+ All Categories
Home > Documents > Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

Date post: 06-Apr-2018
Category:
Upload: smith-nguyen-studio
View: 225 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
37
 H H C V VI I Ê ÊN N ÔN NG N NG GH H B BƯ Ư U U CHÍ Í N NH H V VI N NTH ÔN NG K KH HO A ACÔ ÔNG G N NGH H T THÔ ÔN NG T TI I N N ---- ----  ð tài: Tìm hi u c u trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2  L  p D09CN3  Nhóm 7: -  Nguy n Trí Linh - V ă n Ti n Long -  Nguy n Duy M nh -  Nguy n Ti n M nh -  Bùi Hoàng Nam - Tr n Doãn Nam -  Bùi Duy Nam  Hà N i, 10/2011
Transcript
Page 1: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 1/37

 

HHCC VVIIÊÊNN CCÔÔNNGG NNGGHH BBƯ Ư UU CCHHÍÍNNHH VVIINN TTHHÔÔNNGG KKHHOOAA CCÔÔNNGG NNGGHH TTHHÔÔNNGG TTIINN 

--------

 ð tài: Tìm hi u c u trúc vi x lý Intel 

Core i5 th h 2

 L  p D09CN3 

 Nhóm 7:

-   Nguy n Trí Linh

-  V ă n Ti n Long

-   Nguy n Duy M nh

-   Nguy n Ti n M nh

-   Bùi Hoàng Nam

-  Tr n Doãn Nam

-   Bùi Duy Nam

 Hà N i, 10/2011

Page 2: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 2/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 2

2

Mc lc 

I. Gi i thiu v vi x lý Intel Core i5 th h 2………………...3

1. T  ng quan v vi x lý……………………………………………3 

2. T  ng quan t  ng thông s chính dòng core i5………………..4 

II. Tìm hiu kin trúc vi x lý…………………………………5

1. Tìm hi u s  ñ kh i, các thành phn chính ca vi x lý……5 

2. Các t  p lnh mà vi x lí core i5 th h 2 h tr  …………….10 

III. Các ñc tính công ngh m i……………………………….14

1. Tìm hi u vè Intel HD Graphics………………………………..15 

2. Tìm hi u v Intel® Turbo Boost Technology 2.0……………19 

3. Tìm hi u v Intel Hyper-Threading…………………………...21 

4. Tìm hi u v công ngh 32nm…………………………………..26 

5. Tìm hi u các công ngh khác………………………………….32 

IV. Kt lun…………………………………………………….36

V. Ph lc………………………………………………………37

Page 3: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 3/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 3

3

I. Gii thiu v vi x lý Intel Core i5 th h 2 1. Tng quan v vi x lý

 Vi x lý (vit tt là P hay uP), ñôi khi còn ñưc gi là b vi x lý, là mt linhkin ñin t máy tính ñưc ch to t các tranzito thu nh tích hp lên trên mt vi

mch tích hp ñơn. Khi x lý trung tâm (CPU) là mt b vi x lý ñưc nhiu ngưi

bit ñn nhưng ngoài ra nhiu thành phn khác trong máy tính cũng có b vi x lý

riêng ca nó, ví d trên cc màn hình (video card) chúng ta cũng có mt b vi x lý.

-B vi x lý là b não ca máy tính nó quyt ñnh phn ln tc ñ máy tính

Sơ ñ khi chc năng vi x lý 

Page 4: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 4/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 4

4

2. Gii thiu khái quát vi x lý intel core i5 th h 2

Chúng ta s ñi tim hiu các phn ca tng thông s chính dòng core i5.

1)  B vi x lý: Hãng CPU, công ngh CPU, loi CPU, tc ñ, b nh ñm, tcñ ti ña, cores/thereads, intel HD Graphics, tn s ñ ha cơ bn, tn s ñ ha ti ña.

2)  Bo mnh: Chipset, tc ñ Bus, h tr RAM ti ña.

3)  B nh: Dung lưng RAM, loi RAM, tc ñ Bus.

4)  ðĩa cng: Loi ñĩa, kích thưc(inch), tc ñ quay.

5)  Màn hình: Cm ng, kích thưc, công ngh, t l màn hình, ñ phângii(WxH).

6)  ð ha: Chipset ñ ha, b nh ñ ha, thit k Card.

7)  Âm thanh: Kênh âm thanh, công ngh, thông tin thêm.

8)  Tính năng m rng: Cng giao tip, tính năng m rng, Modem, Lan,chun WIFI, kt ni không dây khác.

9)  Card reader: ðc th nh, khe ñc th nh.

10) Webcame: ð phân gii WC, thông tin thêm.

11) PIN/Battery: Thông tin pin, thi gian s dng thưng, ñin th ra (V),cưng ñ ra (A).

12) H ñiu hành/ phn mm có sn/OS: HðH kèm theo máy, h trHðH, phn mm có sn.

