Bài thảo luận môn kiến trúc máy tính

Kể từ khi kiến trúc Nehalem thay thế kiến trúc Core 2, Intel đã liên tục cho ra đời nhiều dòng bộ xử lý (BXL) dựa trên nền tảng này với những cách đặt tên hoàn toàn mới. Vậy có gì khác nhau giữa những dòng BXL đó? Mời bạn cùng Test Lab điểm qua một vài công nghệ nổi bật cũng như những điểm khác biệt của chúng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tínhTrường Đại Học Kinh Tế Kĩ Thuật Công Nghiệp ****** Khoa Công Nghệ Thông Tin Lớp CNTT 4A2 Bài Thảo luận Môn Kiến trúc máy tính Giáo viên HD : Trần Thanh ĐạiNhóm Thảo luận 5 Đỗ Văn Mạnh Nguyễn Thị Thiệp Nguyễn Thị Quỳnh Hương Trần Thị Tình Đỗ Thị Tuyết Vũ Đình VinhNghiên cứu cấu trúc các dòng chipIntel Core I hiện nay.Phần 1 – Sơ lược về dòng chip core I của Intel Hiện tại, Intel có khá nhiều dòng BXL Core i khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu từ phổ thông đến cao cấp. Kể từ khi kiến trúc Nehalem thay thế kiến trúc Core 2, Intel đã liên tục cho ra đời nhiều dòng bộ xử lý (BXL) dựa trên nền tảng này với những cách đặt tên hoàn toàn mới. Vậy có gì khác nhau giữa những dòng BXL đó? Mời bạn cùng Test Lab điểm qua một vài công nghệ nổi bật cũng như những điểm khác biệt của chúng. Đặc điểm chung của Nehalem Trước đây các BXL Core 2 muốn giao tiếp với các thành phần khác đều phải thông qua chipset cầu bắc bằng tuyến FSB (Front Side Bus) khiến hiệu suất hoạt động của các thành phần quan trọng cần băng thông lớn như bộ nhớ RAM, card đồ họa bị giảm. Để giải quyết điều này Intel đã tích hợp luôn một chip điều khiển bộ nhớ trong BXL giúp tăng tốc độ giao tiếp với bộ nhớ, băng thông giao tiếp giữa BXL với các thành phần khác trong hệ thống. Cùng với việc tích hợp thêm chip vào BXL thì số chân giao tiếp giữa BXL và bo mạch chủ (BMC) cũng nhiều hơn trước đây.Kiến trúc tổng quát hệ thống Bloomfield Hệ thống bộ nhớ đệm (cache) trên các BXL mới cũng có chút thay đổi với việc tăng cường thêm mức cache L3 dùng chung (L1, L2 riêng trên mỗi nhân) thay vì chỉ có 2 mức cache là L1 riêng trên mỗi nhân và L2 dùng chung như Core 2. Ưu điểm của thiết kế này giúp việc trao đổi dữ liệu giữa các nhân hiệu quả hơn mà không cần thông qua các cache bên trong của mỗi nhân. Giao thức truy xuất dữ liệu trong cache của các nhân cũng có sự chuyển biến thành giao thức MESIF (Modified, Exclusive, Shared, Invalid and Forward) giúp giảm bớt tần suất truy cập cache của các nhân để nâng cao hiệu quả tính toán song song. Ngoài ra, trong vi kiến trúc Nehalem, Intel lần đầu tiên còn tích h ợp một chip điều khiển năng lượng PCU (Power Control Unit) để hiện thực công nghệ mới là Turbo Boost, giúp tự động chuyển năng lượng dư thừa từ những nhân “rảnh rỗi” sang nhân đang cần tải công việc lớn và nhân này sẽ hoạt động ở mức xung nhịp cao hơn mặc định nhằm tăng hiệu quả đồng thời cũng tiết kiệm điện hơn. Và một công nghệ khá quen thuộc trên các dòng vi xử lý Pentium 4 trước đây vốn bị quên lãng trên kiến trúc Core 2 do không cải thiện nhiều hiệu năng, giờ đây đã trở lại là Hyper Threading (công nghệ siêu phân luồng - HT) nhờ ưu điểm của kiến trúc Nehalem. Với công nghệ này mỗi nhân trong BXL có thể xử lý cùng lúc đến hai lu ồng, mang lại hiệu năng cao hơn khi chạy đa nhiệm cũng như các ứng d ụng đa luồng. Chiến binh Bloomfield “đỉnh” Đây là dòng Nehalem đầu tiên cho máy để bàn hướng đến nhu cầu xử lý đồ họa, chơi game đỉnh nhất (Extreme Edition) với đầy đủ các công nghệ bên trên, kí hiệu nhận diện là Core i7-9xx. Chip điều khiển bộ nh ớ bên trong các BXL dòng này hỗ trợ đến 3 kênh (triple channel) thay vì ch ỉ hai kênh (dual channel) như thông thường giúp nâng băng thông giao tiếp bộ nhớ lên đến 25,6GB/s và dung lượng RAM tối đa là 24GB DDR3. Tuyến FSB trước đây cũng được đổi thành Intel QPI (QuickPath Interconnect) và chỉ đảm nhiệm việc trao đổi giữa BXL với các thành phần còn lại trong hệ thống thông qua chipset cầu bắc (ngoài bộ nhớ). Và để phù hợp với những thay đổi mới, socket LGA775 (775 chân) cũng được thay thành LGA1366 với số chân lên đến 1.366; đi cùng với thế hệ BXL này là các BMC chipset Intel X58 với khả năng hỗ trợ cả hai công nghệ đồ họa SLI và ATI CrossFireX. Các BXL Bloomfield đều có 4 nhân cùng công nghệ HT giúp BXL có thể xử lý cùng lúc đến 8 luồng. Chính trong dòng Bloomfield này cũng chia ra hai phân khúc nhỏ là 9x0 thông thường và 9x5 Extreme Edition với điểm khác biệt duy nhất nằm ở tuyến bus hệ thống (9x0 là 4,8GT/s trong khi 9x5 là 6,4GT/s). Hiện phiên bản mạnh nh ất trong dòng này là BXL Intel Core i7-975 Extreme Edition (ID: A0906_49). Mới đây Intel cũng đã tung ra BXL 6 nhân Core i7-980X Extreme Edition cũng với những kiến trúc tương tự nền tảng Bloomfield nhưng có đến 6 nhân với 12 luồng xử lý và được đổi tên thành Gulftown (tên mã thêm chữ X phía sau 9xx). Intel cũng đã tích h ợp thêm chức năng bảo mật mới vào BXL này là Intel AES-NI (Advanced Encryption Standard New Instructions) giúp tăng hi ệu suất mã hóa và giải mã, mang lại tốc độ hoạt động cao hơn trong các môi trường đòi hỏi bảo mật cao. Đây là BXL 9xx đầu tiê ...