Bài giảng Bảo trì hệ thống: Chương 2 - ThS. Trần Quang Hải Bằng

Bài giảng "Bảo trì hệ thống - Chương 2: Bo mạch chủ của máy tính" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Các bộ vi xử lý, bộ nhớ, các khe cắm mở rộng, các vi điều khiển, bài tập thực hành. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Bảo trì hệ thống: Chương 2 - ThS. Trần Quang Hải Bằng BẢO TRÌ HỆ THỐNG Chương 2 Bo mạch chủ của máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung 1. Các bộ vi xử lý 2. Bộ nhớ 3. Các khe cắm mở rộng 4. Các vi điều khiển 5. Bài tập thực hành bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 2 2.1. Các bộ vi xử lý Bộ vi xử lỷ (Microprocessor hay CPU) là thành phần quan trọng nhất của máy tính Là mạch tích hợp phức tạp nhất gồm rất nhiều transistor(các CPU thế hệ ngày nay có khoảng nx108 transistor) Lịch sử phát triển bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 3 Lịch sử phát triển CPU 1971 – Intel 4004 Là chip 4-bit với 2.300 bóng bán dẫn đạt xung nhịp 740KHz 1972 – Intel 8008 Là chip 8-bit đầu tiên xung nhịp 500KHz (có thể nâng lên 800KHz) 1974 – Intel 8080 Xung nhịp được đẩy lên 2MHz và có khả năng nhận diện được 64KB bộ nhớ bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 4 Lịch sử phát triển CPU 1975 – MOS 6502 Được xem là đối thủ của Intel 8080. Sản xuất bởi MOS Corporation. 1976 – Zilog Z80 Được 1 cựu kỹ sư Intel phát triển. Có khả năng tương thích của Intel 8080 nhưng cao cấp hơn, hỗ trợ các máy tính gia đình như ZX Spectrum 1978 – Intel 8086 Nổi tiếng với danh hiệu là con chip x86 đầu tiên. Xung nhịp đạt 5MHz với 29K bóng bán dẫn bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 5 Lịch sử phát triển CPU 1979 – Intel 8088 Là phiên bản giá rẻ của 8086, sử dụng bus 8-bit và được trang bị trong các máy tính IBM. 1979 – Motorola 6800 Là chip 16-bit nhưng nhà sản xuất mở rộng lên 32- bit. Được trang bị trên các máy Mac đời đầu của Apple 1982 – Intel 80286 Là bản nâng cấp của 8086, có xung nhịp 6MHz nhưng các phiên bản sau lên tới 25MHz. Chip có 134K bóng bán dẫn và không gian địa chỉ 16MB bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 6 Lịch sử phát triển CPU 1985– Intel 80386 Là chip 32-bit đầu tiên của Intel, có 275K bóng bán dẫn (cao hơn 100 lần so với chip 4004). Đạt xung nhịp 40MHz 1987 – Sun SPARC Kiến trúc của chip Sparc đến này còn được sử dụng trong hệ thống của Sun (nay của Oracle) và các siêu máy tính 1989 – Intel 80486 Nâng cấp của 80386, là chip x86 đầu tiên có hơn 1,2 triệu bóng bán dẫn. Có cache và FPU nằm trên chip. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 7 Lịch sử phát triển CPU 1990 – IBM RS/6000 IBM từng thử nghiệm các con chip RISC trong thập niên 1970 và sau đó tạo nên máy trạm RS/6000 vào năm 1990. Chip này được phát triển thành chip POWER để sử dụng trên máy tính của IBM và Apple 1993 – Intel Pentium Là chip siêu vô hướng. Ban đầu có xung nhịp 60MHz sau đó được nâng lên 300MHz. Chip có 3.1 triệu bóng bán dẫn. 1995 – Intel Pentium Pro Cache L2 năm trên chip, có chức năng thực thi không theo trật tự bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 8 Lịch sử phát triển CPU 1996 – AMD K5 AMD đã có nhiều năm sản xuất chip cho Intel nhưng K5 là chip đầu tiên họ tự thiết kế và cạnh tranh với chip Pentium của Intel. 1996 – DEC Strong ARM Digital Equipment Corpration là hãng phát triển dòng chip dựa trên kiến trúc của chip ARM, dùng trag bị trên một số máy PDA. Sau này StrongARM được bán lại cho Intel 1997 – Intel Pentium !! Có 7.5 triệu bóng bán dẫn, xung nhịp đạt 233MHz đến 450MHz. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 9 Lịch sử phát triển CPU 1999 – Pentium !!! Là phiên bản nâng cấp của Pentium !! Sử dụng tập lệnh SSE và có xung nhịp từ 400MHz đến 1.4GHz 1999 – AMD Athlon Là chip đầu tiên đánh bại chip Intel về mặt hiệu năng. Có xung nhịp 500MHz và phiên bản sau đạt xung nhịp 1GHz với 22 triệu bóng bán dẫn. 2000 – Intel Pentium 4 Sử dụng kiến trúc Netburst, có xung nhịp 1.4GHz và có thể tăng lên tối đa 3.8GHz. Tích hợp 42 triệu Transistor bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 10 Lịch sử phát triển CPU 2001 – Intel Itanium Là dòng chíp 64-bit không dựa trên nền tảng x86. Có khả năng xử lý song song, nhắm tới đối tượng là chủ doanh nghiệp nhưng không thu được nhiều thành công. 2002 – Intel XScaleARM Là chip nối tiếp dòng StrongARM, được trang bị cho nhiều máy PDA. Sau này XScale được bán lại cho hãng Marvell vào năm 2006 2003 – Intel Pentium-M (Centrino) Được thiết kế dành riêng cho dòng máy laptop. Có xung nhịp 900MHz và tích hợp 77 triệu transistor bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 11 Lịch sử phát triển CPU 2003 – AMD Opteron Là dong chip 64- bit x86 của AMD dành cho máy trạm và máy chủ. Tích hợp 105 triệu transistor. 2005 – Pentimum-D Là dòng chip 2 nhân đầu tiên của intel. Intel cũng khởi đầu xu hướng dùng chip 2 nhân trên máy PC 2006 – Intel Xeon 5300 Dòng chip 4 nhân đầu tiên của Intel dành cho máy trạm và máy chủ. Thực tế là Xeon ghép 2 chip 2 nhân lại với nhau nâng tổng số transistor tích hợp lên 582 triệu. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 12 Lịch sử phát triển CPU 2008– Qualcomm SnapDragon ARM Hãng công nghệ không dây sản xuất chip hiệu năng cao dành cho smartphone dựa trên kiến trúc của ARM. Chíp có xung nhịp 1GHz, tích hợp 200 triệu Transistor. 2011 – Intel Core i3, i5, i7 Là những dòng chip mới nhất của intel hiện nay. Có kiến trúc Sandy Bridge, mỗi chip có tối đa 8 nhân và tích hợp 995 triệu transistor 2011 – ARMv8 Dòng chip 64-bit có thiết kế cho phép những chip sau này phát triển trên nền tảng ARMv8 có thể có đến 228 nhan. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì hệ thống - Chương 2 13 Phân loại CPU Có nhiều cách để phân biệt CPU này với CPU khác dựa trên kiến trúc thiết kế (Kentsfield, Yorkfield, Sandy Bridge, Haswell), công nghệ chế tạo. Các thuộc tính giúp phân loại CPU – Tốc độ CPU – Bộ nhớ Cache – Điện thế sử dụng Công nghệ chế tạo CPU – Công nghệ siêu phân luồng (Hyper Threading Techonology - HTT): Là công nghệ cho ...