Khái niệm tổng hợp về phần cứng

CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vị xử lítrung tâm. CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhấtcủa máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện.CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khái niệm tổng hợp về phần cứng Khái niệm tổng hợp về phần cứngCPUCPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vị xử lítrung tâm. CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhấtcủa máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện.CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là một con chipvới vài chục chân. Phức tạp hơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạch với hàng trămcon chip khác. CPU là một mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được thiết lập trước.Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transitor trên một bảng mạch nhỏ.Bộ xử lý trung tâm bao gồm Bộ điều khiển và Bộ làm tính.Bộ điều khiển (CU-Control Unit)Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạtđộng xử lí,được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống. Mạch xung nhịpđồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lí trong và ngoài CPU theo cáckhoảng thời gian không đổi.Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xungnhịp.Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi làtốc độ xung nhịp - tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz. Thanh ghi làphần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý dùng lưu dữ liệu và địa chỉ nhớ trong máy khi đangthực hiện tác vụ với .Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit)Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo têngọi,đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học(+,-,*,/)hay các phép tínhlogic(so sánh lớn hơn,nhỏ hơn...)Mô tả chức năngChức năng cơ bản của máy tính là thực thi chương trình. Chương trình được thực thigồm một dãy các chỉ thị được lưu trữ trong bộ nhớ. Đơn vị xử lý trung tâm(CPU) đảmnhận việc thực thi này. Quá trình thực thi chương trình gồm hai bước: CPU đọc chỉ thịtừ bộ nhớ và thực thi chỉ thị đó. Việc thực thi chương trình là sự lặp đi lặp lại quátrình lấy chỉ thị và thực thi chỉ thị.Tốc độTốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộcvào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa).Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core 2 Duo.Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị nhưMHz, GHz, ...). Đối với các CPU cùng loại tần số này càng cao thì tốc độ xử lý càngtăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duocó tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân. Tốc độ CPUcòn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cacheL2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so vớihệ thống 2 nhân thế hệ 1 ( Intel Core Duo và Intel Pentium D) với mỗi core từng cacheL2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữliệu xử lý nhanh hơn). Hiện nay công nghệ sản xuất CPU làm công nghệ 65nm.Hiện đã có loại CPU Quad-Core (4 nhân). Hãng AMD đã cho ra công nghệ gồm 2 bộxử lý, mỗi bộ 2-4 nhân.Phương thức sản xuất CPUCác CPU đều đươc chế tạo theo các bước dưới đây[1]: 1. Thiết kế: Đây là bước các kiến trúc sư thiết kế chip, nghĩa là cách nó sẽ làm việc như thế nào. 2. Chế tạo đế sản xuất (wafer): Đây là quá trình chính trong việc sản xuất chip và chúng ta sẽ xem xét đến nó trong hướng dẫn này. 3. Chuẩn bị kiến khuôn rập: Bước này cơ bản gồm việc cắt các chip từ wafer 4. Đóng gói: Trong bước này, các thiết bị đầu cuối và phần chính được bổ sung vào chip 5. Kiểm tra: CPU được kiểm tra trước khi đem đi bánCác nhà sản xuấtHai nhà sản xuất CPU lớn hiện nay là Intel và AMD.Một trong những CPU đầu tiên của hãng Intel là chip Intel 4004. Tung ra thị trường vàotháng 11 năm 1971, Intel 4004 có 2250 transistors và 16 chân. Một CPU của Intel năm2006 là chiếc Intel Northwood P4, có 55 triệu transistors và 478 chân.Nhà sản xuất AMD (Advanced Micro Devices) cũng được đánh giá cao cho một số sảnphẩm CPU của họ. ...