuộc vào CPU
Thanh ghi con trỏ dữ liệu chứa địa chỉ ngăn nhớ dữ liệu mà CPU muốn truy
cập .
Trong mỗi một CPU thường có một thanh ghi con trỏ dữ liệu.
Thanh ghi con trỏ ngăn xếp
Ngăn xếp là vùng nhớ có cấu trúc LIFO vào sau ra trước
Ngăn xếp thường dung để phục vụ cho chương trình con đáy của ngăn xếp là
một ngăn nhớ xây dựng.
Đỉnh cao của ngăn xếp là thông tin nằm ở vị trí trên cùng của ngăn xếp đỉnh cao
của ngăn xếp có thể làm vị trí thay đổi


con trỏ ngăn xếp chứa các địa chỉ của ngăn nhớ đỉnh, khi cập nhật thông tin vào
ngăn xếp con trỏ ngăn xếp tăng lên bằng SB+1
thông tin vào cột ngăn nhớ được trỏ bởi ngăn nhớ được trỏ bởi SB khi lấy một
thông tin ra khỏi ngăn xếp thông tin được đọc bởi ngăn nhớ trỏ bởi SP con trỏ
ngăn xếp giảm đi
Khi ngăn xếp rỗng con trỏ ngăn xếp trỏ vào đáy
Thanh ghi cơ sở chứa địa chỉ của ngăn nhớ cơ sở,thanh ghi chỉ số chưa độ lệch địa
chỉ giữa ngăn nhớ mà CPU cần truy cập so với ngăn nhớ cơ sở
Các thanh ghi dữ liệu
Các dữ liệu tạm thời và các kết quả không gian.CPU cần có nhieuf thanh ghi dữ

liệu.Cờ phép toán biểu hiện trạng thái của kết quả phép toán, cờ điều khiển biểu
thị trạng thái điều khiển của CPU
2.hoạt động của CPU
a. Chu trình lệch
CPU hoạt động hoàn toàn dựa vào mã lệch
Một lệch gồm các thao tác sau : nhận lệch, giải mã lệch, nhận toàn hạng,thực hiện
lệch, cất thanh toán hạng.
Đây là các thao tác mà CPU thực hiện một lệch và các thao tác này không thể thực
hiện lẫn nhau mà phải thực hiện một cách tuần tự.
b.Xử lí đường ống
với CPU làm việc ở chế độ đơn dòng lệch ta có thể thấy rằng mỗi lệch phải thực
hiện trong năm nhịp thời gian. Giả sử tại nhịp thời gian thứ 3 chỉ có bộ phận nhận
toán hạng FO mà vận dụng còn các bộ phận khác thì nhà rỗi hay tại nhịp thứ 4 chỉ
có bộ phận lệch thực hiện còn các bộ phận khác không làm việc. để tăng tốc độ
làm việc CPU người ta sử dụng kĩ thuật xử lí đường ống sẽ chia cho trình lệch
thành các công đoạn và cho phép thực hiện gối lên nhau giống như dây truyền láp
gáp nói cách khác kĩ thuật này làm cho các giai đoạn khác nhau của nhiều lệch
được thi hành cùng một lúc.
Kĩ thuật đường ống làm tăng tốc độ thực hiện lệch một cách đáng kể để xử lí chế
độ đơn dòng lệch thực hiện 5 lệch có 25 chu kì dung nhịp ngược lai chế độ xử lí
đường ống cũng 5 lệch nhưng 9 chu kì dung nhịp.
Kĩ thuật xử lí đường ống có một số dàng buộc sau :
Cần phải có một mạch điện để thi hành mỗi giai đoạn của lệch vì tất cả các giai
đoạn của lệch được thi hành một lúc. Phải có nhiều thanh ghi khác nhau cho các
tác vụ đọc viết. trong một máy có kĩ thuật đường ống có ghi kết quả của một tác
vụ trước lại là toán hạng nguồn của tác vụ sau. Cần phải giải mã các lệch một cách
đơn giản để có thể thưc thi và đọc các toán hạng trong một chu kì duy nhất của
dung nhịp. cần phải có bộ làm tính ALU hữu hiệu để có thể thi hành lệch số học
dài nhất trong một khoảng thời gian ít hơn một chu kì xung nhịp.
Cần phải có nhiều thanh ghi lệch để lưu giữ lệch mà chúng ta phải xem xét

chomoix giai đoạn thi hành lệch.
Cần phải có nhiều thanh ghi bộ nhớ PC
Khó khăn gặp phải khi sử dụng một kĩ thuật xử lí đường ống.


