Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 1
CHNG 1: THÔNG TIN - X LÝ THÔNG
TIN TNG QUAN V H THNG MÁY TÍNH
I - THÔNG TIN:
1.1- Khái nim v thông tin, phân lai thông tin:
D liu (data) là các s kin không có cu trúc , không có ý ngha rõ ràng, cho đn khi
chúng đc t chc theo mt tin trình tính toán nào đó.
Thông tin (Information) là mt khái nim tru tng đc th hin qua các thông báo
,các biu hin,… đem li mt nhn thc ch quan cho mt đi tng nhn thông tin.
Thông tin là d liu đã đc x lý xong, mang ý ngha rõ ràng. Thông tin cng có th b
din đt sai lch , xuyên tc do tác đng c ý hay vô ý ca con ngi hay sinh vt khác.
Mt h thng thông tin (Information System) là mt tin trình ghi nhn d liu, x lí và
cung cp to nên d liu mi có ý ngha thông tin, liên quan mt phn đn mt t chc,
đ tr giúp các hat đng liên quan đn t chc.
Nhp Xut
1.2- n v đo thông tin:
n v đ đo thông tin gi là Bit. Mt bit tng ng vi mt ch th hoc mt thông báo
1.3 Mã hóa thông tin ri rc:
Tt c thông tin dng vn bn (text),ch (character), s (number), ký hiu (symbol), đ
ha (graphic), hình nh (image) hoc âm thanh (sound),… đu đc gi là các tín hiu
(signals). Tín hiu có th là liên tc hay ri rc. Máy tính tng t (Analog Computer) là
máy tính chuyên dng x lý mt s các tín hiu liên tc nh tín hiu đin , âm
thanh…Trong khi đó , hu ht các d liu mà chúng ta có đc thng tín hiu ri rc
đ din t các tín hiu liên tc qua các s đo hu hn. Khi đa các tín hiu này vào máy
tính, chúng đc mã hóa sang sang các tín hiu s (digital signal) nhm giúp máy tính có
th hiu đc thông tin ri rc. Nguyên lý này tp trung các đim ch yu sau:
-Tín hiu liên tc có th xem nh mt chui xp x các tín hiu ri rc vi chu kì ly
mu nh mc đ chp nhn đc.
-Tín hiu ri rc có th đc đc trng qua các b ký hiu hu hn (ch cái,ch s,
du…) gi là phép mã hóa (encode) .Mi phép mã hóa đu có th xây dng trên b kí
hiu các ch s, đc bit ch cn b kí hiu gm hai ch s 0 và 1.Ngc li phép mã hóa
là phép gii mã hóa (Decode).
t Tín hiu tng t Chu k ly mu Trang 3
Tín hiu ri rc là tín hiu có trc thi gian b ri rc hóa vi chu k ly mu là Ts=1/Fs,
vi Fs là tn s ly mu.Ting nói con ngi thng có tn s Fs=10 Khz. Mt s ví d
v thông tin ri rc là hình trên phim đc chiu trên màn nh là các nh ri rc xut
hin vi tc đ 25 nh/giây .Mt ngi không phân bit s ri rc này nên có cm tng
hình nh là liên tc.
II – X LÝ THÔNG TIN:
2.1 – S đ tng quát ca mt quá trình x lý thông tin:
Mi quá trình s lý thông tin bng máy tính hay bng mt con ngi đu đc thc hin
theo mt qui trình sau:
D liu (data) đc nhp đu vào (Input). Máy tính hay con ngi s thc hin quá
trình x lý nào đó đ nhn thông tin đu ra (Output). Quá trình nhp d liu x lý và
xut thông tin đu có th đc lu tr.
Mô hình tng quát quá trình x lý thông tin
2.2 X lý thông tin bng máy tính đin t:
Thông tin là kt qu bao gm nhiu quá trình x lý các d liu và thông tin có th tr
thành d liu mi đ theo mt quá trình x lý khác to ra thông tin mi hn theo ý đ ca
con ngi.
