Đề Tài: Tìm hiểu vi mạch vào 8088.Tìm hiểu vi xử lý tiên tiến Bài làm I Tìm hiểu vi mạch vào/ra 8088 Giới thiệu hệ thống vi xử lý Hệ thống Vi xử lý bao gồm:bộ xử lý trung tâm , nhớ giao tiếp thiết bị ngoại vi.Các khối liên lạc với thông qua bus địa chỉ,bus liệu bus điều khiển  CPU đóng vai trò chủ đạo hệ vi xử lý,thực lệnh mã lệnh ,chuyển đổi thành tín hiệu  Bộ nhớ nơi lưu trữ chưowng trình điều khiển,các liệu,kết trung gian trình tính toán,xử lý  Bộ giao tiếp vào cầu nối CPU với giới bên ngoài.Một hệ thống vi xử lý muốn đưa liệu để điều khiển thiết bị bên vào để xử lý phải thông qua giao tiếp vào ra.Các giao tiếp gọi vi xử lý ngoại vi  Hệ thống Bus đảm bảo cho liên lạc thông suốt CPU,các nhớ giao tiếp ngoại vi Giới thiệu vi xử lý 8088 Intel 8088 vi xử lý Intel dựa 8086, với ghi 16-bit 8-bit bus liệu ngoại tiếp Nó chứa tới MB RAM 8088 mắt vào ngày tháng 7năm 1979 , sử dụng máy IBM PC gốc Đích đến 8088 hướng tới hệ thống tiết kiệm tiền sử dụng thiết kế 8-bit Bus lớn với chiều rộng chu vi bảng mạch đắt mắt Bộ đệm chờ 8088 byte, trái ngược với 8086 byte Biến thể 8088 với tốc độ đồng hồ tối đa 5MHz, bao gồm 8088-1 HMOS 80C88-2 CMOS, có tốc độ đồng hồ tối đa 10MHz Kế thừa 8088 bao gồm 80188, 80186, 80286, 80386, 80486 ngày 2.1 Sơ đồ khối 8088 2.2 Nguyên lý hoạt động BIU có nhiệm vụ đưa địa chỉ, đọc mã lệnh từ nhớ, đọc/ghi liệu từ/vào cổng nhớ Bên BIU có nhớ đệm lệnh (còn gọi hàng đợi lệnh) với dung lượng byte dùng để chứa lệnh đọc nằm sẵn chờ EU xử lý Đây cấu trúc cấy vào vi xử lý 8086/88 để thực chế xử lý liên tục dòng mã lệnh (instruction pipelining) Pipeline chế ứng dụng từ năm 60 máy tính lớn EU có nhiệm vụ cung cấp địa cho BIU để khối đọc lệnh liệu, thân giải mã lệnh thực lệnh Mã lệnh đọc vào từ nhớ đưa đến đầu vào giải mã (nằm khối điều khiển CU), thông tin thu từ đầu giải mã đưa đến mạch tạo xung điều khiển để tạo dãy xung khác (tùy lệnh) điều khiển hoạt động phận bên bên CPU Trong EU có khối tính toán số học logic ALU dùng để thực thao tác khác với toán hạng lệnh 2.3 Sơ đồ khối chân chức 8088 Trong máy vi tính ,đóng vai trò trung tâm điều khiển hoạt động toàn hệ thống vi xử lý trung tâm CPU ( Central Processing Unit ) Bộ vi xử lý 8088 máy vi tính IBM PC/XT vi xử lý 16 bit có nhiệm vụ điều khiển hoạt động máy cách gửi thu nhận tín hiệu điều khiển , địa nhớ liệu từ phần sang phần khác máy tínhthông qua mạng lưới đường liên lạc điện từ gọi bus Ðể nối nhớ chip hỗ trợ khác vào bus có cổng vào (I/O port ) đặt dọc theo bus Dữ liệu qua cổng vào /ra để đến rời CPU tới phần khác máy vi tính Bộ vi xử lý 8088 có hai chế độ hoạt động chế độ MIN chế độ MAX nên số chân có chức khác chế độ hoạt động khác vi xử lý Sơ đồ khối chân chức 8088 *Các chân chức - AD0 - AD7 : Các chân địa liệu phân đường chứa bít liệu bit thấp địa nhớ I/O - A8 - A15 : Các chân địa xác định bit cao địa nhớ ,I/O ,trong suốt trính HLDA hoạt động chân trạng thái trở kháng cao - A16 /S ,A17/S ,A18/S , A19 /S : Các chân địa /trạng thái ba trạng thái , chân trạng thái trở kháng cao suốt trình HLDA Bít trạng thái S6 =0 ,S5 trạng thái cờ IF S4,S3 xác định