Page 5: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 5/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 5

5

II. Tìm hiu kin trúc vi x lý

1. Kin trúc Sandy Bridge

Trưc ñây, b vi x lý Clarkdale ñã s hu mt GPU 45 nm và mt lõi CPU 32 nm

ñưc ñt bên trong mt con chip, còn gi ñây, kin trúc Sandy Bridge kiu mi ñãtin hành ghép hai b phn này c ñnh luôn trong ñó, tt c ñu là 32 nm. ðiu này

giúp 2 thành phn CPU và GPU ñưc tích hp li vi nhau thành mt con chip duy

nht ch không nm tách bit như Clarkdale, ñiu này cũng giúp gim ñ tr

trao ñi d liu gia CPU và GPU, mang li hiu năng x lý cao hơn.

Hai thành phn CPU và GPU trong SandyBridge nm chung mt khi.

Sandy Bridge Core i5 là b vi x lý vi 4 lõi CPU vt lý, mi lõi li ñưc kt cu

vi kh năng ca công ngh siêu phân lung (to nên 4 lõi vt lý và 4 lõi logic siêu

phân lung), chúng ñã ñưc trang b vi vic tích hp ñ ha và mt b ñiu khin

b nh. Ging như th h ñu tiên ca dn xut Nehalem, Sandy Bridge ñưc ñi kèm

vi tính năng Intel Turbo Boost và ha hn s còn ñưc phát trin hơn na, hin tithì ñây là phiên bn ñã qua sa ñi 2.0.

Page 6: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 6/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 6

6

B vi x lý Core i5 SB ñc trưng vi 6MB trong Intel Smart Cache và mt b

ñiu khin Integrated Memory Controller (IMC) ñ h tr cho hai kênh ca b nh

DDR3 vi vic chính thc h tr cho tc ñ ñt ti 1333 MHz.

Nu như ñi sâu hơn vào trong lõi,b nh cache Sandy Bridge bao gm mt cache

32KB L1 Data cache 32KB Instruction ( = 64KB L1) và còn mt cache 256KB L2 trên

Page 7: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 7/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 7

7

mi lõi. Tip theo, ñây có mt cache L3 ñưc nm cùng vi các lõi CPU vi 6MP b

nh trong toàn b b vi x lý Core i5. B nh cache L3 ñây xut hin ñi kèm vi

mt ñiu khá kì l, xung quanh bên trong ca phân ñon, cache L3 ñưc ñt v trí 

trong phn kt cu vt lý, chính vì vy mà cache L3 có th ñưc s dng bi các lõi

x lý cũng như các lõi ñ ha.

Cũng ging như ch ñ Turbo ban ñu ñưc gii thiu cho Core i7, b vi x lý

ñi mi SB cũng s hu ch ñ Turbo. Tuy nhiên, Turbo Mode ñây nhn ñưc mt

phiên bn nâng cp lên ñn 2.0, cũng khá ñáng k v li ñây là phiên bn ñã ñưc

sa ñi li ñ có th hot ñông linh hot hơn trưc. Hin ti, nó có th làm thay ñi

các giai ñon và mc ñ ca mi lõi trong tn s xung ñng h.

Tùy thuc vào mc load CPU mà s có mt hoc nhiu lõi trong CPU hot ñng

chy trên ñc tính kĩ thut mà ñã ñưc nêu trong sách qung cáo v sn phm ñó.

Nó ñã có s thay ñi mt vài bưc mà ch ñ Turbo ñã thc hin trưc ñây.

Dynamic Turbo (Turbo 2.0) s cho phép sc mnh mà CPU ñt ñưc có l s vưt

mc giá tr ca TDP trong khi toàn b phn còn li ca platform này vn ñưc coi là

tương ñi n.

 Vic ñt ñưc tn s theo như d kin s có th lên ñn 37% trong mt khong

thi gian ngn và trong các tình hung khác thì s dao ñng mc 20%. Còn ñi vi

ép xung,mi lõi CPU ñu có th ñưc ép xung ñc lp nhau, bi vy, nu phát hinra mt lõi CPU nào ñó gp trc trc hoc yu hơn nhng lõi khác hay có vn ñ gì

ñó thì vn có th ép chúng mc thp hơn còn nhng lõi còn li s cho ép cao hơn

mc dù có th s cn gng gưng thêm ñôi chút.

Page 8: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 8/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 8

8

Core i5 chia làm 2 dòng :

  i5 desktop :

-  Dòng thông thưng, ví d: i5-2300/2310/2320/2400 xung t 2.8-3.3Ghz,

s dng công sut 95W.

-  Dòng tit kim ñin ch S s dng công sut 65W là có xung thp hơn. Ví 

d: i5-2400s, i5-2500s, i5-2405s

-  Dòng siêu tit kim T s dng công sut 45W. Ví d: i5-2500T

  i5 laptop ( Socket G2 hoc BGA-1023 ) :

Tt c ñu chy b x lý ñ ha hd3000 công sut 35w.

-  B x lý cho dòng laptop thông thưng. Ví d: 2410m, 2420m, 2520m,

2540m

-  B x lý nhúng cho nn tng di ñng: i5-2510e, i5-2515e-  B x lý siêu tit kim ñin, x dng công sut 17W. Ví d: i5-2467m, i5-

2537m, i5-2557m.