Khó khăn cấu trúc:do nhiều công đoạn dung chung một tài nguyên để giải quyết ta
thực hiện bằng cách thêm các bộ phận chức năng cần thiết
Khó khăn số liệu lệch sau sử dụng kết quả của lệch trước để khắc phục khó khăn
này một số bộ phận phần cúng được dung để đưa ra kết quả từ ngã ra ALU trực
tiếp vào một trong các thanh ghi ngã vào.
Khó khăn điều khiển do rẽ nhánh gây ra các lệch này làm thay đổi tính thi hành
của các lêch 1 cách tuần tự.
3.Kĩ thuật xử lí siêu đường ống
Máy tính có kĩ thuật siêu đường ống bậc n bằng cách chia các giai đoạn của kĩ
thuật đường ống mỗi một giai đoạn được thực hiện trong một khoảng thời gian
TC thành n giai đoạn con được thực hiện trong khoảng thời gian TC/n
Độ hữu hiện của kĩ thuật này tương đương với việc thi hành n lệch trong một chu
kì TC
Siêu đường ống bậc 2 so với kĩ thuậtđường ống đơn giản trong khoảng thời gian
TC máy sử dụng kĩ thuật siêu đường ống làm 2 lệch thay vì một lệch như trong
máy có kĩ thuật đường ống đơn giản.
4.kĩ thuật siêu vô hướng
Máy tính siêu vô hướng bậc n có thể thực hiện được n lệch trong khoảng thời gian
duy nhịp TC
Trong khi maý tính siêu vô hướng phần cứng phải quản lí đọc và thi hành đồng
thời nhiều lệch do đó phải có khả năng quản lí các quan hệ giữa số liệu với nhau
cũng còn phải chọn các lệch có khả năng được thi hành cùng một lú.
Những bộ xử lí đầu tiên đưa ra thị trường là các bộ xử lí Inter 1860x IBMRS/6000
các bộ xử lí máy có khả năng thực hiện nhiều tác vụ trên một số nguên và trên số
thực.

Số lệch có thể thực thi càng nhiều thì phần cứng thực hiện càng phức tạp.
5.Kĩ thuật VLIW
kĩ thuật này ghép nhiều lệch vào trong một từ lệch dài
Một lệch dài có thể chứa các hai tác vị tính toán số nguyên 2 tác vụ tính toán số lẻ
Từ lệch thông thường.
Mã hóa các thao tác mà bộ xử lí phải thực hiện.
Điều kiện toán hangjchir ra nơi chứa các toán hạng mà theo tao tác sẽ tác động
vào.
Từ lệch dài giá thành và mức độ phức tạp của bộ máy tính có lệch thật dài tăng lên
rất nhiều nếu người ta phát triển số trường trong A lệch.

II.2 Sơ lược về chức năng của CPU
Bộ vi xử lý còn gọi 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.
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
tươngứng.
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 cáctác vụ như
cộng,chuyển bit 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 3.2 GHz hay hơn ba 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.
Các bộ phận của CPU
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.
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.
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.
Bộ phận nạp/lưu: Quản lý tất cả lệnh đọc hay ghi bộ nhớ.
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.
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.
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 4E tiến xa hơn khi đưa bộ nhớ đệm L2 và L3 vào ngay trong CPU và
hỗ trợ giao tiếp tốc độ cao.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. 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
_______________________________

IV.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 ?
a. FSB – Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ
liệu chạy qua chân của CPU.
b. 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