đoạn nhớ thâm nhập : S4 S3 Ðoạn nhớ thâm nhập 0 Ðoạn liệu Ðoạn ngăn xếp Ðoạn lệnh đoạn 1 Ðoạn dứ liệu S4 ,S3 xác định đoạn nhớ thâm nhập - RD : Tín hiệu điều khiển đọc liệu từ nhớ ,cổng I/O - READY :tín hiệu vào thông báo nhớ cổng I/O sẵn sàng làm việc - INTR : (interupt request ) tín hiệu vào yêu cầu ngắt che phần mềm - TEST : tín hiệu vào để kiểm tra VXL lệnh WAIT - NMI : đầu vào tín hiệu ngắt không che - RESET : tín hiệu vào để khởi động VXL ,địa khởi động FFFF0h - CLK : Tín hiệu nhịp đưa vào cho VXL lấy từ phát xung nhịp 8284 - Vcc : Ðiện áp nguồn 5V - GND : Ground -đất - MN / MX : minimum/maximum mode Tín hiệu vào điều khiển chế độ ,tín hiệu xác lập cố định MN/MX nối với +5V - chế độ ,nối với đất -chế độ max * Các chân chế độ MIN - M/IO : Chỉ CPU thâm nhập nhớ hay cổng I/O - WR : Tín hiệu trạng thái báo ghi liệu nhớ ,I/O INTA (Interupt acknowledge ) : Tín hiệu chấp nhận ngắt - ALE ( Address latch enable ) : Tín hiệu thông báo bus địa liệu có chứa địa DT/R ( Data trasmit / Receiver ) : Tín hiệu trạng thái chiều chuyển động liệu , DT/ R = liệu từ CPU , DT/ R = liệu vào CPU - DEN (Data enable ) : Tín hiệu ba trạng thái để mở đệm liệu ,khi DEN =0 có liệu - HOLD : Tín hiệu vào yêu cầu treo (thả ) CPU - HLDA (Hold acknowledge ) : báo vi xử lý chấp nhận thả - SS0 : Tín hiệu trạng thái ,hoạt động theo bảng sau : DT/ R SS0 Chu kỳ bus 0 Báo nhận lệnh ngắt 0 Ðọc nhớ IO/M Ghi nhớ 1 Dừng 0 Nhận lệnh 1 Ðọc cổng I/O 1 Ghi cổng I/O 1 Dừng */ Các chân chế độ MAX - S2 ,S1 ,S0 : Cho biết trạng thái chu kỳ bus S2 S1 S0 Chu kỳ bus 0 Trả lời ngắt 0 Ðọc cổng I/O Ghi cổng I/O 1 Dừng 0 Nhận lệnh 1 Ðọc nhớ 1 Ghi nhớ 1 Thụ động - RQ/ GT0 ,RQ/ GT1 (Request /Grant ) :Tín hiệu hai chiều RQ -yêu cầu treo bus ,GT tín hiệu báo CPU chấp nhận treo - LOCK : Tín hiệu cấm mạch điều khiển khác sử dụng bus - QS1 ,QS0 (Queu status): Cho biết trạng thái hàng đợi lệnh Bảng trạng thái : QS1 QS0 Trạng thái 0 không hoạt động Byte thứ mã lệnh Hàng đợi lệnh rỗng 1 Các byte 2.4 Các chế độ hoạt động 8088 2.4.1/Chế độ tối thiểu : ( chân MN/ MX nối với nguồn +5V ) Trong chế độ vi xử lý 8088 trực tiếp gửi tín hiệu điều khiển cho hệ thống Ðây chế độ hoạt động đơn giản 8088 ,tín hiệu điều khiển thực vi xử lý Cấu hình cho phép thiết bị ngoại vi 8085A hoạt động cách tương thích với 8088 mà không cầncác mạch phụ bên Hình vẽ minh hoạ hệ thống 8088 hoạt động với chế độ MIN 2.4.2 Chế độ MAX ( chân MN /MX nối thẳng với đất ) Khác biệt so với chế độ Min ,trong chế độ 8088 cần mạch phụ bên để chuyển đổi tín hiệu điều khiển Các mạch phụ chuyển đổi tín hiệu bit trạng thái S0 ,S1 ,S2 thành tín hiệu trao đổi I/O nhớ để điều khiển truyền liệu Trong chế độ 8088 cần có thêm điều khiển bus 8288 đủ chân tín hiệu đầu chức thay chức số chân minh hoạ Chế độ MAX sử dụng hệ thống có chứa đồng xử lý đồng xử lý toán học 8087 Mạch tạo xung nhịp 8284 Cho dù làm việc chế độ Min hay Max CPU 8088 cần xung nhịp từ mạch tạo xung nhịp 8284 Mạch tạo xung nhịp cung cấp xung nhịp với tần số thích hợp cho toàn hệ mà có ảnh hưởng tới việc đồng tín hiệu Reset tín hiệu Ready CPU 3.1.Sơ đồ khối chức 