P r  o  c  e  s  s  o r 

T D P 

 C  o r  e  s  /  T h r  e  a  d 

 s 

F r  e  q  u e n  c  y  G H z 

M a x T  ur  b  o  G H z 

L  3  C  a  c h  e 

I  n  t   e l   H D 

 G r  a  p h 

i   c  s 

 G P  U 

M a x f  r  e  q 

H  y  p  e r -T h r  e  a  d i  n 

 g 

 S  o  c k  e  t  

P r i   c  e 

2300 95W 4/4 2.8 GHz 3.1 GHz 6 MB 2000 1.1 GHz No LGA1155 $177.00

2400 95W 4/4 3.1 GHz 3.4 GHz 6 MB 2000 1.1 GHz No LGA1155 $184.00

2400s 65 W 4/4 2.5 GHz 3.3 GHz 6 MB 2000 1.1 GHz No LGA1155 $184.00

2500T 45W 4/4 2.3 GHz 3.3 GHz 6 MB 2000 1.25 GHz No LGA1155 $205.00

2410m 35W 2/4 2.3 GHz 2.9 GHz 3 MB 3000 1.2 GHz Yes FCBGA1023,

PPGA988

N/A 

2540m 35W 2/4 2.6 GHz 3.3 GHz 3 MB 3000 1.3 GHz Yes FCBGA1023,

PPGA988

$266.00

2510e 35W 2/4 2.5 GHz 3.1 GHz 3 MB 3000 1.1 GHz Yes FCPGA988 N/A 2467m 17 W 2/4 1.6 GHz 2.3 GHz 3 MB 3000 1.15 GHz Yes FCBGA1023 N/A 

2557m 17W 2/4 1.7 GHz 2.7 GHz 3 MB 3000 1.2 GHz Yes FCBGA1023 $250.00

Thông s ca mt s b vi x lý Core i5 th h th 2 

Page 9: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 9/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 9

9

Mt s các tính năng chính ca vi x lý Core i5:

•  4-Way Multi-Task Processing: Chy 4 lung x lý ñc lp trong b phn vt lý.

•  Intel Turbo Boost Technology .

• Intel Smart Cache: 6MP trong b nh cache cho phép truy cp nhanh hơn ñncác d liu ca bn bng cách kích hot phân b năng lưng và hiu qu s 

dng sao cho phù hp vi nhu cu ca mi lõi khi mà mi lõi ñã ñưc gim

ñáng k v thi lưng thưng xuyên s dng d liu cũng như ci thin ñưc

hiu sut chung.

•  CPU Overclocking Enabled (vi Chipset Intel P67 Express), hoàn toàn m khóa

lõi ña nhân, năng lưng và các t l b nh DDR3 cho phép ép xung mt cách

linh hot cho ñn lúc cui.

•  Graphics Overclocking Enabled (vi Chipset Intel H67 Express), m khóa ña

nhân ñ ha cho phép ép xung ñ nâng tc ñ x lý ñ ha.

•  Integrated Memory Controller: H tr 2 kênh ca b nh DDR3-1333 vi 2

DIMMs mi kênh. H tr b nh này da trên ñc tính kĩ thut ca Intel

Extreme Memory Profile (Intel XMP)

•  Chipset/Motherboard Compatibility: Tương thích vi tt c Chipset Intel Series

6

•   AES-NI: cung cp 6 hưng dn cho b vi x lý ñ giúp cho vic ci thin sutca vic mã hóa AES và gii mã các thut toán.

•  Built-in Visuals: Mi ñưc xây dng nâng cp lên trông thy vi các tính năng

cung cp cho ngưi dùng nhng tri nghim thú v vi PC cùng tt c mi

th, t vic s dng thư ñin t ñơn gin cho ñn vic thưng thc công

ngh 3D mi nht và c gii trí HD.

Chúng tôi s có bài vit chi tit v các tính năng này phn dưi.

Page 10: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 10/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 10

10

2. Các tp lnh mà vi x lí core i5 th h 2 h tr:

-  MMX (MultiMedia eXtensions)

-  SSE (Streaming SIMD Extensions)

SSE2-  SSE3

-  SSSE3

-  SSE4.1

-  SSE4.2

-   AES-NIS (Ch vi nhng model 32-nm)

-   AVX Advanced Vector Extensions (Ch vi model Bridge)

1. Nhóm lnh MMX ( MultiMedia eXtensions):

Là tp lnh dng SIMD (Single Instruction, Multiple Data), thc hin các thao

tác trên s nguyên, s dng trong các tác v x lý video ña phương tin da trên

các thanh ghi 64 bit thay th cho các thanh ghi x87. Tp lnh MMX gm các lnh s 

hc, logic, so sánh, chuyn ñi và di chuyn d liu theo cú pháp ging x86.

Là mt tp hp m rng gm 57 lnh h tr ñ ha ñưc xây dng dành riêng

cho CPU Intel Pentium nhm mc ñích giúp h thng x lý các tác v ña phương tin

(multimedia operation) như âm thanh, phim, hình nh và modem (truyn nhn d liu). MMX ñưc thit k sn trong các dòng CPU Pentium MMX và Pentium II (các

CPU Intel Pentium và Pentium Pro không có h tr MMX). Tp lnh MMX cho phép

các tác v ñưc thc hin ñng thi trên nhiu ñơn v d liu khác nhau. Các ñi th

cnh ca Intel (như AMD, Cyrix, Centaur) cũng phát trin các b x lý tương thích

MMX ca h (MMX-compliant chips) vi các b lnh riêng chuyên x lý các tác v

tính tóan hình hc và du chm ñng cn thit khi di chuyn các hình nh 3D (3

Dimension - 3 chiu) trên màn hình.