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

V.Phân loại CPU
Phân loại theo kiến trúc thiết kế:
Core/Penryn: Conroe, Wolfdale, Kentsfield, Yorkfield
Kiến trúc Core có các cải tiến quan trọng như: Wide Dynamic Execution (khả
năng mở rộng thực thi động).
Tính quản lý điện năng thông minh (Intelligent Power Capability).
Chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache): hai nhân shared cache L2,
tăng dung lượng cache cho từng Core.
Sandy Bridge là tên mã của một bộ vi xử lý:
Đang được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Nehalem.
Được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 32nm từ Westmere (tên cũ là
Nehalem-C) và áp dụng nó vào kiến trúc Sandy Bridge mới. Tên mã trước đây cho
BXL này là Gesher.
Haswell là tên mã của một bộ vi xử lý:
Đang được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Sandy Bridge.
Được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 22nm và có kế hoạch tung ra dưới

dạng sản phẩm thương mại vào năm 2012.
Sẽ là CPU đầu tiên của Intel đưa vào thực thi các lệnh FMA (Fused MultiplyAdd).
Phân loại theo công nghệ chế tạo:
Được chia làm nhiều công nghệ chế tạo từ 180nm cho đến ngày hôm nay là 22nm
(sẽ ra đời vào tháng 12/2011)


Công nghệ chế tạo CPU

VI. Nhận biết các kí hiệu trên CPU Core I :
Trên ký hiệu của CPU core I chúng ta thường thấy mã số sau đây:

Ý nghĩa của Số 2 : được khoanh tròn màu đỏ cho biết core i3 này thuộc đời 2 ký
hiệu bằng chữ cái trong Core I đời 1:

Ý nghĩa của ký hiệu bằng chữ cái trong Core I đời 2:


\

VII. Công nghệ của CPU
a. Hyper Threading Technology (HTT): là công nghệ siêu phân luồng cho phép
giả lập thêm CPU luận lý trong cùng một CPU vật lý, giúp CPU có thể xử lý được
nhiều thông tin hơn.

Mô tả xử lý HTT
b. Multi Core (đa nhân): Công nghệ chế tạo CPU có hai hay nhiều nhân, xử lý vật
lý hoạt động song song với nhau, mỗi nhân đảm nhận những công việc riêng biệt
nhau.

Mô tả xử lý Multi Core
c. Intel® Turbo Boost: Là công nghệ nâng hiệu suất máy tính lên thêm 20%, giúp
hệ thống hoạt động nhanh hơn và kéo dài thời lượng pin, bằng cách tự động điều
chỉnh xung nhịp của từng nhân độc lập cho phù hợp với nhu cầu xử lý.


Mô hình Turbo boost

VIII. Đặc trưng và ứng dụng của Core i3, i5, i7:
a.core duo là gì?
Core Duo, ( tên mã Yonah) là tên gọi chung của các con CPU Dual-Core mà
Intel dành cho thị trường di động, thực tế nó là con CPU Pentium M với hai Core
xử lý trên tiến trình:65nm
b. Dual Core là gì và Pentium Dual Core là gì ? Core 2 Duo là gì ?
Dual Core là danh từ chung mà Intel chỉ các vi xử lý có 2 nhân, và 2 nhân này
là nhân thực Như vậy , Pentium Dual Core là chỉ các sản phẩm Pentium của Intel,
có 2 nhân vật lý.
Core 2 Duo là danh từ của Intel, chỉ một dòng sản phẩm CPU của Intel dựa trên
kiến trúc Core tương tự như với các dòng Pentium Dual Core mà Intel đã đặt tên.
Các sản phẩm có tên Pentium Dual Core, Core 2 máy để bàn đều dựa trên kiến
trúc Core này.
Để giải thích rõ nghĩa hơn về Dual Core, mời các bạn đọc dòng giải thích sau của
mình, và dòng giải thích này đã được post trong Vietnamese OverClocking Zone :
Con mà có 2 nhân nằm trên 1 đế ( die ) thì đó chính là thời của các con Pentium
Dual Core với tên mã là Pen D 8xxx ( codename Smithfield ). Các CPU này, tuy
có 2 lõi nhưng cả 2 lõi này đều nằm trên 1 die ( chính xác là nhét hai con Prescott
vào một die )