8284 Mạch tạo xung đồng hồ 8284 cho CPU 8088 */Chức chân 8284 vi mạch 18 chân thiết kế chuyên dùng ,có nhiệm vụ tạo xung nhịp điều khiển hoạt động 8088 - AEN1 AEN2 (Address enable ) : xác định trạng thái sẵn sàng bus tương ứng với hai tín hiệu RDY1 RDY2 dùng để tạo trạng thái chờ - RDY1 RDY2 (Bus ready ): Ðầu vào kết hợp với AEN1 AEN2 tạo trạng thái chờ hệ thống 8088 - READY : Ðầu nối với chân READY 8088 ,tín hiệu đồng với tín hiệu hai chân RDY1 RDY2 - ASYNC - Ready synchronization select :Ðầu vào chọn đồng hai giai đoạn cho đầu vào RDY1 RDY2 - X1 X2 (Crystal input) : chân nối với nguồn dao động thạch anh bên tạo xung nhịp cho 8284A hoạt động - F/C - Frequency /Crystal : chọn nguồn xung nhịp cho 8284A ,nếu tín hiệu mức cao nguồn xung nhịp bên cung cấp xung qua chân EFI ,nếu tín hiệu mức thấp nguồn xung bên 8284 đảm nhận nhiệm vụ - EFI - external Frequency Input : đầu vào sử dụng F/C mức cao - CLK - clock : Ðầu cung cấp xung nhịp cho VXL 8088 ,và thành phần khác hệ thống Tín hiệu CLK phần nguồn dao độngngoài tần số vào chân EFI mức cao 33% chu kỳ làm việc định 8088 - PCLK -Peripheral Clock : Tín hiệu phần tần số nguồn dao động tần số cấp vào chân EFI mức cao 50% chu kỳ làm việc Ðầu PCLK cung cấp xung nhịp cho thiết bị ngoại vi hệ thống - OSC - Oscillato output : Tín hiệu mức TTL có tần số tần số đưa vào đầu EFI Ðầu cung cấp xung nhịp cho vi mạch 8284A khác hệ thống - RES- Reset input : Tín hiệu vào hoạt động mức thấp reset đầu vào 8284A - RESET - reset output : Ðầu nối với chân RESET 8088 - CSYNC - Clock Syncronization :Chân sử dụng đầu vào EFI sử dụng để với với Athlon 64 đơn nhân hoạt động tần số 2,4 GHz So sánh CPU hai nhân nóng AMD hoạt động tốc độ 2,2 đến 2,4 GHz tiêu thụ công suất 110 W với CPU hai nhân Intel Pentium Extreme Edition tiêu thụ công suất 130 W thấy ưu điểm thứ hai CPU hai nhân hãng AMD so với Intel (xem bảng trên) Mặc dù tốc độ xử lý thực CPU hai nhân AMD thường thấp CPU Intel, nhiên số kết kiểm tra, đánh giá hiệu phần mềm chuyên dụng (phần mềm benchmark) cho thấy hiệu CPU hai nhân hãng AMD cao hiệu CPU hai nhân Intel phiên đầu tiên[6] Nhiều overclocker người dùng thông thường sử dụng hai loại CPU hãng có nhận xét 4.Core Duo Core Duo Intel Core Duo công nghệ CPU hai nhân (Pentium D, Pentium EE) Intel sử dụng vi cấu trúc core[4] mang lại nhiều cải tiến CPU Core Duo sản xuất không Intel chuyển sang sản xuất dòng Core Duo với thêm cải tiến mà đánh giá bước ngoặt ngành chế tạo vi xử lý Vi cấu trúc core có cải tiến sau:  Mở rộng thực thi động (Wide Dynamic Execution): Đã sử dụng CPU hệ thứ (Pentium Pro, Pentium II, Pentium III ) cải tiến giúp tiên đoán nhanh sâu, xác  Quản lý điện thông minh (Intelligent Power Capability) cho phép tắt hệ thống CPU không sử dụng đến để tiết kiệm lượng, nhiên chúng kích hoạt để hoạt động trở lại có yêu cầu xử lý lớn cần thiết đến chúng  Mở rộng nhớ đệm thông minh tiên tiến (Advanced Smart Cache) cải tiến đáng kể vi cấu trúc core, thay nhân sử dụng cache riêng biệt cấu trúc Pentium D Intel cải tiến để hai nhân dụng chung cache L2 () Các hệ CPU hai nhân Intel sử dụng