-K thut phn cng (Hardware engineering): nghiêm cu ch to các linh kin đin t,
công ngh vt liu mi,…. h tr cho máy tính và mng máy tính đy mnh kh nng x
lý tính toán hc và truyn thông tin.
-K thut phn mm (Software engineering): nghiêm cu phát trin các h điu hành,
ngôn ng lp trình cho các bài toán khoa hc k thut, mô phng, điu khin t đng, t
chc d liu và qun lý h thng thông tin.
3.2 - ng dng ca tin hc:
Tin hc hin đang đc ng dng rng rãi trong các ngành ngh khác nhau ca xã hi t
khoa hc k thut,y hc, kinh t, công ngh sn xut đn khoa hc xã hi, ngh thut,…
nh:
-T đng hóa vn phòng - Qun tr kinh doanh
-Thng kê - An ninh - Quc phòng
- Công ngh thit k - Giáo dc
- Y hc – Công ngh in
- Nông nghip – Ngh thut, gii trí,v.v…
3.3 – Máy tính đin t và lch s phát trin:
Do nhu cu cn tng đ chính xác và gim thi gian tính tóan, con ngi đã quan tâm ch
to các công c tính toán t xa: bàn tính tay ca ngi Trung Quc , máy cng c hc
ca nhà toán hc Pháp Blaise Pascal (1623 – 1662), máy tính c hc có th cng tr nhân
chia ca nhà toán hc c Gootfried Willhelmvon Leibniz (1646 – 1716), máy sai phân
đ tính đa thc toán hc, máy phân tích điu khin bng phiu đc l ca Charles
Babbage (1792 – 1871)
Tuy nhiên, máy tính đin t thc s hình thành vào thp niên 1950 và đn nay trãi qua 5
th h đc phân lai theo s tin b v công ngh đin t và vi đên t cng nh các ci
tin v nguyên lý , tính nng và loi hình ca nó.
đa x lý,…hình thành các h thng máy tính (Computer Network), Internet và các
ng dng phong phú đa phng tin.
* Th h 5 (1990 – nay): Bt đu có các nghiên cu to ra các máy tính mô phng
các hat đng ca não b và hành vi con ngi, có trí khôn nhân to vi kh nng t
suy din phát trin các tình hung nhn đc và nhng h qun lý kin thc c s đ
gii quyt các bài toán đa dng.
3.4 X lý thông tin bng máy tính đin t:
Trong cuc sng con ngi luôn phi x lý thông tin, nhng thông tin ngày mt
nhiu và phc tp và có nhng vn đ bn thân con ngi không gii quyt đc mà
phi nh đn phng tin máy móc .Máy tính đin t không bin đi nng lng,
không trc tip giúp con ngi chinh phc khong cách mà nó giúp con ngi x lý
thông tin cc k nhanh chóng, chính xác vi khi lng ln. Máy tính đin t tht s
giúp con ngi nhân lên gp bi nng lc trí tu. Có th nói s ra đi ca máy tính
đin t là mt cuc cách mng v c gii hóa trí óc.
Máy tính đin t (gi tt là máy tính ): Là mt h thng các thit b đin t có các kh
nng:
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 6
011
- T chc và lu tr thông tin vi khi lng ln
Memory tape
Máy Turing có hai thành phn ch cht : b nh và b x lý. B nh là bng M vi chiu
dài vô hn , đc chia thành các ô. Mi ô hoc là rng hoc cha mt phn t thuc tp
hu hn các ký hiu. B x lý là mt máy tính s có mt s hu hn trng thái bên trong.
Nó có mt đu đc-ghi có kh nng đc ni dung ca mi ô trên bng, thay đi ni dung
đó và chuyn bng đi mt ô sang trái hay phi so vi v trí hin ti.
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 7
Memory
Input
Output Processor Accumulato
r
Control
Unit
Arithmetic V mt hat đng, đon v điu khin thc hin vic ly ln lt các lnh ca chng trình
t b nh, gii mã lnh đ xác đnh thao tác cn x lý, ly s liu t b nh ra đ x lý,
sau đó chuyn kt qu tính toán tr v b nh. n v x lý thc hin các thao tác s hc
và lun lý trên d liu. n v vào ra thc hin các giao tip vi con ngi.