2.Nhóm lnh SSE (Streaming SIMD Extensions):

Kin trúc Streaming SIMD Extensions h tr kh năng thc hin tính toán du

chm ñng và hình hc - các tính năng cn thit ñ hin th và di chuyn hình nh 3

chiu trên màn hình. ðây là tp hp các lnh tăng cưng th 2 ca Intel nhm ci

Page 11: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 11/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 11

11

tin kh năng ñ ha ca các b vi x lý da trên các thanh ghi 128 bit, gm 3

nhóm lnh:

 Tp lnh x lý du phy ñng:

- Di chuyn d liu gia Memory – Register, Register-Memory, Register-Register

-  S hc

-  So sánh

-  Gii nén và ño d liu

-  Chuyn ñi kiu d liu

-  Logic

  Tp lnh x lý s nguyên-  S hc

-  Di chuyn d liu

-  Các lnh khác

  Tp lnh khác

-  Qun lý MXCSR 

-  Qun lý Cache và Memory

3.Nhóm lnh SSE2 :

Là kin trúc m rng ca kin trúc SSE, ra ñi nhm thay th hoàn toàn tp

lnh MMX, tăng s lnh t 70 lên 144, h tr chính xác các mã lnh 32, 64, và 80-bit

ca mã x87. Gm 2 nhóm:

  Lnh x lý du phy ñng

 Lnh x lý s nguyên

4.Nhóm lnh SSE3 :

Là kin trúc m rng ca SSE2. Thêm các lnh cng – tr nhiu giá tr trong

mt thanh ghi, lnh chuyn ñi du phy ñng sang s nguyên. Gm 3 nhóm lnh:

  S hc

Page 12: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 12/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 12

12

  Mng cu trúc – AoS (Array of Structures)

  Lnh riêng ca Intel (gm 2 lnh ng dng HyperThreading)

5.Nhóm lnh SSSE3 :

Kin trúc Supplemental SSE3 gm 16 lnh ri rc, thc hin các lnh ñóng gói& nhân d liu trên các thanh ghi 64-bit MMX và 128-bit XMM (Tng cng 32 lnh).

6. Nhóm lnh SSE4.1 :

Cha 47 lnh ñu tiên trong s 54 lnh ca kin trúc SSE4, bao gm các lnh

so sánh, ñóng gói và chuyn ñi d liu trong các thanh ghi SSE.

7. Nhóm lnh SSE4.2 :

Cha 7 lnh còn li trong 54 lnh ca SSE4, gm 2 nhóm lnh:

  CRC32 (tính mã CRC32)

  So sánh (PCMPESTRI, PCMPESTRM, PCMPISTRI, PCMPISTRM, PCMPGTQ)

8. Nhóm lnh AES-NI:

Kin trúc h tr mã hóa ca Intel, ra ñi vi mc ñích tăng tc ñ x lý ca

phn mm da trên thut toán mã hóa và gii mã AES (Advanced Encryption

Standard). AES-NI gm 6 tp lnh da trên s kt hp các bưc trong thut toán

 AES:

  AESENC: Thc hin 1 vòng mã hóa ñơn. Gm 4 bưc: ShiftRows, SubBytes,

MixColumns, AddRoundKey

  AESENCLAST: Thc hin vòng mã hóa cui cùng. Gm 3 bưc: ShiftRows,

SubBytes, AddRoundKey

  AESDEC: Thc hin 1 vòng gii mã ñơn. Gm 4 bưc: InvShiftRows,

InvSubBytes, InvMixColumns, AddRoundKey

  AESDECLAST: Thc hin vòng gii mã cui cùng. Gm 3 bưc InvShiftRows,

InvSubBytes, AddRoundKey

  AESKEYGENASSIST: Kin to mã AES Round Key cho vic mã hóa.

  AESIMC: Chuyn AES Round Key thành dng dành cho vic gii mã.

Page 13: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 13/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 13

13

9. Nhóm lnh AVX:

 Advanced Vector Extensions (AVX) là mt m rng kin trúc x86 hưng dn

thit lp cho b vi x lý t Intel và AMD ñ xut ca Intel tháng 3 năm 2008. AVX

cung cp các tính năng mi, hưng dn mi và mt chương trình mã hóa mi.

Chiu rng ca tp tin SIMD ñăng ký tăng t 128 bit 256 bit, và ñi tên t 

XMM0-XMM15 YMM0-YMM15. Trong b vi x lý vi AVX h tr, di sn SSE hưng

dn (mà trưc ñây hot ñng trên 128-bit XMM ñăng ký) hot ñng trên dưi 128 bit

ca s ñăng ký YMM.

