Xem mẫu
KIẾN TRÚC VÀ TỔ CHỨC MÁY TÍNH (Computer Organization and Architecture)
Chương 3
Bộ xử lý trung tâm
bangtqh@utc2.edu.vn
Nội dung
1. Nhiệm vụ và cấu trúc cơ bản của CPU
– Nhiệm vụ của CPU
– Cấu trúc cơ bản của CPU
2. Hoạt động của CPU
3. Kiến trúc các bộ xử lý tiên tiến
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 2
3.1. Nhiệm vụ - Cấu trúc cơ bản của CPU Mô hình máy tính
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 3
Các mô hình máy tính Mô hình Havard
– Lệnh và dữ liệu được lưu trữ trên hệ thống nhớ riêng biệt
Mô hình Von-Newmann
– Lệnh và dữ liệu được lưu trữ trên cùng một hệ thống nhớ là mô hình của máy tính cá nhân hiện nay
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 4
CPU họ Intel 8080
– Bộ xử lý đa năng đầu tiên – Đường dẫn dữ liệu 8 bit
– Được dùng như là một PC đầu tiên 8086
– Có khả năng cao hơn – 16 bit
– Có cache lệnh, nhận trước được ít lệnh
– 8088 (bus mở rộng 8 bit), được dùng lần đầu ở máy IBM PC
80286
– Bộ nhớ RAM: 1M
– Có thể quản lý được bộ nhớ đến 16MB
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 5
CPU họ Intel
80386
– 32 bit
– Hỗ trợ đa nhiệm
80486
– Chứa cache và pipeline lệnh phức tạp – Thêm bộ đồng xử lý toán học
Petium
– Siêu vô hướng
– Nhiều lệnh thực hiện song song Pentium Pro
– Tăng tổ chức siêu vô hướng
– Chức năng các thanh ghi linh hoạt – Tiên đoán rẽ nhánh
– Phân tích luồng dữ liệu
– Thực hiện suy đoán (speculative execution)
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 6
CPU họ Intel Pentium II
– Công nghệ MMX (MultiMedia eXtension)
– Xử lý đồ họa, âm thanh, hình ảnh tốt Pentium III
– Thêm các lệnh dấu chấm động cho đồ họa 3D Pentium !V
– Chú ý tới các số ả Rập hơn các số La Mã
– Tăng cường xử lý multimedia và dấu chấm động hơn. Itanium
– 64 bit
– Nhận trước lệnh động, có thể pipeline bằng phần mềm – . . . . .
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 7
Sự phát triển của BXL họ Intel
Year Chip 1971 4004 1972 8008 1974 8080 1978 8086 1979 8088 1982 80286 1985 80386 1989 80486 1993 Pentium ® 1995 Pentium ® Pro 1998 Pentium ® !!
1998 Pentium 2 Xeon
L Transistors 10mm 2.3K 10mm 3.5K
6mm 4.5K 3mm 29K 3mm 29K
1.5mm 134K 1mm 275K 0.8mm 1.2M 0.6mm 3.1M 0.35mm 5.5M 0.25mm 7.5M
0.25mm 7.5M
Clock rate 740kHz 500kHz 2MHz 5/8/10 MHz 4.7/8 MHz 6/8/16MHz 33 50MHz 66MHz 200MHz 333MHz
400MHz
MIPS 0.07 0.05 0.29
0.33/0.66/0.75 0.33/0.66 1.5 9.9 41 126.5 200 >300
400
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 8
Sự phát triển của BXL họ Intel
Year Chip 1999 Pentium ® !!! 2000 Pentium ® !V 2002 P4 Northwood 2003 Itanium ® 2 2008 Core i3 2009 Core i5
2011- Core i7 nay
L Transistors 0.25mm 9.9M 0.18mm 42M 0.13mm 55M 0.13mm 410M
32nm 32nm
32nm
Clock rate 500MHz 1.5GHz 2.4GHz 3.0GHz 3.33GHz 3.6GHz
4GHz
MIPS >500 1.5K 6.5K-10K
9.726K
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 9
Minh họa một số CPU của intel
Intel 4004 - 1970s (First Microprocessor)
Intel 8088
(LSI Microprocessor)
bangtqh@utc2.edu.vn Chương 3 - Bộ xử lý trung tâm 10
...
- tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn