Đề tài: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN DỰA TRÊN NHỮNG PHÁT MINH SÁNG TẠO CỦA HAI SẢN PHẨM ĐƯƠNG ĐẠI Phùng Vũ Cường – CH1201093 Phương Pháp Sáng Tạo Khoa Học Trong Tin Học GS. TSKH. Hoàng Văn Kiếm Học viên BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Nội Dung 2 1. GIỚI THIỆU Phát minh – Sáng tạo là làm cái gì đó mà chưa ai nghĩ ra cách làm. Hầu như mọi thứ chúng ta có hoặc đang sử dụng đều đã được phát minh trước đó. Chuông cửa, điện thoại, lò sấy, đèn, tủ lạnh, máy in, thuỷ tinh, thép, nhựa dẻo. Đây chỉ là một vài trong hàng vạn phát minh đã có. Dĩ nhiên là không khí, nước, cỏ cây không cần phải được phát minh. Nhưng cách đưa không khí vào nhà, bơm nước vào nơi cần thiết, giúp trồng và chăm sóc cây là những phát minh - sáng tạo. Thực phẩm cũng không cần được phát minh – sáng tạo. Nhưng tổ tiên thời tiền sử của chúng ta có thể bị chết đói nếu họ không phát minh-sáng tạo ra vũ khí để săn bắt thú hoang lấy thịt. Và chắc chắn đất đai trên thế giới không thể sản xuất được lương thực cho tất cả hàng triệu người nếu như chúng ta không phát minh - sáng tạo máy móc để cày bừa đất. Một số phát minh – sáng tạo rất quan trọng được thực hiện cách đây đã lâu trước khi con người có chữ viết. Con dao, giáo mác, cung và tên, cách đốt lửa, cách làm ra vải vóc và đồ gốm. Không ai biết những người nào đã phát minh ra những thứ này. Thậm chí với những phát minh hiện đại, không phải lúc nào cũng có thể đặt tên người phát minh. Một người thêm vào một nét cuối cùng, nhưng tác phẩm của họ đã dựa vào thành quả của nhiều người khác. Chẳng hạn như không thể nói người nào phát minh – sáng tạo ra chiếc xe hơi. Những chiếc xe hơi đầu tiên được triển khai bởi nhiều phát minh được ghép chung và nối tiếp với nhau. Trong vài trường hợp, hai nhà phát minh đã phát minh hầu như cùng một loại đồ vật, cùng thời gian, mặc dù không người nào biết một điều gì về công việc của người kia. Có một câu tục ngữ cổ rằng: “Nhu cầu là mẹ phát minh”. Thật là một câu tục ngữ hay. Khi có nhu cầu về một thiết bị nào đó, nhiều người làm việc về nó và chẳng sớm thì muộn sẽ có một người sản xuất ra vật mong muốn đó. Vài người có thể cùng chung ý tưởng về đồ vật đó trong cùng một thời điểm. Hầu như mọi phát minh đều được cải tiến nhanh chóng. Các bóng đèn điện mà chúng ta dùng hiện nay không giống lắm với bóng đèn do Edison chế tạo năm 1879. Nếu nhiều người có thể thấy được chiếc điện thoại đầu tiên của Alexander Graham Bell, thì người ta sẽ không biết nó là cái gì vì nó không giống với máy điện thoại ngày nay. Trong tin học cũng vậy, đã có rất nhiều thành quả là những sản phẩm trực tiếp từ quá trình phát minh và sáng tạo trong suốt lịch sử phát triển của ngành. Nội dung chính của bài thu hoạch này sẽ trình bày quá trình phát triển của 2 trong số những sản phẩm tiêu biểu: bộ xử lý của Intel và trình duyệt Internet Explorer của Microsoft. Theo đó, phân tích một số nguyên lý trong số 40 nguyên lý sáng tạo cơ bản được áp dụng trong việc cải tiến, đổi mới 2 sản phẩm này. 3 2. MỘT SỐ THÀNH QUẢ SÁNG TẠO TRONG TIN HỌC A. SỰ PHÁT TRIỂN BỘ VI XỬ LÝ INTEL I. CÁC CỘT MỐC PHÁT TRIỂN (1971 – 2007) Trong lịch sử phát triển của mình, chiếc máy tính đã phát triển từ một chiếc máy chữ đơn thuần thành một thiết bị đóng vai trò căn bản trong phương thức mà hàng triệu con người chúng ta làm việc, liên lạc, học tập, giải trí và còn nhiều mô hình sử dụng khác nữa. Việc giới thiệu chiếc máy tính cá nhân IBM đầu tiên năm 1981 đã đánh dấu một bước ngoặt cơ bản trong ngành công nghiệp điện toán. Hình 1: Bộ vi xử lý 4004 Năm 1971: Bộ vi xử lý 4004 4004 là bộ vi xử lý đầu tiên của Intel. Phát minh đột phá này nhằm tăng sức mạnh cho máy tính Busicom và dọn đường cho khả năng nhúng trí thông minh của con người vào trong các thiết bị vô tri cũng như các hệ thống máy tính cá nhân. Số lượng bóng bán dẫn: 2.300 Tốc độ: 108KHz Hình 2: Bộ vi xử lý 8008 Năm 1972: Bộ vi xử lý 8008 Bộ vi xử lý 8008 mạnh gấp đôi bộ vi xử lý 4004. Thiết bị Mark-8 được biết đến như là một trong những hệ thống máy tính đầu tiên dành cho người sử dụng gia đình – một hệ thống mà theo các tiêu chuẩn ngày nay thì rất khó để xây dựng, bảo trì và vận hành. Số lượng bóng bán dẫn: 3.500 Tốc độ: 200KHz 4 Hình 3: Bộ vi xử lý 8080 Năm 1974: Bộ vi xử lý 8080 Bộ vi xử lý 8080 đã trở thành bộ não của hệ thống máy tính cá nhân đầu tiên – Altair. Số lượng bóng bán dẫn: 6.000 Tốc độ: 2MHz Hình 4: Bộ vi xử lý 8086-8088 Năm 1978: Bộ vi xử lý 8086-8088 Một hợp đồng cung cấp sản phẩm quan trọng cho bộ phận máy tính cá nhân mới thành lập của IBM đã biến bộ vi xử lý 8088 trở thành bộ não của sản phẩm chủ đạo mới của IBM—máy tính IBM PC. Số lượng bóng bán dẫn: 29.000 Tốc độ: 5MHz, 8MHz, 10MHz Hình 5: Bộ vi xử lý 286 Năm 1982: Bộ vi xử lý 286 Bộ vi xử lý 286, còn được biết đến với cái tên là 80286, là bộ vi xử lý Intel đầu tiên có thể chạy tất cả các phần mềm được viết cho những bộ vi xử lý trước đó. Tính 5 tương thích về phần mềm này vẫn luôn là một tiêu chuẩn bắt buộc trong họ các bộ vi xử lý của Intel Số lượng bóng bán dẫn: 134.000 Tốc độ: 6MHz, 8MHz, 10MHz, 12,5MHz Hình 6: Bộ vi xử lý Intel 386 Năm 1985: Bộ vi xử lý Intel 386 Bộ vi xử lý Intel 386 có 275.000 bóng bán dẫn – nhiều hơn 100 lần so với bộ vi xử lý 4004 ban đầu. Đây là một chip 32 bit và có khả năng xử lý “đa tác vụ”, nghĩa là nó có thể chạy nhiều các chương trình khác nhau cùng một lúc. Số lượng bóng bán dẫn: 275.000 Tốc độ: 16MHz, 20MHz, 25MHz, 33MHz Hình 7: Bộ vi xử lý CPU Intel 486 DX Năm 1989: Bộ vi xử lý CPU Intel 486 DX Thế hệ bộ vi xử lý 486 thực sự có ý nghĩa khi giúp chúng ta thoát khỏi một máy tính phải gõ lệnh thực thi và chuyển sang điện toán chỉ và nhấn (point-and-click). Số lượng bóng bán dẫn: 1,2 triệu Tốc độ: 25MHz, 33MHz, 50MHz 6 Hình 8: Bộ vi xử lý Pentium® Năm 1993: Bộ vi xử lý Pentium® Bộ vi xử lý Pentium® cho phép các máy tính dễ dàng hơn trong việc tích hợp những dữ liệu ‘thế giới thực” như giọng nói, âm thanh, ký tự viết tay và các ảnh đồ họa Số lượng bóng bán dẫn: 3,1 triệu Tốc độ: 60MHz, 66MHz Hình 9: Bộ vi xử lý Pentium® II Năm 1997: Bộ vi xử lý Pentium® II Bộ vi xử lý Pentium® II có 7,5 triệu bóng bán dẫn này được tích hợp công nghệ Intel MMX, một công nghệ được