Bộ vi xử lí CPU

Môn học: Cấu trúc máy tính

BỘ VI XỬ LÍ- CPU
GiẢNG VIÊN: Đinh Quang Tuyến


TỔNG QUAN VỀ BỘ VI XỬ LÍCPU
CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG
VÀ ĐẶC ĐIỂM BỘ VI XỬ LÍ- CPU
CÔNG NGHỆ VI XỬ LÍ ,
CÁC DÒNG VÀ THẾ HỆ VI XỬ LÍ
CHUẨN ĐOÁN VÀ XỬ LÍ SỰ CỐ
Company Logo

www.themegallery.com


1.1 Định nghĩa về CPU

CPU (Central Processing Unit) là một đơn vị xử lý trung
tâm, được xem như bộ não, một trong những phần tử cốt
lõi nhất của máy vi tính.

Company Logo


1.2 T ốc đ ộ x ử lý CPU
Tốc độ xử lý của CPU là tần số tính toán
và làm việc của nó được đo bằng đơn vị GHz
hoặc MHz.

Company Logo

www.themegallery.com


1.3 Chức năng của vi xử lý :
Tính toán, xử lý dữ liệu…
Truy xuất, trao đổi thông tin

Company Logo

www.themegallery.com


1.4.Phân loại vi xử lý :
a.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.

Company Logo

www.themegallery.com


1.4.Phân loại vi xử lý :
a.Phân loại theo mục đích sử dụng
◦ Dùng cho máy tính để bàn (Desktop Computer): thiết kế lớn, tốc
độ xung clock cao, hệ thống tản nhiệt lớn.

Company Logo

www.themegallery.com


1.4.Phân loại vi xử lý :
a.Phân loại theo mục đích sử dụng
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.

Company Logo

www.themegallery.com


1.4.Phân loại vi xử lý :
b.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

Company Logo

www.themegallery.com


1.4.Phân loại vi xử lý :

b.phân loại theo công nghệ chế tạo:
- Nhờ vào sự tiến bộ của khoa học – kỷ thuật nên vi
xư lý càn ngày càn nhỏ gọn .

Company Logo

www.themegallery.com


www.themegallery.com

Company Logo


1.5 các nhà sản xuất vi xử lý:
Intel 
 
AMD 

 

HP 

 

Dell
ARM
IBM
Compaq
Motorola

Hitachi

 
 
 
 
 


Company Logo

www.themegallery.com


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.

Company Logo

www.themegallery.com


VI XỬ LÝ INTEL

Company Logo

www.themegallery.com

FAN - VI XỬ LÝ

Company Logo

www.themegallery.com


CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Vi
Vi xử
xử lýlý được
được cấu
cấu tạo
tạo từ
từ nhiều
nhiều thành
thành phần
phần với
với các
các chức
chức năng
năng chuyên
chuyên
biệt,
biệt, phụ
phụ thuộc
thuộc vào
vào từng

từng nhà
nhà sản
sản xuất.
xuất. Tuy
Tuy mỗi
mỗi vivi xử
xử lýlý có
có thiết
thiết kế
kế
riêng
riêng nhưng
nhưng tất
tất cả
cả đều
đềucó
cócùng
cùngchung
chungmột
một nguyên
nguyênlýlýhoạt
hoạt động.
động.

Company Logo

www.themegallery.com


CẤU TẠO 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
Company Logo

www.themegallery.com


SƠ ĐỒ KHỐI NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Company Logo

www.themegallery.com


ĐẶC TRƯNG VI XỬ LÝ
Mỗi
Mỗi vivi xử
xử lýlý đều
đều có
có những
những đặc
đặc trưng
trưng và
và các

các thông
thông số
số kỹ
kỹ thuật
thuật khác
khác
nhau.
nhau. Tuy
Tuy nhiên
nhiên khi
khi đề
đề cập
cập đến
đến vivi xử
xử lýlý chúng
chúng ta
ta thường
thường quan
quan tâm
tâm
đến
đến một
một số
số yếu
yếutố
tốsau
sauđây:
đây:

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
…
Company Logo

www.themegallery.com


THÁP SO SÁNH TỐC ĐỘ CPU

Tốc độ,
giá thành,
dung
lượng

Kích
thước

CPU

Cache
Bộ nhớ RAM

Ổ đĩa cứng (Hard Disk Drive)
Company Logo

www.themegallery.com


THÔNG SỐ KỸ THUẬT CPU

Company Logo

www.themegallery.com


THÔNG SỐ KỸ THUẬT


INSTRUCTIONS SET
Tập lệnh là các tập hợp những chức năng mà một CPU sẽ hỗ
trợ. Vi xử lý có tích hợp nhiều tập lệnh sẽ có khả năng tính
toán tốt hơn.
Các tập lệnh phổ biến: CISC, RISC, SIMD, MMX, MMX+, SSE,
SSE5, 3Dnow.


CÔNG NGHỆ VI XỬ LÝ
Sự
Sựphát
phát triển
triểncủa
của khoa

khoahọc
họckỹ
kỹthuật
thuật tạo
tạo nên
nên nhiều
nhiềucông
công nghệ
nghệ mới
mớigiúp
giúp
CPU
CPU tối
tối ưu
ưu hóa
hóa mọi
mọi hoạt
hoạt động
động và
và đạt
đạt được
được hiệu
hiệu quả
quả sử
sử dụng
dụng cao
cao
nhất.
nhất.

Các công nghệ tiêu biểu được tích hợp cho vi xử lý
Hyper Threading Technology
Dual Core, Quad Core
Intel Extended Memory 64 Technology (EM64T)
Intel Virtualization Technology
AMD HTT (Hyper TransportTM™ Technology)
Enhanced Intel SpeedStep
Execute Disable Bit
…


HYPER – THEARDING TECHNOLOGY
Công nghệ mô phỏng một CPU vật lý như hai CPU luận lý, sử
dụng tài nguyên vật lý được chia sẻ và có cấu trúc chung giống
nhau. Hệ điều hành và chương trình ứng dụng hoạt động trên
cả hai CPU logic giúp tốc độ xử lý trung bình nhanh hơn so
với một CPU vật lý.