Hai tính cht ni bt ca máy tính nguyên lý Von Neemann là:
Máy thc hin tun t các lnh trong chng trình.
B nh đc xem nh kho d liu cha các giá tr tích ly ca quá trình x lý.
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 8
Chng trình cng đc coi là mt loi d liu đc bit và có th bin đi trong quá trình
x lý.
3.6 - Các lai máy tính đin t hin nay:
3.6.1 – Máy vi tính (Microcomputer):
Máy tính cá nhân (PC – Personal Computer) đc hãng IBM phát trin t nm 1981
nhm phc v cho đi tng làm vic ti vn phòng và gia đình. T đó đn nay , PC mà
ngi ta thng gi là máy vi tính ngày càng tr nên ph bin và cn thit cho nhiu lnh
vc đi sng .Tc đ phát trin nh vi tính ngày nay mnh hn, nhanh hn trc nhiu.
i vi lai máy này, ti mi thi đim ch có mt ngi dùng, tính nng m rng các
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 9
IV - T CHC BÊN TRONG MÁY TÍNH:
4.1 - Phn cng:
Cn c vào chc nng lu tr và x lý thông tin, máy tính đc t chc t 3 khi chính
nh sau:
- Khi nhp, xut
- Khi x lý
- Khi lu tr S đ khi t chc bên trong máy tính
4.1.1 Khi nhp, xut:
Thit b nhp (Input Devices)
Là thit b cho phép nhp thông tin t bên ngoài vào máy tính.
Thit b nhp chun (standard input device) là bàn phím
(Keyboard). Ngoài ra còn có còn có thit b nhp ph khác
nh: máy quét (scanner),mouse, camera…. Thit b xut (Output Device)
Là thit b cho xut thông tin sau khi đc máy tính x
lý. Thit b chun (standard output device) là màn hình
(monitor). Ngoài ra còn có các thit b ph nh: máy in
Trang 10
(printer), máy v (plotter),….
4.1.2 -Khi x lý (Central Processing Unit – CPU)
u não ca máy tính là b vi x lý , trong đó đn v gi quyn điu khin tt c các thit
b khác là CPU (Central Processing Unit - n v x l ý trung tâm). B vi x lý là mt
chip đin t tích hp có kích thc nh nhng chi phi mi hat đng ca máy tính.
4.1.3 - Khi lu tr
Dùng đ lu tr thông tin tm thi hoc lâu dài, có hai lai: khi nh trong và khi nh
ngòai :
Khi nh trong (RAM, ROM)
Là b nh tip cn trc tip vi CPU.
ROM (Read Only Memory): Là vi mch nh mà trong đó
đc ghi sn chng trình (do nhà sn xut) và d liu
nhm gii quyt mt vn đ nào đó. Ni dung ca Rom
ch có th đc ra ch không th sa đi bi máy tính.
Rom đc tích hp trên các bng mch ca máy tính nh:
Mainboard, Card màn hình,card mng ….c đim ca
Rom có dung lng nh t 4 KB đn vài MB. Thông tin
bên trong Rom vn tn ti khi không đc cung cp đin.
Chng trình Rom gi là phn do (Firmware) các
chng trình này do nhà sn xut ghi trc khi xut
xng. Phn do làm cu ni gia phn cng và phn mm.
RAM (Random Access Memory): Là b nh truy
cp ngu nhiên dùng đ lu tr thông tin tm thi
trong khi máy vn hành, cho phép ghi xóa hay thay
Là các thit b cho phép kt ni và thông tin liên lc gia máy tính vi nhau, các thit b
nh: Card mng, modem,hub,router,…
4.2 Phm mm:
Là các chng trình đ máy tính hat đng. Có th ví phn cng nh là phn xác còn
phn mm là phn hn ca máy tính. Phn mm có hai lai phn mm c bn và phm
mm ng dng.