thiết kế đặc biệt để xử lý các dữ liệu video, audio và đồ họa một cách hiệu quả. Số lượng bóng bán dẫn: 7,5 triệu Tốc độ: 200MHz, 233MHz, 266MHz, 300MHz Hình 10: Bộ vi xử lý Pentium® III Năm 1999: Bộ vi xử lý Pentium® III 7 Bộ vi xử lý Pentium® III có 70 lệnh xử lý mới – những mở rộng Internet Streaming SIMD – giúp tăng cường mạnh mẽ hiệu suất hoạt động của các ứng dụng xử lý ảnh tiên tiến, 3-D, streaming audio, video và nhận dạng giọng nói. Bộ vi xử lý này được giới thiệu sử dụng công nghệ 0,25 micron. Số lượng bóng bán dẫn: 9,5 triệu Tốc độ: 650MHz tới 1,2GHz Hình 11: Bộ vi xử lý Pentium® 4 Năm 2000: Bộ vi xử lý Pentium® 4 Bộ vi xử lý này được giới thiệu với 42 triệu bóng bán dẫn và các mạch 0,18 micron. Bộ vi xử lý đầu tiên của Intel, bộ vi xử lý 4004, chạy ở tốc độ 108 kilohertz (108.000 hertz), so với tốc độ của bộ vi xử lý Pentium® 4 là 1,5 gigahertz (1,5 tỷ hertz). Số lượng bóng bán dẫn: 42 triệu Tốc độ: 1,30GHz, 1,40GHz, 1,50GHz, 1,70GHz, 1,80Ghz Tháng 8 năm 2001: Bộ vi xử lý Pentium 4 đạt mốc 2 GHz Tháng 11 năm 2002: Bộ vi xử lý Intel Pentium 4 hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồng Intel giới thiệu Công nghệ Siêu phân luồng đột phá cho bộ vi xử lý Intel® Pentium® 4 mới có tốc độ 3,06 GHz. Công nghệ Siêu phân luồng có thể tăng tốc hiệu suất hoạt động của máy tính lên tới 25%. Intel đạt mốc tốc độ mới cho máy tính với việc giới thiệu bộ vi xử lý Pentium 4 tốc độ 3,06 GHz. Đây là bộ vi xử lý thương mại đầu tiên có thể xử lý 3 tỷ chu trình một giây và được hiện thực hóa thông qua việc sử dụng công nghệ sản xuất 0,13 micron tiên tiến nhất của ngành công nghiệp. Tháng 6 năm 2003: Bộ vi xử lý Intel Pentium 4 hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồng được giới thiệu với tốc độ 3,2 GHz Tháng 11 năm 2003: Bộ vi xử lý Intel® Pentium® 4 Extreme Edition hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồng tốc độ 3,20 GHz được giới thiệu. Sử dụng công nghệ xử lý 0,13 micron của Intel, bộ vi xử lý Intel Pentium 4 Extreme Edition có bộ nhớ đệm L2 dung lượng 512 kilobyte, một bộ nhớ đệm L3 dung lượng 2 megabyte và một kênh truyền hệ thống tốc độ 800 Mhz. Bộ vi xử lý này tương thích với họ chipset hiện tại Intel® 865 và Intel® 875 cũng như bộ nhớ hệ thống chuẩn. Tháng 6 năm 2004: Bộ vi xử lý Intel Pentium 4 hỗ trợ Công nghệ Siêu phân luồng đạt mốc 3,4 GHz 8 Tháng 4 năm 2005: Giới thiệu nền tảng sử dụng bộ vi xử lý hai nhân đầu tiên của Intel gồm bộ vi xử lý Intel® Pentium® Extreme Edition 840 chạy ở tốc độ 3,2 GHz và một chipset Intel® 955X Express. Các bộ vi xử lý hai nhân hoặc đa nhân được phát triển bằng cách đưa hai hay nhiều nhân xử lý hoàn chỉnh vào trong một bộ vi xử lý đơn nhất giúp quản lý đồng thời nhiều tác vụ. Hình 12: Bộ vi xử lý Intel® Pentium® D Tháng 5 năm 2005: Bộ vi xử lý Intel® Pentium® D với hai nhân xử lý – hay còn gọi là “các bộ não” – được giới thiệu cùng với họ chipset Intel® 945 Express có khả năng hỗ trợ những tính năng của các thiết bị điện tử tiêu dùng như âm thanh vòm, video có độ phân giải cao và các khả năng xử lý đồ họa tăng cường. Hình 13: Bộ vi xử lý Intel Core 