Dòng Dual Core ra đời sau dòng Pen D8xx chính là dòng Pentium D Presler ( hay

Pen D 9xx ) thì có 2 đế ( 2 con Cedar Mill )
Và trở đi sau này với dòng Pentium Dual Core hay Core 2 Duo ( dựa trên kiến trúc
Core ) đều có 2 nhân tách biệt nằm trên 1 die ( giống với Smithfield). Nhưng dựa
trên kiến trúc Core ưu việt, nên có nhiều cải tiến khắc phục các lỗi của Pen D8xx
và Pen D 9xx cũng như kiến trúc Netburst,


Về hiệu năng và giá thành : Pentium Dual Core ( dựa trên kiến trúc Core, mà sau
này các bạn thấy ở các dòng sản phẩm như Pentium Dual Core E2xxx, E5xxx,
E6300-E6500-E6700...) chính là Core 2 Duo cắt giảm các tính năng như : Bus, tập
lệnh, cache hay thậm chí là xung nhịp.


Có rất nhiều người chỉ nhìn vào cái tên, thì lại phán rằng : Core 2 Duo mạnh hơn
Pentium Dual Core. Điều này là không đúng với bản chất của nó.
Chính xác, nếu Core 2 Duo muốn mạnh hơn Pentium Dual Core thì cả hai con
phải được sản xuất trên cùng một tiến trình ( 65nm hay 45nm ), cùng thời gian sản
xuất ( liên kề nhau trong quý ) và quan trọng là cùng công nghệ.
Chẳng hạn : Core 2 Duo E6300 ( Conroe, 1.83GHZ, 1066MHZ, 2MBCache,
65nm ) được sản xuất cách đây cũng khá lâu, có hiệu năng phải gọi con Pentium
Dual Core E6300 ( Wofldale, 2.8GHZ, 2MB Cache, 1066MHZ, 45nm ) bằng cụ.
c.Đặc trưng:
Core i3: Được intel cho ra đời theo từng bộ vi xử lý (BVXL) ứng với chủng loại
của máy tính và theo từng kiến trung khác nhau. Sau đây là những kiến trúc cơ bản
của từng dòng CPU core i:
Cho PC
Kiến trúc Clarkdale - nền tảng 32 nm.
Dựa trên Westmere.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực

hiện), Intel VT-x , Hyper-Threading , Smart Cache.
FSB đã được thay thế với DMI.
Cho Laptop:
Kiến trúc Arrandale - điện áp thấp - nền tảng 32 nm.
Dựa trên Westmere.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Smart Cache.
FSB đã được thay thế với DMI.
Core i5:
Cho PC:
Kiến trúc Clarkdale - nền tảng 32 nm
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT-x , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart
Cache và AES-NI.
i5-661 không hỗ trợ Intel VT-d.
FSB đã được thay thế với DMI.
Kiến trúc Lynnfield - nền tảng 45 nm
Dựa trên Nehalem


Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel.
SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), Intel VTx , Turbo Boost , Smart Cache.
Hyper-Threading bị vô hiệu hóa.
Cho Laptop:
Kiến trúc Arrandale - điện áp thấp - nền tảng 32 nm
Dựa trên Westmere.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,

Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.
FSB đã được thay thế với DMI.
Kiến trúc Arrandale - nền tảng 32 nm
Dựa trên Westmere.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache . Tất cả trừ430M hỗ trợ i5 AES-NI.
FSB đã được thay thế với DMI.
Core i5-520E có hỗ trợ bộ nhớ ECC và chia hai cổng PCI.
Core i7:
Cho PC:
Kiến trúc Lynnfield - nền tảng 45 nm
Dựa trên Nehalem.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache
Kiến trúc Bloomfield - nền tảng 45 nm
Dựa trên Nehalem/
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.
Kiến trúc Gulftown - nền tảng 32 nm.
Dựa trên Westmere.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Turbo Boost , Hyper-Threading , Smart Cache.
Chỉ Core i7-980X sẽ có một khóa số nhân.
Cho laptop:
Kiến trúc Arrandale - điện áp thấp - nền tảng 32 nm

Dựa trên Westmere.


Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.
FSB được thay thế bằng DMI.
Kiến trúc Arrandale - nền tảng 32 nm
Dựa trên Westmere.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.
FSB được thay thế bằng DMI.
Kiến trúc Arrandale - nền tảng 32 nm
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart
Cache.
FSB được thay thế bằng DMI.
Kiến trúc Clarksfield - nền tảng 45 nm
Dựa trên Nehalem.
Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 ,
Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực
hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

Hình 9. Các CPU core I dùng cho máy Laptop
d.So sánh đặc trưng của Intel CPU Core i3, i5,i7:
CORE I3
CORE I5
CORE I7

Khả năng xử lý thông minh Khả năng xử lý thông minh Khả năng xử lý thông minh
rõ ràng bắt đầu tại đây:
rõ ràng bằng một cú tăng rõ ràng cao nhất.
Xử Lý Đa Nhiệm Thông vọt tốc độ.
Khả năng ép xung cho
Minh nhờ Công Nghệ
Tự động gia tăng tốc độ khiphép đạt được hiệu quả


Intel® Hyper-Threading bạn cần bằng Công Nghệ
Các tính năng đồ họa tuyệt Intel® Turbo Boost 2.0
vời tích hợp sẵn.
Xử Lý Đa Nhiệm Thông
Minh nhờ Công Nghệ
Intel® Hyper-Threading
Các tính năng đồ họa tuyệt
vời tích hợp sẵn.

đáng sửng sốt
Tự động gia tăng tốc độ khi
bạn cần bằng Công Nghệ
Intel® Turbo Boost 2.0
Xử Lý Đa Nhiệm Thông
Minh nhờ Công Nghệ
Intel® Hyper-Threading
Các tính năng đồ họa tuyệt
vời tích hợp sẵn.

e.Một số ứng dụng của dòng sản phẩm Core I:
Core i3 được ứng dụng trong những máy tính cá nhân sử dụng đồ họa, xử lý công

việc thông dụng và hỗ trợ trên công nghệ windows 64 bit với những chương trình
đồ họa: photoshop CS4, Corel X4, Plash FX … loại này phù hợp cho những người
dùng phổ thông: học sinh, sinh viên, nhân viên văn phòng.
Core i5 thì được dùng nhiều hơn khi máy tính cần phải xử lý công việc nhiều và
hiệu quả hơn về thiết kế đồ họa và trong việc xây dựng lên hệ thống ảo hóa phục
vụ công việc nghiên cứu và học tập nâng cao dùng cho những người dùng tầm
trung: học sinh, sinh viên học chuyên ngành công nghệ thông tin, nhân viên văn
phòng cao cấp cần xử lý nhiều công việc và đồ họa cao cấp.
Core i7 với kiến trúc 4 nhân 8 luồn dữ liệu nên thường được dùng vào trong các
công việc đồ họa dưới giao diện 64 bit cần độ xử lý tốc độ cực nhanh: thiết kế
hình vẽ 3D, 4D dựng phim 4D….xây dựng hệ thống ảo hóa với quy mô lớn phục
vụ công việc nghiên cứu công nghệ. Dùng cho người dùng cao cấp, người dùng
chuyên nghiệp: chuyên thiết kế đồ họa, chế bản âm thanh hình ảnh, sản xuất phim
ảnh, sinh viên học chuyên ngành đồ họa máy tính, chế bản phim hoạt hình…
Hiện nay i3, i5, i7 với 2 loại socket là 1156 và 1366. Trong đó loại CPU dùng
Socket 1156 là nhiều nhất, còn loại 1366 chỉ còn ở CPU Core i7 920 2.66 GHz.
Core i3, i5, i7 cải thiện rất nhiều về tốc độ xử lý của máy tính vì có cấu tạo nhiều
nhân, nhiều luồng xử lý hơn (4 nhân, 4 luồng hoặc 8 luồng) và thay vì lấy dữ liệu
xử lý phải qua chip cầu bắc nhưng bây giờ thì lấy trực tiếp từ Ram vào CPU, xử lý
nhiều công việc hơn phục vụ được yêu cầu của người dùng. Bên cạnh đó để phân
biệt rõ về core i3, i5, i7 thì đối với core i3 không hỗ trợ công nghệ turbo boost cò
core i5,i7 có hỗ trợ công nghệ nay đặc biệt là core i7 nó có cấu tạo 4 nhân và 8
luồng xử lý dữ liệu.