4.2.1 - Phn mm c bn:
Là các chng trình bt buc phi có và đc cài đt sn khi lp máy nh:
H điu hành (Operating System ): Là tp hp các chng trình h thng dùng đ điu
khin các hat đng ca máy tính nhm giúp cho s giao tip gia ngi và máy. Chng
hn h điu hành DOS, h điu hành Windows 98/2000/XP, Unix,Linux,…
Các chng trình dch: Do máy tính trc tip “hiu” đc các chng trình vit bng
ngôn ng cp cao (ch yu bng ting Anh), vì vy cn phi có chng trình dch (ging
nh ngi dch) đ dch nhng chng t ngôn ng cp cao sang ngôn ng máy thì máy
mi thc hin đc.Có hai cách dch:
Thông dch (Interpreter): Dch tng câu lnh ca chng trình sang ngôn ng máy, dch
đn đâu thì thi hành đn đó cho đn khi chng trình đc thc hin xong.
Biên dch (Compiler): Dch toàn b chng trình t ngôn ng cp cao sang ngôn ng
máy thành mt chng trình hoàn chnh ri mi cho thi hành chng trình đó .
4.2.2 Phm mm ng dng :
Là chng trình đc vit đ gii quyt mt công vic c th nào đó theo yêu cu ca
ngi s dng bng mt ngôn ng mà máy có th thc hin đc, các ngôn ng đ vit
nh :Pascal , C ,C++, Java,… Hin nay nc ta có các phm mm ng dng khá ph
bin nh bng tính (Excel …), các h son tho vn bn (WordPerfect,WinWord …), các
phn mm chuyên dng thit k (Autocab,Orcab,…), phân tích s liu, t chc h thng,
Con ngi
Thit b nhp Mt, tai, mi …
Thit b xut Ming,tay, mi…
CPU B não
RAM Vùng nh trên não
ROM Bn nng
B nh ngoài Sách,v…
Thuyt b truyn tin Th t,phng tin giao thông
Phn cng Th xác
Phn mm Linh hn, trí tu
Máy tính nu ch có phn cng thì ch nh mt khi st. Máy tính làm đc vic và hiu
qu hay không phi nh vào phm mm. Vic đu t cho phn cng máy tính có th xem
nh vic sinh ra mt con ngi. Vic đu t cho phn mm máy tính có th ví nh vic
nuôi dy mt con ngi t khi sinh ra đn khi trng thành.
Vy giá tr phn mm rt ln so vi phn cng, chúng ta thy vic cha m nuôi dy con
cái đn trng thành phi mt ít nht 18 nm.
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com
Các chc nng trên không nhiu nhn gì cho mt thit b mang hàng triu đn hàng trm
triu transistor. Tuy nhiên, khi xem xét k hn, bn nhn ra rng không phi s lng
chc nng khin cho mt CPU tr nên xut sc… mà là mi chc nng đc thi hành
nh mt phn ca mt chng trình mà CPU đc và làm theo. Bng cách thay đi
chng trình, các hot đng ca mt CPU có th đc dàn xp li hoàn toàn mà không
cn sa đi h mch máy tính. Sau khi khái nim v mt chc nng x lý trung tâm ra
đi, các nhà thit k đã nhn ra rng cùng mt h thng có th đc dùng đ gii quyt
vô s các vn đ khác nhau ( min là s dng đúng tp ch lnh). Ý tng v tin trình x
lý trung tâm không phi là mi. Các máy tính tiên khi ca nhng nm 1940 và 1951 đã
áp dng các khái nim này cho các chng trình đn gin đc la tr trên các th đc l
hoc bng giy. Các máy tính ln và máy tính mini ca nhng nm 1960 và 1970 cng
theo khái nim x lý trung tâm. Tuy nhiên, nó thích hp chc nng x lý trung tâm lên
mt IC đn l ( b vi x lý) vào nhng nm 1970 đã khin máy tính cá nhân đu tiên tr
thành kh d, và đã nãy sinh các bc phát trin bùng n CPU và kh nng vn hành cha
tng thy.