2 Duo Tháng 5 năm 2006: Nhãn hiệu Intel Core 2 Duo được công bố Hình 14: Bộ vi xử lý Intel Core 2 Extreme Quad-Core 9 Tháng 7 năm 2006: Tập đoàn Intel công bố 10 bộ vi xử lý mới Intel Core 2 Duo và Core 2 Extreme cho các hệ thống máy tính để bàn và máy tính xách. Những bộ vi xử lý mới này nâng cao tới 40% hiệu suất hoạt động và nhiều hơn 40% hiệu quả tiết kiệm điện năng so với bộ vi xử lý Intel® Pentium® tốt nhất. Các bộ vi xử lý Core 2 Duo có 291 triệu bóng bán dẫn. Hình 15: Bộ vi xử lý Intel Xeon Năm 2007: Intel Xeon Quad-Core, Intel Xeon Dual-Core, Intel Core 2 Extreme Quad-Core với tên mã Penryn được công bố với tốc độ xử lý trên 3GHz. Đây cũng là thế hệ bộ vi xử lý đầu tiên của Intel được sản xuất theo công nghệ 45nm. Ngoài ra, các lệnh xử lý SSE4 mới hỗ trợ xử lý video, hình ảnh và các dữ liệu 3D với hiệu suất cao hơn, tiết kiệm điện năng hơn. Số lượng bóng bán dẫn: 820 triệu II. NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN VI XỬ LÝ CỦA INTEL Nguyên tắc liên tục các tác động có ích: kể từ năm 2005, bộ vi xử lý hai nhân đầu tiên của Intel ra đời giúp tăng cường khả năng xử lý đa tác vụ. Các tiểu trình – thread thay vì phải chờ đợi một nhân với một luồng vật lý duy nhất xử lý lần lượt thì giờ đây có thể được xử lý gần như cùng một lúc bởi hai nhân xử lý riêng biệt trên cùng bộ vi xử lý. Nhờ đó, giảm thiểu thời gian xử lý các tác vụ nặng nề, tăng cường hiệu suất xử lý của CPU. 10 [...]... ở khả năng tư duy, sáng tạo dựa trên những nguyên lý cơ bản này của những nhà khoa học, kỹ sư, nhà nghiên cứu… Là những người làm khoa học, sáng tạo, cải tiến chất lượng cuộc sống của con người nói chung, chúng ta cần không cần học hỏi, quan sát, tư duy và đưa ra những sản phẩm trí tuệ để phục vụ cho mục đích này 4 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Dũng, Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản: Phần 1... đã trình bày ở trên trong phần “Kiến trúc” Việc phân nhỏ như vậy giúp dễ dàng chỉnh sửa, bổ sung tính năng cho chương trình về sau (bao gồm việc vá các lỗ hổng bảo mật, tăng độ ổn định chương trình nhờ cải thiện mã nguồn…) 28 3 KẾT LUẬN Tóm lại, chỉ cần áp dụng 40 nguyên lý sáng tạo cơ bản vào những sản phầm tầm cỡ như trên cũng đã có thể cho ra những thành quả vượt bậc Bằng chứng là những sản phẩm. .. tiến trình thẻ đảm nhận xử lý, cũng như cửa sổ trình duyệt chung được đảm nhận bởi một tiến trình chính chung, tách rời với tiến trình thẻ của thẻ bị lỗi Hình 30: Internet Explorer 10 với 3 tiến trình đang thực thi tương ứng với 3 thẻ (tab) đang mở Nguyên tắc dự phòng: việc phân tách các tiến trình thẻ với tiến trình chính như trên giúp phòng trừ khả năng kết thúc đột ngột cả chương trình (cửa sổ trình. .. cũ, tạo sự thuận tiện tối đa cho người dùng 11 Hình 17: Giao diện đồ họa của phần mềm Lupa trên máy Toshiba T200 PenPC, cấu hình: 8MB RAM, ổ cứng 80MB và sử dụng bộ vi xử lý Intel 486 40MHz Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: để thực hiện mong muốn phát triển, sản xuất các bộ vi xử lý tích hợp nhiều nhân, Intel cần chế tạo được các bộ vi xử lý hai nhân làm tiền đề Từ các kinh