nhân cache L2 riêng biệt, nhân cache kết nối với nên phải thông qua chipset cầu bắc, cải tiến giúp cho hiệu xử lý tăng lên chúng sử dụng chung chiếm nhiều nhân phải thực thi xử lý nhiều  Truy xuất nhớ thông minh (Smart Memory Access)  Tăng tốc phương tiện số tiên tiến (Advanced Digital Media Boost) giúp tăng tốc thực thi tập lệnh SEE (Streaming SIMD Extension), cho phép hỗ trợ phép toán 128 bit, tức gấp đôi so với CPU cũ hãng Ngay sau đời Core Duo Intel đánh bại đối thủ cạnh tranh truyền thống AMD Cùng với lộ trình giảm giá loại sản phẩm Pentium D, Core Duo, Intel lấy lại uy tín dành lại thị phần sau loạt sản phẩm CPU hai nhân hệ đầu yếu so với CPU hai nhân Althon 64 X2 AMD Cho đến đầu năm 2008, AMD chưa có bước cải tiến đáng kể để vượt lên so với Intel thời kỳ CPU đa nhân dòng x86 xuất Bảng cho thấy thông số số CPU đa nhân Core Duo hãng Intel dành riêng cho máy tính cá nhân để bàn (cập nhật đến đầu năm 2008) sSpec# CPU Processor Bus PCG Speed # Speed Package Type E8500 06 1333 MHz 45 nm C0 MB LGA775 SLAPL GHz E8400 06 1333 MHz 45 nm C0 MB LGA775 SLA9U GHz E6850 06 1333 MHz 65 nm G0 MB LGA775 SLAPK 3,16 GHz Mfg Cache Stepping Tech Size SL9ZF 2,66 GHz E6700 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SL9S7 2,66 GHz E6700 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SLA9V 2,66 GHz E6750 06 1333 MHz 65 nm G0 MB LGA775 SLAPP 2,66 GHz E8200 06 1333 MHz 45 nm C0 MB LGA775 SLA94 2,40 GHz E4600 06 800 MHz 65 nm M0 MB LGA775 SL9ZL 2,40 GHz E6600 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SL9S8 2,40 GHz E6600 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SLAA5 2,33 GHz E6540 06 1333 MHz 65 nm G0 MB LGA775 SLA9X 2,33 GHz E6550 06 1333 MHz 65 nm G0 MB LGA775 SLA95 2,20 GHz E4500 06 800 MHz 65 nm M0 MB LGA775 SL9S9 2,13 GHz E6400 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SL9T9 2,13 GHz E6400 06 1066 MHz 65 nm L2 MB LGA775 SLA4T 2,13 GHz E6420 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 E4400 06 800 MHz 65 nm L2 MB LGA775 SLA3F GHz SLA98 GHz E4400 06 800 MHz 65 nm M0 MB LGA775 SL9SA 1,86 GHz E6300 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SL9TA 1,86 GHz E6300 06 1066 MHz 65 nm L2 MB LGA775 SLA4U 1,86 GHz E6320 06 1066 MHz 65 nm B2 MB LGA775 SL9TB 1,80 GHz E4300 06 800 MHz 65 nm L2 MB LGA775 Athlon 64 X2 AMD AMD đưa chiến lược để cạnh tranh với Intel hai phương diện, công nghệ giá thành CPU Trước cho dòng Phenom vào tháng 12 năm 2007, tháng năm 2007 AMD tung thị trường sản phẩm CPU Black Edition bước đệm CPU Black Edition bao gồm hai phiên Athlon 64 X2 6400+ sản xuất công nghệ 90 nm Athlon 64 X2 5000+ công nghệ 65 nm Với công nghệ 65 nm, Althon 64 X2 5000+ có số thay đổi:  Hoạt động với xung nhịp 2,6 GHz  256 KB cache L1, MB cache L2 chia cho hai nhân  Cho phép thay đổi hệ số nhân Thiết kế Athlon 64 X2 5000+ thay đổi cho phép người sử dụng dễ dàng ép xung chúng, theo AMD mức tiêu thụ công suất CPU đến 75 W ép xung 3,1 Ghz 85 W ép xung 3,4 Ghz[11] Trên thực tế nhóm Test Lab tạp chí PC World Vietnam thử nghiệm ép xung với CPU ép xung ổn định mức 3,1 Ghz (tăng 16% so với thiết kế) điện áp 1,3 V[12] CPU ba nhân Có thể có CPU ba nhân hay không ? Thực tế CPU đơn nhân hãng thường sản xuất loại đa nhân với số nhân số chẵn, điều dường logic mà thiết đặt nhân có tính chất đối xứng đế hình vuông Trên thực tế AMD có ý định thiết kế CPU có ba nhân để tung thị trường vào đầu năm 2008 nhằm cạnh tranh với Intel giúp người sử dụng có nhiều lựa chọn hơn[13] Điều thú vị công bố AMD trước ngày trước diễn đàn nhà phát triển Intel CPU ba nhân giới có mã hiệu Toliman, chúng thiết kế ba nhân đế, mà CPU bốn nhân cắt bớt nhân Nó tích hợp điều khiển DDR2, giao diện Hypertransport 3.0, nhân sử dụng cache L2 riêng biệt với 512 KB dung lượng CPU cache L3 với dung lượng MB Cho đến thời điểm cuối năm 2007 AMD chưa công bố xung nhịp, điện năng, giá CPU 7.CPU bốn nhân Thông số CPU Intel® Xeon® Cập nhật đến tháng năm 2008 Cache Số hiệu CPU Clock Speed L2 FSB ST Công suất L3 Số nhân Intel® Xeon® loạt 7000 - Dành cho máy chủ Công nghệ 65 nm X7350 MB - 2,93 GHz 1066 MHz MP 130 W X L7345 MB - 1,86 GHz 1066 MHz MP 50 W X E7340 MB - 2,40 GHz 1066 MHz MP 80 W X E7330 MB - 2,40 GHz 1066 MHz MP 80 W X E7320 MB - 2,13 GHz 1066 MHz MP 80 W X E7310 MB - 1,60 GHz 1066 MHz MP 80 W X E7220 MB - 2,93 GHz 1066 MHz MP 80 W X E7210 MB - 2,40 GHz 1066 MHz MP 80 W X 7150N MB 16 MB 3,50 GHz 667 MHz MP 150 W X 7140M 2x1 MB 16 MB 3,40 GHz 800 MHz MP 150 W X 7140N 2x1 MB 16 MB 3,33 GHz 667 MHz MP 150 W X 7130M 2x1 MB MB 3,20 GHz 800 MHz MP 150 W X 7130N 2x1 MB MB 3,16 GHz 667 MHz MP 150 W X 7120M 2x1 MB MB GHz 800 MHz MP 95 W X 7120N 2x1 MB MB GHz 667 MHz MP 95 W X 7110M 2x1 MB MB 2,60 GHz 800 MHz MP 95 W X 7110N 2x1 MB MB 2,50 GHz 667 MHz MP 95 W X 7041 2x2 MB - GHz 800 MHz MP 165 W X 7040 2x2 MB - GHz 667 MHz MP 165 W X Công nghệ 90 nm 7030 2x1 MB - 2,80 GHz 800 MHz MP 165 W X 7020 2x1 MB - 2,66 GHz 667 MHz MP 165 W X Intel® Xeon® Loạt 5000 Dành cho máy trạm Công nghệ 45 nm X5482 12MB - 3,20 GHz 1600 MHz DP 150 W X X5472 12MB - 3,00 GHz 1600 MHz DP 120 W X X5460 12MB - 3,16 GHz 1333 MHz DP 120 W X X5450 12MB - 3,00 GHz 1333 MHz DP 120 W X E5472 12MB - 3,00 GHz 1600 MHz DP 80 W X E5462 12MB - 2,80 GHz 1600 MHz DP 80 W X E5450 12MB - 3,00 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5440 12MB - 2,83 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5430 12MB - 2,66 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5420 12MB - 2,50 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5410 12MB - 2,33 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5405 12MB - 2,00 GHz 1333 MHz DP 80 W X X5272 6MB - 3,40 GHz 1600 MHz DP 80 W X X5260 6MB - 3,33 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5205 6MB - 1,86 GHz 1066 MHz DP 65 W X X5365 8MB - GHz 1333 MHz DP 120 W X X5355 8MB - 2,66 GHz 1333 MHz DP 120 W X L5335 8MB - GHz 1333 MHz DP 50 W X L5320 8MB - 1,86 GHz 1066 MHz DP 50 W X L5310 8MB - 1,60 GHz 1066 MHz DP 50 W X E5345 8MB - 2,33 GHz 1333 MHz DP 80 W X E5335 8MB - GHz 1333 MHz DP 80 W X E5320 8MB - 1,86 GHz 1066 MHz DP 80 W X Công nghệ 65 nm E5310 8MB - 1,60 GHz 1066 MHz DP 80 W 5160 4MB - GHz 1333 MHz DP 80 W X 5150 4MB - 2,667 GHz 1333 MHz DP 65 W X 5148 4MB - 2,333 GHz 1333 MHz DP 40 W X 5140 4MB - 2,333 GHz 1333 MHz DP 65 W X 5130 4MB - GHz 1333 MHz DP 65 W X 5120 4MB - 1,866 GHz 1066 MHz DP 65 W X 5110 4MB - 1,60 GHz 1066 MHz DP 65 W X 5080 4MB - 3,73 GHz 1066 MHz DP 130 W X 5063 4MB - 3,20 GHz 1066 MHz DP 95 W 5060 4MB - 3,20 GHz 1066 MHz DP 130 W X 5050 4MB - GHz 667 MHz DP 95 W X 5030 4MB - 2,67 GHz 667 MHz DP 95 W X Intel® Xeon® Loạt 3000 Công nghệ 45 nm X X X3360 12 MB - 2,83 GHz 1333 MHz UP 95 W X X3350 12 MB - 2,66 GHz 1333 MHz UP 95 W X X3320 MB - 2,50 GHz 1333 MHz UP 95 W X E3110 MB - 3,00 GHz 1333 MHz UP 65 W X3230 MB - 2,66 GHz 1066 MHz UP 95 W X X3220 MB - 2,40 GHz 1066 MHz UP 95 W X X3210 MB - 2,13 GHz 1066 MHz UP 95 W X 3085 MB - 3,00 GHz 1333 MHz UP 65 W X 3075 MB - 2,66 GHz 1333 MHz UP 65 W X 3070 MB - 2,66 GHz 1066 MHz UP 65 W X 3065 MB - 2,33 GHz 1333 MHz UP 65 W X 3060 MB - 2,40 GHz 1066 MHz UP 65 W X X Công nghệ 65 nm 3050 MB - 2,13 GHz 1066 MHz UP 65 W X 3040 MB - 1,86 GHz 1066 MHz UP 65 W X Với phát triển nhanh công nghệ, thời gian ngắn, hãng sản xuất CPU cho đời loại bốn nhân dành cho dòng máy tính cá nhân để bàn máy trạm, máy chủ Tuy phần mềm hỗ trợ chưa nhiều, đa phần người sử dụng chưa nâng cấp lên loại CPU hai nhân hãng bắt đầu giảm giá thành sản phẩm để cạnh tranh hấp dẫn người sử dụng Với đời vi xử lý bốn nhân Quad-Core Xeon dòng 7300, thời điểm quý IV năm 2007, Intel hoàn chỉnh kế hoạch chuyển CPU sang vi kiến trúc core sau chưa đầy 15 tháng xuất Hiện nhà máy vệ tinh sản xuất CPU Intel không sản xuất loại CPU hệ cũ (Pentium D, Pentium EE), sản phẩm hoàn toàn lại dạng tồn kho Những CPU bốn nhân Intel lại ghép nối hai CPU hai nhân thành CPU bốn nhân AMD lại phát triển theo hướng bốn nhân độc lập Trong cạnh tranh hai hãng sản xuất CPU cho máy tính cá nhân hai hãng sản xuất hàng đầu Intel AMD Intel tạm dẫn trước, bỏ rơi đối thủ AMD sau ứng dụng vi kiến trúc core loại CPU sau - đặc biệt phát triển đến dòng CPU bốn nhân Kết so sánh CPU hai hãng phần mềm benchmark PCMark 05 so sánh bốn loại CPU bốn nhân hai hãng cho thấy với cấp độ cặp CPU Intel có điểm số cao so với cặp CPU AMD Các kết thử nghiệm thời điểm (đầu năm 2008) chưa cho thấy AMD có bứt phá thành công với loại CPU hai nhân hệ Cuối tháng 12 năm 2007, AMD giới thiệu tảng Spider bao gồm: xử lý bốn nhân AMD Phenom xử lý đồ họa dòng ATI Radeon HD 3800 với hỗ trợ Microsoft DirectX 10.1, chipset AMD 7-series phần mềm AMD OverDriver Nền tảng AMD cho hỗ trợ cho việc trải nghiệm hình ảnh mức tuyệt đối Nền tảng dựa tổng hợp sản phẩm hãng coi hành động đáp trả cho tảng Centrino cho máy tính xách tay Intel mà trước AMD đạt tiêu chuẩn (và lý để AMD định mua lại ATI) Thông số CPU bốn nhân AMD Cho đến cuối năm 2007, AMD đưa thị trường hai CPU bốn nhân dòng Phenom có số hiệu 9500 9600 Hai CPU khác tần sốlàm việc (tương ứng với 2,2 Ghz 2,3 Ghz), lại thông số sau: Công nghệ AMD64 Có Simultaneous 32- & 64-bit computing Có L1 Cache (Instruction + Data) nhân 128 KB (64 KB + 64 KB) L2 Cache (512KB nhân) MB L3 Cache MB Công nghệ HyperTransport Công nghệ HyperTransport tới 3600MT/s full duplex, tới 14.4GB/sbăng thông I/O Integrated DDR2 Memory Controller có Memory Controller Width 128-bit Hỗ trợ loại RAM PC2-8500(DDR2-1066) PC2 6400(DDR2-800), PC2 5300(DDR2667), PC2 4200(DDR2-533), PC2 3200(DDR2-400) unbuffered memory Băng thông nhớ tới 12.8 GB/s (bộ nhớ kênh đôi) Total Processor-to-system Bandwidth tới 27.2 GB/s (HyperTransport plus memory bandwidth) Công nghệ sản xuất 65 nm, SOI (silicon-on-insulator) Technology Đế cắm socket AM2+ (940-pin) organic micro PGA Công suất thiết kế 95 W Kích thước đế CPU 285 mm2 Số transistor 450 triệu Thông số CPU bốn nhân Intel Loại dành cho máy tính cá nhân để bàn sSpec# Clock Số hiệu PCG Speed CPU FSB Mfg Tech Stepping Cache Package Size Type SLAWQ 2.83 GHz Q9550 05A 1333 MHz 45 nm C0 12 MB LGA775 SLACQ 2.66 GHz Q6700 05A 1066 MHz 65 nm G0 MB LGA775 SLAWR 2.66 GHz Q9450 05A 1333 MHz 45 nm C0 12 MB LGA775 SLAWE 2.50 GHz Q9300 05A 1333 MHz 45 nm C0 MB LGA775 SL9UM 2.40 GHz Q6600 05B 1066 MHz 65 nm B3 MB LGA775 SLACR 2.40 GHz Q6600 05A 1066 MHz 65 nm G0 MB LGA775 Loại CPU dành cho máy trạm máy chủ, xem bảng bên phải 10.CPU tám nhân Khi mà hai hãng AMD Intel cạnh tranh cung cấp CPU cho nhiều loại máy tính thông dụng hãng khác Sun Microsystemscũng tập trung vào sản phẩm CPU đa nhân dành cho thị trường máy chủ thiết bị viễn thông (router, switch thiết bị hạ tầng viễn thôngkhác) Sun giới thiệu CPU UltraSPARC T2 tên mã Niagara II với nhân mà theo quảng cáo họ xử lý có khả dành cho “hệ thống máy chủ chip” [30] Sun Microsystems trả lời khách hàng phàn nàn yếu thiết kế CPU mộtsản phẩm đồng thời xử lý 64 tập lệnh nhân với nhân xử lý tám tập lệnh đồng thời, tức cải tiến gấp đôi số tập lệnh so với hệ Niagara I[31] Tuy nhiên thử nghiệm cho thấy CPU mạnh so với CPU hàng đầu thời điểm quý III năm 2007.[32] Hai hãng AMD Intel chưa mắt CPU nhân thời điểm đầu năm 2008, nhiều người cho hai hãng tích cực chuẩn bị cho Một số nhà phân tích nhận định AMD chạm đích đua thời điểm giới thiệu xử lý tám nhân so với Intel trình cạnh tranh hai hãng [...]... một cách linh hoạt 4.2 Ghép các thiết bị vào/ ra nối tiếp II Các hệ vi xử lý tiên tiến hiện nay 1 CPU hai nhân của Intel Hãng Intel đã giới thiệu những CPU hai nhân Pentium Extreme Edition và Pentium D đầu tiên vào tháng 4 năm 2005 phát triển trên nền Pentium 4 Prescott Thực chất sự ra đời của những CPU hai nhân đầu tiên này của Intel đã mong muốn giới thiệu ra thị trường càng nhanh càng tốt nên các. .. điều khiển hoạt động của các thiết bị nối với CPU Bảng trên mô tả các tín hiệu vàovà ra đó + CLK [I] : Đây là đầu vào nối với xu ng đồng hồ hệ thống (t mạch8 284) vàdùng để đồng bộ toàn bộ các xung điều khiển đi ra từ mạch 8288 + CEN[I] : Là tín hiệu đầu vào để cho phép đưa ra tín hiệu DEN và các tín hiệuđiều khiển khác của 8288 + IOB [I] : tín hiệu để điều khiển mạch 8288 làm vi c ở các chế độ b u s k... điều khiển của CPU và cung cấp tất cả các tín hiệu điều khiển cần thiết cho hệ vixử lý khi CPU 808àm vi c ở chế độ MAX.Sơ đồ chân và các tín hiệu của 8288 được thể hiện trên hình 5.7 .Các tín hiệu chính của 8288 bao gồm +/S 1 S 2, S 3 [I, I, I] : là các tín hiệu trạng thái lấy thẳng từ CPU Tuỳ theo các tín hiệu này mà mạch 8288 sẽ tạo ra các tín hiệu điều khiển khác nhau tại các chân ra củanó để điều... sẽ tạo ra xung vuông có bằng tần số dao động của thạch anh Tín hiệu xung vuông này được đưa vào mạch NAND đảo cực tính và được đưa ra đầu OSC Tín hiệu ra OSC đôi khi còn được sử dụng làm đầu vào EFI cho mạch 8284A khác Tín hiệu ra từ bộ chia 3 tạo nhịp cho sự đồng bộ đầu ra READY ,tạo tín hiệu vào cho mạch chia 2 ,tín hiệu CLK cho 8088 Hai bộ đếm chia 3 và chia 2 tạo ra xung nhịp cho đầu ra PCLK... mạch 8288 làm vi c ở chế độ bus vào/ ra Khi IOB=0 mạch 8288 làm vi c ở chế độ bus hệ thống + MRDC[O]: Tín hiệu điều khiển đọc bộ nhớ Nó kích hoạt bộ nhớ đưa dữ liệu ra bus + MWTC[O],AMWC[O]: Là các tín hiệu điều khiển ghi bộ nhớ hoặc ghi bộ nhớ kéo dài +IORC[O]:Tín hiệu điều khiển đọc thiết bị ngoại vi Nó kích hoạt các thiết bị được chọn để các thiết bị này đưa dữ liệu ra bus +IOWCO[O],AIOWC[O]:là các. .. tần số cung cấp của bộ dao động thạch anh (15 MHz) nối qua chân X1 và X2 , cùng tín hiệu Reset cho 8088 Bộ tạo xung nhịp 8284 có vai trò quan trọng ,cung cấp xung nhịp cho bộ vi xử lý 8088 và đồng thời cung cấp xung nhịp cho các phần tử khác trong hệ thống đảm bảo sự đồng bộ trong mọi hoạt động của máy vi tính 1.4 Mạch điều khiển bus 8288 Như đã giới thiệu ở phần trước, vi mạch 8288 là mạch điều khiển... điều khiển vào - STB (Srobe input ) Mức thấp của tín hiệu vào này đọc dữ liệu vào cổng vào chốt - IBF ( Input bufer Full ) Mức cao của tín hiệu ra này chỉ ra rằng tín hiệu đã được ghi vào cổng vào chốt - INTE2 ( Tín hiệu INTE phối hợp với tín hiệu IBF) Ðiều khiển bởi vi c xoá /lập bit của PC4 * Các từ lệnh hoạt động trong chế độ này như sau : 4.1.4 Kết hợp các chế độ hoạt động Ngoài vi c hoạt động... bị nhớ , thiết bị vào ra có tốc độ chậm hơn CPU Trạng thái chờ là một khoảng xung nhịp thêm vào giữa T2 và T3 để kéo dài chu kỳ bus Nếu trạng thái chờ được xen vào thì thời gian truy cập bộ nhớ thông thường là 460ns với tần số 5MHz sẽ kéo dài thêm một chu kỳ xung (200ns ) và tới 660ns 4 Ghép nối 8284 với 8088 Trong mainboard của máy vi tính vi mạch 8284 được ghép nối với bộ vi xử lý 8088 ,cung cấp tín... có các yêu cầu về xử lý lớn và cần thiết đến chúng  Mở rộng bộ nhớ đệm thông minh tiên tiến (Advanced Smart Cache) là một cải tiến đáng kể trong vi cấu trúc core, thay vì mỗi nhân sử dụng một cache riêng biệt trong cấu trúc của Pentium D thì nay Intel cải tiến để cả hai nhân đều có thể dụng chung cache L2 () Các thế hệ CPU hai nhân đầu tiên của Intel sử dụng mỗi nhân một cache L2 riêng biệt, giữa các. .. liệu với các thiết bị ngoại vi sử dụng một đường truyền 8 bit để vừa truyền vừa nhận dữ liệu ( Bus vào/ ra hai chiều ) Các tín hiệu hội thoại được dùng trong chế độ này để điều khiển vi c truyền dữ liệu cũng tương tự như mode 1 * Các chức năng cơ bản của Mode 2 - Trong chế độ này chỉ có nhóm A được sử dụng - Cổng A là cổng vào/ ra hai chiều 8 bit - Các tín hiệu vào/ ra đều được chốt lại - 5 bit của cổng