IX.Các Dòng CPU của hãng INTEL (1993-2002)
Pentium là loại CPU phổ biến nhất được dùng trong các máy tính cá nhân
trên phạm vi toàn thế giới.
Bộ Xử lý Pentium được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1993, thay thế cho bộ xử lý
486. Do vậy, Pentium khởi đầu như là bộ xử lý thế hệ thứ 5 của kiến trúc xử lý

x86 của hãng Intel. Nhiều người trong chúng ta vẫn thường gọi CPU Pentium đời
đầu tiên và máy tính sử dụng các CPU đó là CPU 586 hoặc máy tính 586. Pentium
sử dụng các kênh truyền (internal bus) 64-bit thay vì 32-bit như CPU 386 và 486.
Nó có các loại khác nhau hỗ trợ các kênh truyền hệ thống 50,60 và 66 Mhz; bao
gồm từ 3.1 đến 3.3 triệu transistor (mạch bán dẫn); và được thiết kế trên công nghệ
vi xử lý 0.6 - 0.35 micron. Dòng Pentium sử dụng công nghệ đóng gói PGA
(Plastic Grid Array) và được gắn vào mainboard có khe gắn hình vuông gọi là
Socket 7.
Pentium Pro - (Năm 1995-1997. Tốc độ 150MHz-200MHz): Là một nhánh thuộc
dòng CPU Pentium thông thường được sử dụng trong các máy tính cá nhân hoặc
máy chủ cao cấp. Nó cho phép máy tính quản lý bộ nhớ từ 4GB-64GB. Pentium
Pro có Cache L2 từ 512KB tới 1MB, kênh truyền hệ thống (system bus) là 60 hoặc
66Mhz, công nghệ vi xử lý 0.35 micron, bao gồm trên 5.5 triệu transistor (mạch
bán dẫn) và sử dụng công nghệ đóng gói PGA (xem giải thích về một số công
nghệ đóng gói ở phần Mainboard), được gắn vào mainboard có khe gắn hình
vuông gọi là Socket 8.
Pentium MMX - (Năm 1997-1999. Tốc độ 233MHz -300MHz): Thuộc dòng CPU
Pentium nhưng được thiết kế thêm các lệnh hỗ trợ truyền thông đa phương tiện
(multimedia) MMX, số lượng transistor là 4.5 triệu, sử dụng công nghệ đóng gói
PGA và công nghệ vi xử lý 0.35 micron (các bộ xử lý mobile sử dụng 0.25
micron).
Pentium II - (Năm 1997-1999. Tốc độ 233 Mhz- 450Mhz): Là dòng CPU kế tiếp
sau Pentium Pro của hãng Intel. Pentium II có Code Name (Tên mã) là "Klamath"
và trên thực tế là Pentium Pro với các lệnh Multimedia MMX bổ xung. Giới thiệu
năm 1997 với các tốc độ 233 và 266Mhz, sử dụng System bus (Kênh truyền hệ
thống) có tần số 66 hoặc 100 Mhz. Với Pentium II, Intel cũng giới thiệu công nghệ
đóng gói SECC (Single Edge Contact/Connector Catridge)- Hộp (CPU) giao tiếp
theo một cạnh- mà chúng ta thường gọi là SLOT1.
Pentium II sử dụng cho máy tính để bàn (desktop model) có 7.5 triệu transistor
(mạch bán dẫn), Cache L2 512KB và đóng gói theo kiểu SECC.