nghiệm đúc kết được trong quá trình. .. ngữ động dựa trên DLR như IronPython và IronRuby, dùng cho việc tạo kịch bản từ phía máy khách Internet Explorer 8 giới thiệu một vài thay đổi lớn, có tên là Loosely Coupled IE (LCIE) LCIE tách các tiến trình giao diện ra khỏi tiến trình chứa các ứng dụng web khác nhau tại các thẻ khác nhau (tiến trình thẻ - tab process) Một tiến trình giao diện có thể tạo ra nhiều tiến trình thẻ, mỗi tiến trình thẻ... khác mở rộng chức năng của trình duyệt Khả năng mở rộng này được chia làm hai loại: Mở rộng trình duyệt và Mở rộng nội dung Các interface mở rộng trình duyệt có thể dùng để nhúng các thành phần dùng để thêm các mục trình đơn, thanh công cụ, mục trong một trình đơn hay Đối tượng Trợ giúp Trình duyệt (Browser Helper Objects - BHO) Các BHO được dùng để mở rộng bộ tính năng của trình duyệt, trong khi các... Explorer 7 thực hiện kết hợp các tiến trình riêng biệt của mỗi cửa sổ trình duyệt lại thành một tiến trình duy nhất đảm nhận một cửa sổ trình duyệt duy nhất với nhiều thẻ hiển thị các trang web khác nhau, giúp giảm đi đáng kể không gian bộ nhớ cần thiết cho nhiều tiến trình (với mỗi tiến trình đảm nhận một cửa sổ trình duyệt chỉ hiển thị được một trang web) Tiến trình chung này sẽ xử lý cho tất cả các... cửa sổ trình duyệt Nguyên tắc tách khỏi: kể từ phiên bản Internet Explorer 8 có sự thay đổi lớn về kiến trúc chương trình được gọi là Loosely Coupled IE (LCIE) Trong đó, tiến trình chính đảm nhận cửa sổ trình duyệt được tách khỏi các tiến trình thẻ (tiến trình đảm nhận xử lý một thẻ hiển thị một trang web, mỗi thẻ có một tiến trình thẻ duy nhất) Tiến trình chính này là duy nhất cho một cửa sổ trình. .. nhuận thu được từ các sản phẩm không phải Windows của Microsoft để đổi lấy phần mềm Mặc dù có tên tương tự như Mosaic của NCSA, Spyglass Mosaic dùng không nhiều mã nguồn của NCSA Mosaic Internet Explorer 1 Internet Explorer 1 ra mắt vào tháng 8 năm 1995 Nó là phiên bản chỉnh sửa của Spyglass Mosaic mà Microsoft đã có phép, giống như nhiều công ty khác bắt đầu việc phát triển trình duyệt cho riêng mình,... trong đó đặc quyền của chính trình duyệt bị hạn chế đáng kể - nó không thể thực hiện thay đổi hệ thống Người dùng có thể tắt chế độ này nhưng không được khuyến khích Nó cũng hạn chế hiệu quả đặc quyền của các trình bổ sung (add-on) Kết quả là thậm chí nếu trình duyệt hoặc trình bổ sung nào bị khống chế, những thiệt hại bảo mật vẫn rất hạn chế Các bản vá và bản cập nhật trình duyệt được phát hành định kỳ . Đề tài: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN DỰA TRÊN NHỮNG PHÁT MINH SÁNG TẠO CỦA HAI SẢN PHẨM ĐƯƠNG ĐẠI Phùng Vũ Cường – CH1201093 Phương Pháp Sáng Tạo Khoa Học Trong Tin Học GS. TSKH trực tiếp từ quá trình phát minh và sáng tạo trong suốt lịch sử phát triển của ngành. Nội dung chính của bài thu hoạch này sẽ trình bày quá trình phát triển của 2 trong số những sản phẩm tiêu biểu:. phẩm của họ đã dựa vào thành quả của nhiều người khác. Chẳng hạn như không thể nói người nào phát minh – sáng tạo ra chiếc xe hơi. Những chiếc xe hơi đầu tiên được triển khai bởi nhiều phát minh