Tuy CPU có th điu qun các phép tính toán hc, song bn thân CPU ( cho mãi đn gn
đây) không đc thit k đ điu qun toán hc du chm đng nh là mt chc nng
bên trong. Tt nhiên, toán hc du chm đng có th đc thc hin thông qua vic gi
lp phn mm, nhng kh nng vn hành cách tip cn nh vy không th chp nhn
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com
CPU đc hoc ghi d liu, nó phi có kh nng ch đnh chính xác cng I/O hoc v
trí trong b nh h thng. Các “ v trí” đc đnh ngha thông qua mt bus đc ch. S
lng bit trong bus đa ch biu th s lng v trí vt lý mà CPU có th truy cp. Ví d
mt CPU có 20 dòng ch có th đnh đa ch 2
20
( 1.048.576) bye. Mt CPU có 25 dòng
đa ch có th đnh đa ch 2
25
( 16.777.216) bye,…. Các dòng đa ch thng đc biu
th bng mt tin t “A” ( chng hn nh A0, A1, A2, A9….).
Các tín hiu điu khin đc dùng đ đng b hóa và phi hp hot đng ca CPU vi
các thit b khác trong máy tính. Mc dù s lng và cách dùng ca mi tín hiu điu
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 15
khin có hi thay đi theo tng th h song hu ht các tín hiu điu khin đu ri vào
vài phm trù:
• Các chc nng đc hoc ghi ( ra b nh hoc các v trí I/O)
• Các kênh ngt
• Trc nghim và chnh li CPU
• iu khin và trng ti bus
• iu khin DMA
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 16
so vi mt CPU Pentium III 500MHz. Tuy nhiên, điu này to ra các vn đ phc tp đi
vi các nhà ch to CPU cnh tranh cho dù Intel tip tc dn đu trong vic phát trin
CPU, các nhà ch tp CPU khác ( nh AMD và Cyrix) đang bám sát bng cách đóng gói
nhiu kh nng vn hành hn vào ít xung nhp hn. Mt CPU không thuc Intel mt
tc đ xung nhp nht đnh có th thc hin không thua gì mt b x lý Intel mt tc đ
xung nhp khác.Trong đu nm 1996, Cyrix, IBM Microelectronics và SGS Thomson
(tt c các nhà cnh tranh Intel) đã hp sc ch tp h thng P-rating ( hoc PR) nhm
mô t các CPU ca h. Nh dùng mt phn ch đnh “PR” , mt CPU có th đc coi
nh ngang bng vi mt Intel pentium.
Ví d: mt b x lý AMD 133MHz Am5x86 đc đánh du là PR75 có ngha là nó vn
hành tng đng vi CPU Intel Pentium 75MHz. Khi mc xp loi có gp mt hu t
“+” hoc “++” ( chng hn nh PR75++) nó có ngha là CPU đó có kh nng vn hành
tt hn CPU Intel tng ng. Các mc xp loi P đc xác đnh thông qua mt phng
phát so sánh trc tip:
Trình kim chun Winstone chy trên mt h thng PC đc cu hình đc bit có gn
mt b x lý Pentium theo mt tc đ xung nhp nht đnh.
B x lý Pentium đc tháo ra khi h thng và đc thay bng mt b x lý cnh tranh.
Trình kim chun Winstone chy li và mt đim s Winstone th hai ly t cùng h
thng gi đây đang chy b x lý cnh tranh. Cu hình h thng gi nguyên đng nht và
không cn thay đi phn cng nào khác. Chính kiu tính linh hot này đã kin các đ cm
tr nên rt quan trng và m rng tui th làm vic ca các PC hin hành bng cách cung
cp mt l trình nâng cp cho các CPU. Mc dù, các b x lý có kh nng vn hành cao
ca Intel và AMD dùng các khe ni gc khe [slot-based] thay vì đ cm. Nên nh các b
x lý gc khe không tng thích vi các bo mch gc đ cm và ngc li.
Hin nay, socket thông dng nht cho Pentium 4 cng nh các Celeron t 1.7GHz dùng
socket 478
Bng chi tit v tính tng thích cho các đ cm CPU chính
/khe
cm Kim Vôn CPU B x lý
Overdrive
tng thích
Soket 1
169 5v 486 DX 238 5V 486 SV BDX40DP 75
BDX40DP 100
BDX40DP 75
BDX40DP 100
Socket 2 238 5v 486SX
486DX
486DX2
Socket 940 940 N/A AMD Opteron
Slot 1 242 N/A Pentium II/III
Slot 2 330 N/A Pentium II/III Xeon
Slot 3 242 N/A AMD Athlon(k7)
3.3.Các CPU CISC hoc RISC:
ôi lúc bn thy các b x lý còn đc gi là các b x lý “ CISC” hoc “ RISC”. Các
CPU truyn thng da trên mt kin trúc CISC ( Complex Insruction Set Computing:
Tính toán bng tp lnh phc tp). Cách tip cn này cho phép dùng bt k s lng ch
lnh nào trong CPU và CPU phi cung cp tt c h mch bên trong cn thit đ x lý
tng ch lnh. Bi mi ch lnh mi đu yêu cu nhiu transistor mi đ x lý, nên CISC
cung cp tính linh hot đ bù li kh nng vn hành CPU. Các CPU CISC ( chng hn
nh các thit b Intel Pentium MMX và AMD K6-2) thng đc dùng trong máy đ bàn
và các máy tính di đng đa dng. Ngc li, kin trúc RISC ( Reduced Instruction Set
Computing : tính toán bng tp lnh rút gn) dùng mt lng hn ch các ch lnh rt
mnh. iu này yêu cu CPU s dng ít transistor hn đ x lý, và thng dn đn kh
nng vn hành CPU nhanh hn vi mc tiêu th đin thp hn nhiu. Tuy nhiên, các b
x lý RISC thng ít linh hot hn so vi các đi tác CISC ca chúng. Các CPU CISC
xut hin trong các thit b ngoi vi chuyên trách chng hn nh các máy in laser. Các
nhà thit k đang gng phát trin các b x lý phi hp tính linh hot CISC vi kh nng
vn hành RISC, mc dù mt s CPU RISC ( ging nh các thit b DEC Alpha hoc
MIPS Orion 4600) xut hin trong các trm làm vic cao cp.
3.4. X lý lnh theo đng ng ( Pipelinning):
Các CPU x lý các ch lnh và phát sinh các kt qu thông qua mt lot các khóa chuyn
transistor phc tp bên trong CPU chính ( ht nh mi chip lun lý khác). Các CPU tiên
khi đã x lý mi ln mt ch lnh- ngha là mt ch lnh đc truy np và đc x lý
hoàn toàn, sau đó mt ch lnh mi đc truy np. Tin trình x lý có th đc hoàn
thành trong vài xung nhp ( s lng chính xác các xung nhp tùy thuc vào ch s lnh
c th). Các ch lnh đn gin có th đc x lý trong hai hoc ba xung nhp trong khi
các ch lnh phc hp có th yêu cu ti by hoc tám xung nhp.
các ch lnh. Cho dù CPU h tr tính nng lp ng dn ch lnh, CPU ch có th phát sinh
các kt qu cho mt ch lnh trong mt xung nhp nht đnh bt k. Nh b sung nhiu “
đng c thi hành” vào CPU, các nhà thit k đc cung cp cho CPU mt kh nng đ x
lý nhiu ch lnh mi xung nhp. iu này đc mnh danh là các b x lý siêu vô
hng. Ví d, b x lý Pentium Pro dùng hai “ ng dn” thi hành ( đc gán tên là U và
V). Nh phi hp tính nng lp ng dn vi nhiu đng c thi hành ca mt kin trúc
siêu vô hng, các CPU đang vn dng cc k hiu qu mi xung nhp.
3.7- Thi hành đng ( Dynamic Execution):
K c CPU nhanh nht cng ch thi hành các ch lnh theo th t mà chúng đc ghi
trong chng trình c th. iu này có ngha là mt chng trình đc vit không đúng
cách hoc thiu hiu qu có th làm gim hiu nng x lý ca CPU. Trong nhiu trng
hp, thm chí mã đc vit k lnng cng có th tr thành suy yu trong tin trình ni
kt và ráp phn mm. K thut thi hành đng cho phép b x lý đánh giá lung chng
trình và “chn” th t tt nht đ x lý các ch lnh. Khi đc thc thi đúng đn, “ cách
sp xp li th t có chn lc” các ch lnh này cho phép CPU vn dng thm chí tt hn
các tài nguyên x lý ca nó và h tr kh nng vn hành chung ca CPU.
3.8- Các phn m rng MULTILEDIA:
Vi s bành trng ca phn mm trình bày và đ ha, thông sut b x lý thng b sa
ly bi nhu cu v các phép tính cao đ. Do đó cn phi tng tc mt s th tc tính
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 20
SSE-2 đc gii thiu vào tháng 11 nm 2000 dành cho th h Pentium 4. SSE-2 vn bao
gm các ch lnh ca MMX, SSE và đc thêm vào 144 ch lnh mi h tr các tác v v
đ ha và âm thanh.
SSE-3 vi 13 lnh mi b sung cho Pentium 4 Prescott, trong đó mt cho tác v chuyn
đi du chm đng sang s nguyên, 5 cho tác v tính toán phc hp ( compex
arithmetic), 1 cho mã hóa video, 4 cho SIMP-FP dùng đng dng AOS( Array-of-
Structures, và 2 cho s đng b hóa lung ( thread synchronisation).
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 21
3.9- HyperThreading(HT):
Công ngh siêu phân lung là công ngh phát trin tip theo ca dòng vi x lý Intel công
ngh này cho phép các ng dng thi hành nhanh hn bng cách x lý nhiu tin đon (
Multi-threaded) song song. HT đc phát trin t CPU Pentium 4 đ x dng đc tính
nng này cn phi có s h tr t h điu hành và các phn mm ng dng. H điu hành
hin nay đc ti a cho HT gm: WIN XP HOME VÀ XP PRO, nu s dng các h
điu hành khác không đc h tr ( Win 95,98,Me,2000) nên tt tính nng này trong
BIOS.
IV - CÁC CPU INTEL:
4.1 - 8086(1978):
điu khi ngt, b điu khin DMA( truy cp b nh
trc tip) và h mch b tính gi/b đm ngày trên
CPU chính. Không có CPU Intel nào trc đó cung cp
nhiu tính nng tích hp nh vy trong mt CPU đn
l x186 cng là b đu tiên b các tc đ xung nhp
5Mhz và thay bng 8Mhz, 10 Mhz, 12.5 Mhz. Tuy
nhiên, ngoài các tin b này, x186 đc gi nguyên
tng t 8086, 8088 vi 24 thanh ghi và 20 dòng đa
ch đ truy cp ti 1MB RAM. X186 đc dùng làm
CPU trong các ng dng nhúng và cha h thy phc v trong các máy tính cá nhân. Các
gii hn ca kin trúc x86 tiên khi trong PC đã yêu cu mt CPU nhanh hn nhiu, có
kh nng truy cp vt xa 1MB RAM.
4.4 - 80286(1982):
CPU 80286, 24 thanh ghi, 134000 tranistor
(đu tiên đc dùng trong IBM PC/AT và tng
thích) đã cung cp vài a đim đáng k so vi các
CPU c hn. Các tin b v thit k cho phép i286
vn hành mc 1.2 MIPS, 1.5 MIPS, 2.66 MPIS
(vi 8,10,12.5Mhz, theo th t nêu trên). I286 cng
bt phá rào cn 1 MB RAM bng cách cung cp 24
dòng đa ch thay vì 20, cho phép nó trc tip đnh
đa ch 16MB RAM. Ngoài 16 MB RAM kh cp
trc tip i286 còn có th điu qun ti 1 GB b nh
o cho phép tráo các khi mã chng trình và d
liu ca b nh thc ca i286 và mt v trí lu tr
th cp ( hoc o) chng hn nh mt đa cng.