Pentium II sử dụng cho máy tính xách tay (mobile model) có 27.4 triệu transistor,
Cache L2 256KB và đóng gói theo kiểu BGA (Ball Grid Array) hoặc MMC
(Mobile Mini Cartridge).


Pentium II Xeon - (Năm 1998-1999. Tốc độ 400Mhz - 450Mhz): Là dòng Pentium
II cao cấp chuyên được sử dụng cho các máy tính được dùng làm máy chủ cao cấp
loại 2 hoặc 4 đường (2-way and 4-way server). Thông số kỹ thuật của Pentium II
Xeon tương tự như của Pentium II nhưng Cache L2 có dung lượng 512 KB, 1 MB,
2MB và sử dụng system bus là 100Mhz.
Celeron - (Năm 1998-2002+. Tốc độ 266Mhz -1.8Ghz+): Là dòng CPU giá thấp
của Intel được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1998. Người ta thường gọi Celeron
là dòng Pentium II "rẻ tiền". Các đời đầu tiên của Celeron (266 và 300Mhz) không
có Cache L2 gắn ngoài nên không thể hiện được sức mạnh khi so sánh với các đời
CPU Penrtium II bởi "tính chậm chạp, lờ đờ" của chúng và được xem là các đời
sản phẩm "nháp".
Tuy nhiên các đời CPU Celeron kế tiếp đã được bổ xung Cache L2 128KB (vào
năm 1999) cho phép Celeron chạy ổn định và hiệu quả hơn. Trong thực tế, việc
tung ra số lượng lớn sản phẩm với dung lượng Cache L2 khác nhau nhằm thỏa
mãn nhu cầu sử dụng của các đối tượng khách hàng khác nhau là mục tiêu của
Hãng Intel (CPU có cache L2 càng nhỏ thì giá càng thấp).
Dòng Celeron "lai" Pentium III (Pentium III-based Celeron) sử dụng công nghệ
Coppermine được giới thiệu năm 2000. Người ta còn gọi loại Celeron này là dòng
Pentium III "rẻ tiền". Celeron sử dụng kênh truyền hệ thống (system bus) 66 Mhz
-100Mhz (Tualatin), công nghệ đóng gói SEPP - PPGA - PPGA2 - BGA (Mobile
Celeron CPU).
Hiện nay, Intel tiếp tục phát triển các dòng Celeron tương thích Pentium 4 trong
khi chuẩn bị chấm dứt sản xuất các CPU Pentium iii. CPU Celeron mới nhất là
Celeron 1.8Ghz sử dụng FC-PGA2 (478-pin), 400 Mhz system bus và có 256KB
L2 cache.

Pentium III - (Năm 1999-2002+. Tốc độ 450Mhz - 1.4Ghz+): Dòng CPU kế tục
Pentium II của hãng Intel và được giới thiệu vào năm 1999 với tốc độ 450 và 500
Mhz. Pentium III có tên mã là Katmai. Kiến trúc của Pentium III tương tự như của
Pentium II ngoại trừ việc nó có thêm bộ 70 lệnh hỗ trợ đồ họa, thường được gọi là
SSE (Single SIMD Extensions). Đầu tiên Pentium III được thiết kế sử dụng công
nghệ đóng gói kiểu SLOT 1 (SECC), kênh truyền hệ thống (system bus) là 100
Mhz và Cach L2 được xây dựng sẵn với dung lượng là 512KB. Tuy nhiên, sau này
Intel cũng thiết kế các Pentium III đóng gói theo kiểu SECC2, FC-PGA và FCPGA2 (Socket 370), kênh hệ thống 133 và Cache L2 là 256KB. Mobile Pentium
iii (Pentium iii sử dụng cho máy tính xách tay) sử dụng công nghệ đóng gói BGA
và Micro PGA.
Pentium III XEON - (Năm 1999-2001+. Tốc độ 500Mhz - 1.0Ghz+): Tính năng
tượng tự như Pentium III nhưng dung lượng Cache L2 đạt tới 2MB. Xeon sử dụng
công nghệ đóng gói SECC2 và SC330. Penium III Xeon được sử dụng trong các


