Tiểu luận: Tìm hiểu vi xử lý Pentium 4

Pentium 4 là bộ vi xử lý kiến trúc x86 thế hệ thứ 7 do Intel sản xuất, và là thiết kế CPU hoàn toàn mới đầu tiên của họ kể từ Pentium III năm 1995. Thiết kế mới này được gọi là kiến trúc NetBurst. Không như Pentium II, Pentium III, và các loại Celeron khác nhau, kiến trúc này khác được tạo mới hoàn toàn và thừa kế rất ít từ thiết kế Pentium Pro/P6.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Tìm hiểu vi xử lý Pentium 4 Tiểu luậnTìm hiểu vi xử lý Pentium 4 BÁO CÁO BÀI TẬP NHÓM D09cn1 . Nhóm 3 Môn: Kỹ Thuật Vi Xử Lý GV: Ts.Hoàng Xuân Dậu Đề tài: Tìm hiểu VXL Pentium 4 (P4) Thành viên: 1. Trần Quang Ân 2. Nguyễn Duy Anh 3. Phạm Tuấn Anh 4. Lê Quốc Bảo 5. Nguyễn Hải Bình NỘI DUNG BÁO CÁO:A. GIỚI THIỆU VXL INTEL PENTIUM 4......................................................................... 2B. NỘI DUNG CHÍNH...................................................................................................... 3 CÁC CÔNG NGHỆ MỚI ........................................................................................ 3 I. II. SƠ Đồ KHỐI, CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG CÁC BỘ PHẬN ................................... 9 TẬP LỆNH........................................................................................................ 20 III.C. KẾT LUẬN ............................................................................................................... 30D. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 31 1 CHI TIẾT BÁO CÁOA. GIỚI THIỆU VXL INTEL PENTIUM 4 Pentium 4 là bộ vi xử lý đơn nhân kiến trúc x86 thế hệ thứ 7 do Intel sản xuất, vàlà thiết kế CPU hoàn toàn mới đầu tiên của hãng này kể từ Pentium III năm 1995. Thiếtkế mới này được gọi là kiến trúc NetBurst. Không như Pentium II, Pentium III vàCeleron, kiến trúc này được tạo mới hoàn toàn và thừa kế rất ít từ thiết kế PentiumPro/P6. Một số công nghệ nổi bật được áp dụng trong kiến trúc NetBurst như HyperPipelined Technology(Công nghệ siêu ống) mở rộng số hàng lệnh xử lý, làm hiệu suấtmáy có thể tăng 30%. Execution Trace Cache tránh tình trạng lệnh bị chậm trễ khichuyển từ bộ nhớ đến CPU, Rapid Execution Engine tăng tốc bộ đồng xử lý toán học,bus hệ thống (system bus) 400 MHz và 533 MHz; các công ngh ệ Advanced TransferCache, Advanced Dynamic Execution, Enhanced Floating point và Multimedia Unit,Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) cũng được cải tiến nhằm tạo ra những BXL tốcđộ cao hơn, khả năng tính toán mạnh hơn, xử lý đa phương tiện tốt hơn. Ghi nhậncùng với sự ra đời của Pentium 4 là công nghệ Quad Data Rate cho phép FSB(Front Side Bus) đ ạt đến tốc độ 400 MHz. Khi đó, chip AMD Athlon đang ch ạy với tốcđộ FSB là 266 MHz (công nghệ Double Data Rate). Bộ vi xử lí Pentium IV có đến 42 triệu Tranzito,kích thước chết của nó là 217mm2,công suất tiêu thụ 55 W khi làm việc ở mức 1,5GHz.Tốc độ bus hệ thống 3,2 GB/s, rất cao ở thời điểm bấy giờ. Bảng: So sánh hiệu suất Pentium 3 và Pentium 4 Bảng trên là sự so sánh hiệu suất của Pentium IV 1,5GHz và Petium III 1,0 GHz.Rõ rang ta có thể thấy tính vượt trội danhd cho Pentium IV.Các ứng dụng số nguyên cao hơn 15-20 %,trong khi Ứng dụng dấu chấm động và multimedia lên tới 30-70%. 2 Pentium 4 đầu tiên (tên mã là Willamette) xuất hiện cuối năm 2000 đặt dấu chấm hết cho “triều đại” Pentium III. Willamette xuất sản xuất trên công nghệ 0,18 ,có 42 triệu transistor(nhiều hơn gần 50% so với Pentium III),bus hệ thống (system bus) 400 MHz,bộ nhớ đêm tích hợp L2 256 KB,socket 423 và 478.P4 Willamette có tốc độ như 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9 , 2.0 GHz. P4 Northwood xuất hiện vào tháng 1 năm 2002,được sản xuất trên công nghệ ,có khoảng 55 triệu transistor,bộ nhớ đệm tích hợp L2 512 KB,socket 0,13 478.Northwood có 3 dòng gồm Northwood A(system bus 400 MHz),tốc độ 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.5, 2.6, và 2.8 GHz.Northwoood B(system bus 533 MHz) t ốc độ 2.26, 2.4, 2.53, 2.66, 2.8, 3.06 GHz(riêng 3.06 GHz có h ỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading-HT).Northwood C (system bus 800 MHz,tất cả hỗ trợ HT),gồm 2.4, 2.6, 3.0, 3.2, 3.4 GHz. P4 Prescott (năm 2004).Là BXL đầu tiên sản xuất theo công nghệ 90nm,kích thước vi mạch giảm 50% so với P4 Willamette.Điều này cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước (125 triệu transistor so với 55 triệu transistor của P4 Northwood),tốc độ chuyển đổi của transistor nhanh hơn,tăng khả năng xử lí,tính toán.Dung lượng bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood(1MB so với 512KB).Ngoài tập lệnh MMX,SSE,SSE2,Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lí video và game chạy nhanh hơn.Đây là giai đoạn “giao thời ” giữa socket 478-775LGA,system bus 533 MHz-800MHz và mỗi sản phẩ được đặt tên khiến người dùng càng bối rối khi chọn mua. Prescott A(FSB 533MHz)có các tốc độ 2.4, 2.26, 2.8 (socket 478),Prescott 505 (2,66GHz), 505J(2.66 GHz),506 (2,66 GHz), 511 (2,8GHz), 515J (2,93GHz), 516 (2,93GHz) , 519J (3,06GHz), 519 J(3,06GHz) sử dụng socket 775LGA. Prescott E,F (năm 2004) có ...