duy trì tính tng thích lùi vi 8086/8088 ch có th
đnh đa ch 1 MB RAM, i286 có th vn hành
trong ch đ thc. Mt trong nhng thiu sót ln ca i286 là nó có th chuyn t ch đ
n nm 1990, Intel đã tích hp i386 vào mt phiên bn ngun đin thp 855,000
transistor, có tên 80386SL. i386SL đã sáp nhp mt b chip tng thích ISA cùng vi h
mch qun lý ngun đin đã ti u hóa i386 đ dùng trong các máy tính di đng. 386SL
tng t nh phiên bn i386SX v 24 dòng đa ch và bus d liu bên ngoài 16 bit ca
nó. Mi thành viên ca gia đình i386 đu dùng các b đng x lý toán hc đng đc lp
(80387DX, 80387SL, theo th t nêu trên). Tt c các phiên bn ca 80386 có th
chuyn gi ch đ thc và ch đ bo v, khi cn do đó chúng s chy cùng phn mm
nh ( và tng thích lùi vi) 80286 và 8086,8088. S thúc đy không ngng đ đt tc
đ và kh nng vn hành cao hn đã dn đn vic phát trin b vi x lý 1,2 triu
transistor, 29 thanh ghi, 32 bit ca Intel có tên 80486DX vào nm 1989. i486DX cung
cp tính nng đnh đa ch 32 bit đy đ đ truy cp 4 GB RAM vt lý và lên ti 64TB
ca b nh o. i486 DX cung cp kh nng vn hành gp đôi so vi i386DX vi 26.9
MIPS mc 38Mhz. Hai phiên bn ban đu (25 và 33 Mhz) sn có.
4.6 - 80486(1986-1990):
Cng nh vi gia đình i386, dòng i486 dùng tính nng lp
ng dn đ ci thin tin trình thi hành ch lnh nhng dòng
i486 cng b sung 8KB b nh cache ngay trên IC. Cache
tit kim thi gian truy cp b nh bng cách đoán trc các
ch lnh k tip mà CPU s cn và np chúng vào b nh
Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 24
hc trên bo nhng nó không th nâng cp OverDrive và không sn có trong phiên bn 3v.
Cn sóng đu tiên ca các CPU OverDrive đã đn. Vào nm 1992 vi s ra đi ca
i486DX2-50 và 80486DX2166. S hai cùng vi “ 1DX” nêu rõ IC đang dùng mt xung
nhp bên trong nhân đôi tn s ca h thng. i486Dx2150 thc t chy trong mt h
thng 25Mhz và CPU vn hành mc 40.5 MIPS. I486D-2/66 chy trong mt h thng
33Mhz nhng nó chy nt b mc 54.5 MIPS. Tc đ h thng chm hn đã cho phép
CPU làm vic trc tip vi các thit k bo m PC hin có. C hai CPU OverDrive đu
cung cp các b đng x lý toán hc trên bo và chính chúng có th nâng cp lên các
phiên bn OverDrive thm chí nhanh hn. I486Dx2150 sn có trong các phiên bn 5 và
3v nhng i486DX2/66 ch sn có trong phiên bn 5v. Training & Education Network
02 Bis Dinh Tien Hoang Street, Dakao Ward, District 1, HCMC – Tel: (848) 824 4041 – Fax: (848) 824 4041
E-mail:
– URL: www.athenavn.com Trang 25
Vào nm 1992, Intel đã to mt phiên bn ngun đin thp, đc tích hp cao, ca 80486
có tên 80486SL. Bus d liu 32 bit, bus đa ch 32 bit, 8KB cache trên bo và b đng x
lý toán hc đã tích hp ca nó khin nó hu nh đng nht vi các CPU i486 khác nhng
SL dùng 1.4 triu transistor. H mch ph tri đã cung cp mt kh nng qun lý ngun
đin thp ti a hóa SL cho các máy tính di đng. i486SL sn có trong các phiên bn 25
và 33 Mhz cng nh các thit k 3 và 5v mc 33Mhz, i486SL hot đng vi tc đ
26.9 MIPS.
Vào nm 1993, Intel đã b sung thêm vào gia đình i486 ca h ba đi CPU khác:
80486DX2/40, 80486SX/SL đã tng cng và 04B6Dx/SL đã tng cng. i486DX2140