Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC MÁY
TÍNH VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI
TS. Phạm Văn Thành
()
Nội dung
1. Lịch sử phát triển của máy vi tính điện tử.
2. Phân loại máy vi tính.
3. Các thành phần cơ bản của máy vi tính PC
(personal computer). 1. Lịch sử phát triển của máy vi tính điện tử.
1. Lịch sử.
1946-1959
• Chế tạo: bóng đèn điện tử chân không, tiêu thụ điện năng lớn.
• Tốc độ: vài nghìn phép tính trên một giây.
• Ngôn ngữ lập trình: các ngôn ngữ ký hiệu, ngôn ngữ máy.
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)
17,468 vacuum tubes
7,200 crystal diodes
1,500 relays
70,000 resistors
10,000 capacitors
2.4 m × 0.9 m × 30 m
150kW

$500,000 (~$6,000,000 today)
5,000 simple addition or subtraction
1959-1965
• Chế tạo: các chất bán dẫn, tiêu thụ điện năng ít.
• Tốc độ: hàng vạn phép tính trên một giây.

• Máy tính cá nhân PC XT của IBM (Intel 8088 4.77MHz, có 8 bit Bus
dữ liệu và 20 bit Bus địa chỉ).
• PC XT là máy vi tính đầu tiên được trang bị ổ cứng10 MB Seagate
ST-412, đĩa mềm 360KB và bộ nhớ trong 256KB, có khe cắm mở
rộng ISA 8 bit tăng khả năng kết nối các thành phần ngoại vi
• Hệ điều hành: IBM BASIC / PC DOS 2.0-3.20 / SCO (Santa Cruz
Operation)
IBM PC/XT (model 5160)

1. Lịch sử.
1984-1987
• Máy tính cá nhân PC AT của IBM (Intel 80286, 6~8 MHz,16 bit Bus
dữ liệu và 24 bit Bus địa chỉ, quản lý bộ nhớ 16MB).
• Ổ cứng 20 MB hard disk drive, có khe cắm mở rộng ISA 16 bit
• Hệ điều hành: PC DOS 3.x/ Window 1.0
IBM AT (model 5170)

1. Lịch sử.
1987-1989
• Ra đời máy tính sử dụng Intel 80386 (33Mhz, 32 bit Bus dữ liệu, 32
bit Bus địa chỉ), khả năng quản lý bộ nhớ lên tới 4 GB, trang bị khe
cắm mở rộng EISA(Extended Industry Standard Architecture) 32 bit,
• Có nhiều thiết bị ngoại vi phục vụ cho các nhu cầu giải trí, xem phim,
nghe nhạc, trò chơi, đồ hoạ,
• Chất lượng chưa cao.
Intel 80386

1. Lịch sử.
1990-1992
• Ra đời chiếc máy vi tính sử dụng Intel 80486 (32 bit Bus dữ liệu và

nhanh gấp 10 lần giao diện song song, 100 lần giao diện tuần tự, có
khả năng kết nối được 127 thiết bị ngoại vi thông qua hệ thống cáp
USB.
• Hệ điều hành: Windows 95, Windows 98.
Năm 1999
1. Lịch sử.
• Pentium III (Từ 450Mhz tới 1,2 Ghz).
+ Hỗ trợ mạnh về khả năng biểu diễn không gian 3 chiều,
+ Khả năng nhận biết và tổng hợp tiếng nói
+ Có thể làm nhiều công việc cùng một lúc Năm 2000 ~
1. Lịch sử.
• Pentium IV (Từ 1.4 Ghz tới 4.4 Ghz).
• Pentium Dual core
• Pentium Core 2 Duo
• Core i3, i5, i7
• Hệ điều hành: Windows, Mac OS, hệ điều hành cho smash phone,… 2. Phân loại máy vi tính.
a) Siêu máy tính (Supercomputer).
b) Máy vi tính lớn (Mainframe computer).
c) Máy vi tính con (Minicomputer).
d) Máy vi tính (Microcomputer – personal
computer).
2. Phân loại
a) Siêu máy tính (Supercomputer).


, USA
2005
136.8
TFLOPS
DoE/U.S. National Nuclear
Security Administration,

Lawrence,
California, USA
280,6
TFLOPS
2007
478.2
TFLOPS
2008

IBM

Roadrunner

1.026
PFLOPS
DoE
-Los Alamos National
Laboratory
, New
Mexico
, USA
2009



10.51
PFLOPS
RIKEN,
Wakō,
Saitama,
Nhật Bản
Name

FLOPS
yottaFLOPS
10
24

zetta
FLOPS

10
21

exa
FLOPS
10
18

peta
FLOPS
10
15


trong quân sự tính toán những
bài toán quy mô lớn.
• Giá thành cao và cồng kềnh.
IBM System z9

2. Phân loại
c) Máy vi tính con (Minicomputer).
• Là dạng thu nhỏ về kích
thước cũng như tính năng
của máy vi tính lớn.
• Tốc độ xử lý của nó chậm
hơn máy vi tính lớn và dung
lượng bộ nhớ cũng nhỏ hơn
máy vi tính lớn.
• Bus dữ liệu 32 bit hoặc 64
bit.

Digital Equipment Corporation
(DEC) PDP-8
2. Phân loại
d) Máy vi tính (Microcomputer –
personal computer)
• Đây là loại máy vi tính được thiết kế gọn nhẹ phù hợp
với mục đích sử dụng cá nhân.
• Bus dữ liệu từ 4 bit đến 64 bit, có tốc độ xử lý không
thua kém gì máy vi tính con
PC
Laptop
Tablet
Smash phone game consoles

3. Thành phần cơ bản
• Bus BIU:
– Khối thực hiện tất cả các chức năng về Bus cho EU, chịu
trách nhiệm đưa tín hiệu địa chỉ ra ngoài Bus và trao đổi dữ
liệu với Bus.
– Bên trong BIU có hàng nhận lệnh trước PQ (hay còn gọi là
bộ nhớ đệm sơ cấp cache L1), sử dụng để chứa các mã lệnh
được lấy trước từ bộ nhớ chính, các mã lệnh này nằm chờ
EU xử lý.
– PQ làm tăng tốc độ xử lý của CPU, nâng cao hiệu quả hoạt
động của hệ thống, cho phép bộ vi xử lý có khả năng xử lý
liên tục dòng mã lệnh. PQ hoạt động theo nguyên tắc FIFO
(first in first out): lệnh nào vào trước được xử lý trước, sự
vào ra liên tục của dòng mã lệnh làm cho hoạt động giữa EU
và BIU nhịp nhàng.

a) CPU (Central Processing Unit)