 AVX gii thiu mt ñnh dng ba toán hng hưng dn SIMD, nơi ñăng ký ña

ñim là khác bit t hai toán hng ngun. Ví d, mt ch lnh SSE bng cách s 

dng hình thc thông thưng hai toán hng a = a + b có th s dng mt hình thc

ba toán hng không phá hy c = a + b, bo qun, c hai toán hng ngun.ðnh

dng ba-toán hng AVX ñưc gii hn trong các hưng dn vi toán hng SIMD

(YMM), và không bao gm hưng dn vi mc ñích chung (ví d như EAX).Nhng h

tr ñu tiên s xut hin trong AVX2. Yêu cu liên kt ca các toán hng b nh

SIMD ñưc thư giãn.

Page 14: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 14/37

 

III. ðc tính cb vi x lý

ðim qua các công ngh

  Công ngh Intel  ð ha tích hp  Công ngh Intel  32nm process te

 Và công ngh khác như :  Integrated Mem  Energy-efficient  …..

 

ìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i

ng ngh mi tích hp tIntel Core i5 th h 2

i bt:

Turbo Boost:Intel HD GraphicHyper-Threadingchnology

ry Controllerperformance

th h 2 14

rong

Page 15: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 15/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 15

15

1. Intel® HD Graphics  Đồ hồ a tích hồ p Intel HD Graphic

Chúng ta có th xem qua 1 review ca intel nói v các tính năng ca công ngh

ñ ha tích hp này trưc khi ñi sâu vào nghiên cu nó[ Video ñã ñưc lưc bt ]

Các dòng chip Core i là các CPU ñu tiên ca Intel tích hp luôn b x lí ñ

ha vào CPU, vi thit k này, 2 ñơn v x lý là CPU và GPU s s dng chung b

nh ñm có trên chip, nh ñó tăng tc ñ truyn d liu và gim năng lưng tiêu

th, cung cp kh năng chơi video cht lưng cao HD mt cách mưt mà sc nét

ñng thi h tr âm thanh ña kênh Dolby True HD và DTS Premium Suite.

Intel gi nó là LLC (Last Level Cache), mt loi băng thông ñưc thit k vi

tc ñ lên ñn 384GB/s. ðây có l là ci tin rt quan trng vì GPU không cn phi

kt ni trc tip t b nh RAM. Qua ñó, h thng s gim ñưc ñ tr và tit kim

năng lưng hơn.

Không dng li ñó, ñiu khá may mn là ñ ha tích hp trong CPU Sandy

Bridge có s ci thin ñáng k so vi nhân ñ ha tích hp trong th h Clarkdale

ñu tiên. ðiu này ñưc th hin qua lưng ñơn v x lý (execution unit - EU). Sandy

Bridge có 2 phiên bn IGp (Integrated Graphics) là 6 và 12 EU, qua ñó s giúp ngưi

s dngchơi ñưc kha khá các game nh và trung bình mà không cn phi mua Cardñ ha ri.

Công ngh ñ ha này cũng cho phép x lý các ng dng 3D thông thưng

và ñm bo tính tương thích hoàn toàn vi h ñiu hành mi nht ca Microsoft –

Windows 7. Intel HD cũng bao gm công ngh Intel Dynamic Frequency cho

phép tăng tn s x lý khi cn thit. Tt c các CPU Core i ñu ñã ñưc tích hp

công ngh ñ ha này.

ð hiu thêm, chúng ta cùng nghiên cu sâu thêm v nó

Page 16: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 16/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 16

16

•  Intel Quick Sync Video:   Tính năng cho phép loi chip x lý mi tăng tc

ñ gii mã các ñnh dng video. Theo thông báo ca hãng, tc ñ trên sn

phm mi nhanh gp 17 ln so vi các chip tích hp th h cũ.

Nu hình nh trên chưa chng minh ñưc gì nhiu, chúng ta nên xem

1 clip ngn nói v kh năng ca Intel Quick Sync Video. Trong clip, tester thc

hin 3 ln chuyn ñi video. Vi 2 ln trên chic laptop “vô danh” và ln còn

li trên mt model do Sony sn xut. Chic laptop ca Sony có s dng chip

ñ ho theo tôi nghĩ là do AMD hay NVIDIA sn xut, th hin qua tham s 

GPU Encoder . Vi chic laptop “vô danh”, mi th ch ñơn gin là None và

Intel Quick Sync Video Technology  http://www.youtube.com/watch?v=o_9YiRduros 

[ Video ñã ñưc lưc bt ]

•  Intel Stereoscopic 3D Blueray  :  Bn mun xem phim 3D thông qua cng

HDMI? ðó không phi là vn ñ vi Intel Core 2011. ðiu này không có nghĩa

là Intel cung cp công ngh này cho laptop hay PC, mà là cho phép bn

Page 17: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 17/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 17

thưng thc các ni dung 3D ni và full HD 1080p bng cách s dng cng

HDMI 1.4 

•  Intel Clear Video HD Technology  : là mt b công ngh phn cng và

phn mm giúp cân chnh, nhm tang cht lưng hình nh. Công ngh này

cho phép tăng cưng cht lưng, ñ phân gii full HD 1080p, ñ nét cao,

mang li hình nh cuc sng vi màu sc sng ñng, chính xác mà bn mong

ñi ñ xem khi nào bn ñang duyt Web, xem video ca bn,

và ñưc hưng các chương trình HD yêu thích ca bn 

Ví d v kh năng ca Intel Clear Video HD

Công ngh Intel Clear Video HD h tr:

