Cấu trúc máy tính - Bài 8 Các bộ vi xử lý tiên tiến của Intel

Các bộ Intel 2. Bộ vi xử 3. Bộ vi xử 4. Bộ vi xử 5. Bộ vi xử 6. Bộ vi xử 7. Bộ vi xửVXL thời kỳ đầu của lý lý lý lý lý lý Pentium Pentium II Pentium III Pentium 4 Centrino thế hệ cuối.1. một số bộ vi xử lý thời kỳ đầu của Intel a. Bộ vi xử lý 80186/80188 (1984) b. Bộ vi xử lý 80286 (1984) c. Bộ vi xử lý 80386 (1986).C. Bộ vi xử lý 80386 * Đ ặc điểm nâng cao1. Các thanh ghi mở rộng đến 32 bit nên...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu trúc máy tính - Bài 8 Các bộ vi xử lý tiên tiến của Intel bµi 8 C¸c bé vi xö lý tiªn tiÕn cña Intel1. C¸c bé VXL thêi kú ®Çu cña Intel2. Bé vi xö lý Pentium3. Bé vi xö lý Pentium II4. Bé vi xö lý Pentium III5. Bé vi xö lý Pentium 46. Bé vi xö lý Centrino7. Bé vi xö lý thÕ hÖ cuèi1. mét sè bé vi xö lý thêi kú ®Çu cña Intela. Bé vi xö lý 80186/80188 (1984)b. Bé vi xö lý 80286 (1984)c. Bé vi xö lý 80386 (1986)C. Bé vi xö lý 80386* § Æc ®iÓm n©ng cao1. C¸c thanh ghi më réng ®Õn 32 bit nªn 80386 ®îc gäi lµ bé vi xö lý 32 bit2. Bus d÷ liÖu trong vµ ngoµi t ¨ng tõ 16 lªn 32 bit3. Bus ®Þa chØ t¨ng lªn 32 bit nªn bé nhí vËt lý cho phÐp truy cËp lµ 2 32 = 4Gb4. 386SX lµ lo¹i vi xö lý tiÕt kiÖm n ¨ng l îng dùa trªn c¬ së chip 386DXD. Bé vi xö lý 80486* §Æc ®iÓm n©ng cao1.Cã tæ chøc ®êng èng t¬ng ®èi phøc t¹p 5 tÇng2.Sö dông Cache Internal: 8 Kb bªn trong CPU3.Cã ®ång xö lý to¸n häc ngay bªn trong CPU4. Cã thiÕt kÕ 4 ch©n DP0-DP3 (Data Parity) ®Ó kiÓm tra tÝnh ch½n lÎ5. Sö dông c«ng nghÖ nh©n tÇn sè hÖ thèng (Overdrive) C«ng nghÖ nh©n tÇn sè hÖthèng (Overdrive) DX2/50 -> HÖ thèng 25 Mhz,CPU 50 Mhz DX2/66 -> HÖ thèng 33 Mhz,CPU 66 Mhz 486DX4/100 -> HÖ thèng33MHz, CPU 100 MHz * Tæ chøc ®êng èng cña 80486 T1 T2 T3 T4 T5 Chu kú ®ång hå I1 PF D1 D2 EX WB I2 PF D1 D2 EX WB I3 PF D1 D2 EX WB I4 PF D1 D2 EX WB I5 PF D1 D2 EX WBLÖn h Hai møc gi¶i m·lÖnh ADD EAX,[EBX+ECX*8+200] PF: Prefetch D1: Decode1 D2: Decode2 EX: Execute2. Bé vi xö lý Pentium (1993) Branch Code Cache prediction Prefetch Buffers Pipeline U pipe V pipe Floating Point UnitBus 64 bit Integer ALU Integer ALU (§¬n vÞ dÊu phÈy ®éng tá chøc kiÓu ®êng èng) Register Set Multiply Data Cache Add DevideH×nh 5.2 Tæ chøc khèi bé VXL Pentium a. Th«ng sè chung §îc s¶n xuÊt th¸ng 3.93 MËt ®é: 3,1 triÖu bãng b¸ndÉn C«ng nghÖ 0,6 μm. Chip 273 ch©n §ãng gãi kiÓu PGA (Pin gridarray) Tªn gäi Pentium thay chob. Mét sè ®Æc ®iÓm n©ng cao1. Bus d÷ liÖu ngoµi 64 bit. C¸c ch©n d÷ liÖu: D0-D632. Pentium cã 16 Kb cache trªn chip: 8 kb cho m· lÖnh, 8 kb cho d÷ liÖu cßn ë 486 chØ cã cache 8 kb dµnh cho c ¶ hai3. §ång xö lý to¸n cña Pentium nhanh gÊp nhiÒu lÇn (10 lÇn trë lªn) so víi ®ång xö lý to¸n häc cña 486.4. Pentium cã kh¶ n¨ng Dù ®o¸n rÏ nh¸nh (Branch prediction) tøc lµ bé vi xö lý cã kh¶ n¨ng dù ®o¸n vµ nhËn tríc m· lÖnh khi cã lÖnh nh¶y hoÆc lÖnh gäi ch¬ng tr×nh con CALL. Pentium sö dông Bé ®Öm ®Ých rÏ nh¸nh BTB (Branch TargetBuffer) ®Ó thùc hiÖn Dù ®o¸n rÏ nh¸nh.5. CÊu tróc Scalar (CÊu tróc tû lÖ). §©y lµ ®Æc ®iÓm quan trängmµ chØ tõ Pentium míi cã.HiÖu qu¶ cña kh¶ n¨ng Dù ®o¸n rÏnh¸nhSo s¸nh chu kú thùc hiÖn lÖnh gi÷a Pentiumvµ 486 Pentium486 1AGAIN: MOV EAX,DWORD PTR[SI] 1 1 ADD SI,4 1 MOV[DI],EAX 1 2 ADD DI,4 1 DEC CX 1 JNZ AGAIN 3 3Tæng céng 9 c. CÊu tróc Scalar cñaPentium * Sù ®éc lËp d÷ liÖu (DataIndependence) VÝ dô: ADD EAX, EBX NOT EAX INC DI MOV [DI], EBX * S¾p xÕp l¹i lÖnh ®Ó cã ®éc lËp d ÷liÖu: ADD EAX, EBX INC DI NOT EAX MOV [DI], EBX §êng èng U vµ V cña Pentium Pentium cã hai ®¬n vÞ thùc hiÖnc¸c sè nguyªn ®îc gäi lµ pepelineU vµ pepeline V. Mçi pepeline cã5 tÇng. Pipe U cã thÓ thùc hiÖn bÊt cølÖnh nµo cña hä 80x86 Pipe V chØ thùc hiÖn c¸c lÖnh ®¬ngi ản trong 1 nhÞp ®ång nh INC,DEC, ADD, SUB, MUL, DIV, NOT, AND,OR, EXOR vµ NEG.d. CÊu tróc ®êng èng cña Pentium T1 T2 T3 T4 T5 I1 PF D1 D2 EX WB I2 PF D1 D2 EX WB I3 PF D1 D2 EX WB I4 PF D1 D2 EX ...