Bài giảng Phần cứng máy tính (ThS. Huỳnh Nam) Bài 4

Lịch thi giữa kì
Trước ngày 31-10- 09-11-2015: Kiểm tra
2015, mỗi nhóm lý
tay nghề ca 1.1 và
thuyết phải có ít
1.2
nhất 5 bảng báo
10-11-2015: Kiểm tra
giá. Yêu cầu: Bảng
tay nghề ca 2.1, 2.2
báo giá phải cùng Logo và 3.1, 3.2
cửa hàng và ngày
10-11-2015: Thi lý
ra bảng báo giá
thuyết giữa kì
 Thời gian từ 2h30  5h
 Hình thức trắc nghiệm và
tự luận
26 October 2015

1


MƠN : PHẦN CỨNG MÁY TÍNH

26 October 2015

2


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
Chẩn đốn và xử lí sự cố
Logo

26 October 2015

3


MỤC TIÊU BÀI HỌC
Hiểu biết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vi xử lý
Giải thích các thơng số kỹ thuật và công nghệ của vi
xử lý
Phương pháp lắp đặt và giải pháp nâng cấp vi xử lý

Logo

26 October 2015

4


TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÝ
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 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).
Logo

26 October 2015

5


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.
Logo

26 October 2015

7


Phân loại vi xử lý
Phân loại theo kiến trúc thiết kế
Willamette,
Northwood,

Prescott,
Presscott-2M,
Netburst:
Smithfield, Cedar Mill, Presler
P6M/Banias: Banias, Dothan, Dothan533, Yonah
Core/Penryn: Conroe, Wolfdale, Kentsfield, Yorkfield
Nehalem/ Westmere, Gesher
Logo
Sandy Bridge

26 October 2015

8


Ví dụ: Sandy-Bridge

Logo

26 October 2015

9


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: cơng nghệ 130nm/ 90nm/ 65nm/ 45nm/ 32nm/ 22nm…

Logo

26 October 2015

11


Các nhà sản xuất vi xử lý
Intel
( />Dịng Intel® Core™, Intel® Pentium®, Intel® Celeron® dùng
cho máy để bàn, Laptop và Notebook.
Dịng ntel® Xeon™, Intel® Itanium™, dùng cho các máy chủ,
máy trạm.
Logo

26 October 2015

12


Vi xử lý của Intel

Logo

26 October 2015

13


FAN vi xử lý của Intel

Logo

26 October 2015

14


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™ Logo
dùng cho máy chủ, máy trạm.

26 October 2015

15


Vi xử lý của AMD

Logo

26 October 2015

16

FAN vi xử lý của AMD

Logo

26 October 2015

17


Các nhà sản xuất vi xử lý
Một số nhà sản xuất khác
Cyrix
IDT
Rise
VIA
Motorola…

26 October 2015

Logo

18


CẤU TẠO VI XỬ LÝ
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.

Logo

26 October 2015

19


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

26 October 2015

Logo

20


Nguyên lý hoạt động
Khi chạy một chương trình thì các chỉ lệnh của đó sẽ được nạp lên bộ nhớ
RAM
CPU sẽ đọc và làm theo các chỉ lệnh này một cách lần lượt
Trong quá trình đọc và làm theo các chỉ lệnh, bộ giải mã sẽ giải mã các chỉ
lệnh này thành các tín hiệu điều khiển
Logo

26 October 2015

21


CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CPU

Logo

26 October 2015

22


Các thành phần cơ bản của CPU
a. Đơn vị điều khiển (CU: control unit)
Là trung tâm điều hành máy tính. Nó có
nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu
điều khiển cơng việc của các bộ phận khác
của máy tính theo yêu cầu của người sử
Logo
dụng hoặc theo chương
trình đã cài đặt.
b. Đơn vị số học & Logic (ALU:
Arithmetic-Logic Unit)
Thực hiện phép toán số học (cộng, trừ, nhân,
chia) và logic đơn giản (AND, OR, XOR,
NOT)

Các thành phần cơ bản của CPU
c. Tập các thanh ghi (Register)
 Được gắn chặt vào CPU bằng các mạch điện
tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian.
 Dùng để chứa thông tin tạm thời phục vụ cho
các hoạt động của CPU.
Logo
 Các thanh ghi mang các chức năng chuyên
dụng giúp tăng tốc độ trao đổi thơng tin trong
máy tính.
 Gồm có các thanh ghi địa chỉ, thanh ghi dữ
liệu, thanh ghi lệnh và các thanh ghi cờ trạng
thái.


ĐẶC TRƯNG CỦA VI XỬ LÝ
Mỗi vi xử lý đều có những đặc trưng và các thơng 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:
Tốc độ làm việc
BUS (FSB)
Bộ nhớ đệm (Cache)
Tập lệnh (Intructions Set)
Độ rộng Bus
Điện áp hoạt động
Socket/ slot
…

26 October 2015

Logo

25


Clock Frequency
CPU quy định trong thời gian nhất định bao nhiêu chu kì lệnh ( bao
nhiêu xung nhịp clock ) sẽ thực hiện một phép tính nào đó
Clock được tạo từ một tinh thể thạch anh. Tần số xung clock được
tính bằng Megahezt (MHz) hoặc Gigahezt (GHz).

Logo

26 October 2015

26


Phần mềm CPU-Z

Logo

26 October 2015

28