 Optimized high-definition playback : h tr phát video phân gii cao

như Blu-ray vi gii mã kép phn cng ñ xem ni dung ưa thích vi cht

lưng HD

 Full hardware decode acceleration kh năng tang tc phn cng ti

ưu h tr chy các ñnh dng AVC, VC1 và MPEG-2

 24-Hz refresh rate support H tr t l làm mi 24-Hz ñ phát video

 Stunning video quality Cht lưng video n tưng vi các hiu ng làm

sc nét, chi tit, gim ñ nhiu, Deep Color và xvYCC*

 High-quality DVD upscaling Ci thin cht lưng phát DVD vi Windows

Media Player*

  Advanced de-interlacing nâng cao cht lưng hình nh, to hình nh sc

nét

Page 18: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 18/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 18

18

 Seamless digital display support : hin th ni dung s lên các thit b

phát hình nh bng kt ni HDMI

 DisplayPort* 1.1 with audio support h tr cng kt ni DislayPort vi

h tr âm thanh và ñ phân gii lên ti 2560x1600

 Multi-channel premium audio : h thng âm thanh cht lưng cao

Dolby TrueHD* và DTS-HD Master Audio* to tri nghim âm thanh tuyt

vơi

 Up to 8 full range channels h tr ti 8 kênh kt nôi

•  Intel HD Graphics :  ñây là 1 s ñơn gin hơn trong thit k bng cách loi

b phn cng ñ ha gn thêm trong khi vn thc hin tt hình nh tuyt ñp

và các hiu ng, thm chí ñt hiu năng cao khi chơi game. ðó là bi cáccông c ñ ha th h th 2 ca Intel ® Core ™ i3, Core ™ i5, và Core ™ i7,

b vi x lý ñ ha (GPU) ñưc tích hp ngay trên vi x lý. Intel ® HD

Graphics mang ñn hiu sut 3X hơn th h trưc ca Intel ® HD Graphics3,

4,5 - vi khong không b sung cho các ng dng ñ ha trong tương lai.

Thêm vào ñó, nó tích hp tiên tin x lý 3D cho kinh nghim hình nh tuyt

ñp. 

•  Intel Advanced Vector Extensions (AVX) :   mang ñn kh năng tính toáns thc (floating point) tt hơn cho các ng dng multimedia, nh ñó có kh

năng x lý hình nh, video cao hơn, tuyt vi hơn

Chúng tôi không ñi sâu v vn ñ này, bn có th tìm hiu thêm ti ña ch

sau http://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Vector_Extensions.

Page 19: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 19/37

 

2. Intel® Turbo

ðây có th xem như c

toán hoc x lí ñ ha khi c

 V nguyên tc, công s

và tính toán, ñưc quy ñnh b

hi yêu cu ñ ha và yêuBoost, CPU có th ly phn c

sang tp trung tăng tc cho

nhiu mà ít yêu cu v ñ h

bng cách tăng tn s và tăn

ñ ha cao, Turbo Boost s k 

ñng) dn công sut sang giú

ð minh ha rõ hơn v

http://www.intel.com/technology

[

Như vy CPU s có th 

trên c phương din tính toá

ñi, mà CPU cũng không b n

ìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i

Boost Technology 2.0

ng ngh overclock t ñng ca Intel, tăn

thit, tùy thuc vào yêu cu ca ng dn

t ti ña ca CPU là tng ca công sut

i nhà sn xut, thông thưng các ng d

 u tính toán cùng mt lúc, nên vi côngng sut (tm gi là như th) ca bên ít ñ

bên kia. Ví d vi nhng ng dng yêu c

thì CPU s t ñng tp trung công sut x

ñin áp ñ tăng tc ñ, và ngưc li vi c

t hp vi chc năng Dynamic Frequenc

p cho tn s x lý ñ ha ñưc ci tin.

vn ñ này, chúng ta cùng xem clip sau

 /product/demos/turboboost/demo.htm?iid=tech

V ideo ñã ñưc lưc bt ]

chy nhanh hơn mc cơ bn ca nhà sn

và phương din ñ ha mà công sut v

ng.

th h 2 19

tc ñ tính

.

lý ñ ha

g không ñòi

ngh Turboưc s dng

 u tính toán

lý tính toán

ác ng dng

(tn s linh

tb+demo 

ut ñt ra

không thay

Page 20: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 20/37

 

 Và ñc bit hơn na là

th khi cn thit ñ tăng tc

này ch có trên các dòng Core

 Vâng, theo như hình trênmang li:

-  S hiu qu : S thayhoàn cnh s dng

-  Hiu sut cao: “Boost” 

-  Thông minh: s ñiukim ñin năng ñng t

ìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i

nhân ñ ho cũng có th cũng có nhng

hung hình trong game. Tht tuyt !. Nhưn

i5 và Core i7.