máy chủ 2-đường đến 8-đường (2-way to 8-way server).
Pentium 4 - (Năm 2000-2002+ . Tốc độ 1.2 Ghz - 2.8 Ghz+): Là dòng CPU mới
nhất và mạnh nhất hiện nay của hãng Intel chuyên sử dụng cho các máy tính để
bàn, các trạm làm việc trên mạng và các máy chủ cấp thấp. Intel phát triển
Pentium 4 dựa trên công nghệ Vi kiến trúc Netburst (Netburst™
Microarchitecture) của mình. Bộ xử lý Pentium 4 được thiết kế cho các ứng dụng
cao cấp như âm thanh, phim hoặc hình ảnh 3D trực tuyến (Internet audio,
streaming video, and image processing), biên tập phim video, thiết kế kỹ thuật trên
máy tính (CAD), trò chơi, truyền thông đa phương tiện (multimedia) và các môi
trường người dùng đa nhiệm (multi-tasking user environment).
Netburst™: Là mô hình vi kiến trúc (micro architecture) của Intel. Nó cung cấp
một số tính năng và công nghệ mới rất cao cấp như: công nghệ siêu ống (hyperpipelined technology), kênh truyền hệ thống 400Mhz và 533 Mhz (400Mhz 533Mhz system bus), Bộ nhớ nội cho phép truy cập lệnh thực thi (Execution Trace
Cache) và Cơ chế thực thi lệnh nhanh chóng (Rapid Execution Engine). Một số
công nghệ và tính năng tăng cường như: Bộ nhớ nội truy cập nhanh cao cấp
(Advanced Transfer Cache), Đơn vị xử lý dấu chấm động và truyền thông đa

phương tiện được cải tiến (enhanced floating point and multimedia unit) và Bộ
lệnh hỗ trợ đồ họa và truyền thông đa phương tiện cấp 2 (Streaming SIMD SSE
2).
Khả năng cung cấp một số công nghệ mới và các tính năng được tăng cường trên
đây dựa vào các tiến bộ mới nhất của Intel trong lĩnh vực thiết kế mạch, xử lý việc
tiêu thụ năng lượng và các công cụ tính toán không thể thực hiện được ở các mô
hình vi kiến trúc ở các thế hệ CPU trước.
Hyper-Pipelined Technology - Công nghệ Siêu ống: Là công nghệ mới được giới
thiệu trong Vi kiến trúc Netburst™ của Intel. Nó tăng gấp đôi "độ sâu" của "ống"
xử lý lệnh của CPU khi so sánh với mô hình Vi kiến trúc P6 được sử dụng ở các
thế hệ CPU Pentium iii. Một trong các "ống" chính là ống Dự đoán phân nhánh /
phục hồi (branch prediction / recovery pipeline) được thực hiện trong 20 giai đoạn
(20 stages) trong vi kiến trúc Netburst, so với 10 giai đoạn trong vi kiến trúc P6.
Công nghệ này làm tăng đáng kể khả năng hoạt động, tần số và khả năng phát
triển mở rộng của bộ xử lý.
400Mhz - 533Mhz System Bus - Bus hệ thống lên đến 533Mhz của Pentium 4: Bộ
xử lý máy tính để bàn của Intel có thể cung cấp năng lực xử lý cao cấp nhất hiện
nay với việc chuyển tải 4.2GB dữ liệu mỗi giây vào-ra bộ xử lý (4.2GB of dataper-second into and out). Với các CPU Pentium 4 sử dụng 400Mhz System bus,
tốc độ truyền nhận dữ liệu vào-ra CPU là 3.2GB mỗi giây so với tốc độ tương ứng
là 1.06GB/ Giây với thế hệ Pentium iii sử dụng kênh truyền hệ thống 133Mhz
(133Mhz system bus).