a cóc th thy rõ li ích mà công ngh Tur

ñi tn s xung nhp 1 cách thông minh,

1 cách hp lý giúp tang hiu sut làm vic

hnh mc năng lưng mt cách thong mi năng cao hiu sut s dng

th h 2 20

ú boost như 

g công ngh

bo Boost 2.0

phù hp vi

lên ti ña

inh giúp tit

Page 21: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 21/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 21

21

3. Intel Hyper-Threading Vi Công Ngh Intel® Hyper-Threading, b x lý ca bn có th gii quyt

ñưc hai vic ñng thi, cung cp hiu năng x lý bn cn ñ hot ñng ña nhim

mưt mà, nhanh chóngNào, chúng ta bt ñu tìm hiu. HyperThreading (HT) là khái nim ñưc

Intel gii thiu trong thi kỳ gia ca Pentium 4. Công ngh này ngay khi ñưc gii

thiu trên th trưng ñã ñt ñưc nhng thành công vang di v khía cnh…

marketing.

Chúng tôi không h nói ñùa! Công ngh Hyper Threading áp dng trong

Pentium 4 ñã làm rt nhiu ngưi dùng tha mãn vi 2 biu ñ hot ñng ca CPU

hin lên trong ca s Task Manager. Trong khi vi các th nghim thc t, ñôi khi

bt tính năng này lên còn làm cho CPU x lý kém hiu qu hơn trong mt vài công

vic. Tt nhiên, HT cũng làm cho mt vài ng dng nhanh hơn nu ng dng ñó yêu

cu CPU làm vic theo cái cách mà HT có th phát huy kh năng ca mình.

Thành thc mà nói là như vy, nhưng nhìn chung, vic hy vng vào HT ñ tăng

tc ñ x lý ca CPU phn nhiu là… hên xui. Và như vy HyperThreading ñã nói li

chia tay vi ngưi dùng khi Core ra ñi. Lý do gây ra hiu qu nghèo nàn này ca

HyperThreading không phi nm bn cht ca HyperThreading, mà là nm kin

trúc ca Pentium 4, không phù hp cho Hyper Threading tr tài..

 Hyper Threading là gì?

 V bn cht, mt nhân x lý không th x lý hai lung thông tin vào cùng mt

thi ñim. Nu chúng ta mun cùng mt lúc có ñưc nhiu ng dng (hay thc cht

là rt nhiu các process con, hoc rt nhiu thread) chy song song, h ñiu hành

ca chúng ta phi ra lnh cho nhân x lý liên tc và chuyn qua chuyn li tác v x 

lý cho tng thread. Quá trình này din ra rt-rt nhanh và hoàn toàn không th nhn

bit bng mt thưng, to cm giác như CPU ca chúng ta x lý tt c các khi

lưng công vic ñó song song cùng mt thi ñim. 

Page 22: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 22/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 22

22

Minh ha cho cách SMT (Hyper Threading) làm tăng hiu qu x lý ca CPU

Hyper Threading là tên ca Intel ñt cho công ngh SMT (Simultaneous Multi-

Threading). Công ngh này cho phép mt nhân x lý có th thc s x lý song song

các thread do các ng dng to ra, bng cách trang b thêm mt s thành phn ca

nhân x lý, khin h ñiu hành nghĩ rng nó ñang làm vic vi nhiu nhân x lý.

Như vy, vi mt h ñiu hành tương thích b x lý nhiu nhân hay nhiu b x lý,

nó s sp xp ñ nhiu thread cùng ñưc gi ñn các b x lý “o” ñó.

 V mt lý thuyt, khi chúng ta ch có mt nhân x lý thì nó có x lý song songñưc bao nhiêu thread cũng không th tăng tc ñ x lý chúng lên ñưc. Tuy nhiên

trong thc t, không phi bt kỳ lúc nào mi thành phn ca nhân x lý cũng ñưc

s dng ñn, và nhng thành phn không ñưc s dng ñn này có th dùng ñ x 

lý thread th hai (hoc th ba, th tư…).

Công ngh SMT còn giúp b x lý làm vic hiu qu hơn bng cách gim bt

s ln nhân x lý phi chuyn qua chuyn li gia các thread ‘’song song”. Quá trình

chuyn này, như ñã nói trên, din ra rt nhanh và liên tc, nhưng không có nghĩa

là không mt thi gian, và bng vic gim bt lưng công vic này, b x lý có th 

ñưc rnh rang ñ tp trung vào chuyên môn hơn.

Page 23: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 23/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 23

23

  Nehalem và HyperThreading Quay tr li mt vài trang trưc ca bài vit này, chúng tôi có nhn mnh

rng Intel ñã không chú trng nhiu vào vic tăng tc ñ x lý ca nhóm các ñơn v

thc thi mà chú trng vào vic nâng cao hiu sut ca chúng. Và ñây chính là ñimmu cht ca vic h ng dng công ngh HyperThreading vào Nehalem. Kin trúc

ca Nehalem, ging như Core rt thân thin vi vic áp dng HyperThreading (hay

SMT), vi mc ñích nâng cao hiu sut x lý hơn là tc ñ x lý, các thread x lý

song song ñưc ghép chung vi nhau mt cách ti ưu hơn, tn dng tt hơn nhng

thành phn rnh ri ca nhân x lý.

Kt hp ñiu này vi băng thông cc ln ca bus giao tip vi b nh (s

ñưc nói sâu hơn phn sau bài vit) và b nh cache ln hơn nhiu ln so vi

Pentium 4, nhân x lý ca Nehalem luôn luôn ñưc nhi ñ d liu ñ yên tâm làm

vic ca mình. 

Biu ñ cung cp bi Intel v s gia tăng trong tc ñ x lý các tác v khác nhau. Kt qu ñưc kim

nghim bi vozLabs vui lòng xem thêm phía dưi.

ð hiu thêm v cách Intel ñã ng dng SMT vào Nehalem, ngoài kh năng

din ñt ca chúng tôi bng ting Vit v vn ñ này thc s gp khó khăn thì

chúng tôi cũng e rng kin thc ca mình không ñ ñ din ñt ñúng bn cht ca

vn ñ. Do vy rt mong bn ñc thông cm. Các bn có th tham kho thêm mt

s tài liu rt hu ích ti Tom’s Hardware, Be Hardware và Anandtech. 

Page 24: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 24/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 24

24

 Kt qu th nghim ca chúng tôi 

Trong mt khong thi gian ngn ngi có ñưc, nhóm th nghim sn phm

ñã th kim nghim hiu qu ca vic ng dng SMT vi Nehalem, và có l tt c

các bn ñu ñang rt nóng lòng ch ñi nhng kt qu này. S dng công c

Geekbench 2.0, chúng tôi tin hành th nghim và thu thp các kt qu test Multi-

threaded gia hai ch ñ bt và tt HyperThreading.

Nhanh hơ n trong hu ht tt c các th nghim, duy ch có LU Decomposition là

vic bt HT mang li hiu năng thp hơ n, HT thc s như cá gp nư c v i

Nehalem.

Cn phi chú thích thêm mt chút, trong th nghim Crafty Chess, kt qu

multi-threaded còn kém hơn so vi kt qu single-threaded, và tình hình còn t hi

hơn na khi HT ñưc bt. Mt du hiu cho thy th nghim này ñc bit ”ghét’ mi

hình thc chy song song nhiu thread. Ngoài ra thì, nhìn vào biu ñ, có l không

cn phi phân tích thêm gì nhiu, mi th ñu tuyt vi! ðây ch là so sánh gia hai

Page 25: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 25/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 25

25

ch ñ HyperThreading bt và tt, vy HT có nh hưng như th nào gia hai ch 

ñ single-threaded và multi-threaded?

Ngay c khi HT không ñưc bt, chênh lch gia single-threaded (ch s 

dng 1 core) vi multi-threaded (s dng c 4 core) vn thc s n

tưng, hu ht các test ñu cho kt qu nhanh hơn xp x 4 ln. 

Hãy nhìn vào biu ñ, ngoi tr LU Decomposition có vn ñ vi HT như các

bn có th thy biu ñ trưc và Crafty Chess qua biu ñ th hai này, mt ln

na xác nhn rng test này rt k chy multi-threaded. Ngoài ra thì sao? Chúng tôi

chưa mun nói ti kh năng tăng tc gia 1 nhân và 4 nhân ca Nehalem tt ti

mc nào, hu ht là khong xp x gn 4 ln, mt vài trưng hp còn hơn, thì

trong tt c các test HT khi bt ñu nâng mc tăng tc lên rt nhiu, mt vài test

gn ñt ti con s 7. Khá là tuyt! 

Page 26: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 26/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 26

26

4. 32nm process technology

Theo như chúng ta thy, ñây là l trình phát trin b vi x lý ca Intel, ñó là

nhng bưc nhy Tick – Tock :

2007 (Tick):  Penryn - 45nm, 4-core, SSE4.

2008 (Tock):  Nehalem - 45nm, 4-core, SSE4.2, HT, IMC và QPI.

2009 (Tick):  Westmere - 32nm, 6 core, AES-NI, HT, IMC và QPI.

2010 (Tock):  Sandy Bridge - 32nm, 4-8-core, AVX, HT, IMC và QPI.

2011 (Tick):  Ivy Bridge - 22nm, chưa công b.

2012 (Tock):  Haswell - 22nm, chưa công b.

Chú ý: ðng sau tên kin trúc là tin trình sn xut, s nhân trong mt CPU và các công 

ngh h tr 

Page 27: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 27/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 27

27

 Vy, tick-tock là gì? Ti sao Intel gi chin lưc nghiên cu cũng như phát trin

các sn phm vi x lý ca mình là mô hình phát trin tick-tock. Trong ñó mt kin

trúc s tn ti cho 2 th h sn phm.Tock: tin trình sn xut cũ, kin trúc mi

còn Tick: tin trình sn xut mi, kin trúc cũ. Bi vy, có th thy Sandy Bridge

nm trong tin trình Tock. ðiu ñó có nghĩa rng ñây là mt CPU ñưc Intel s dngtin trình sn xut cũ (cùng 32 nanomet như Westerme) nhưng s có kin trúc mi.

Ti bài vit này, chúng ta s nghiên cu v tin trình 32nm ca Intel, ñc bit

vi b vi x lý Sandy Bridge. Cùng vi Westmere, Sandy Bridge là kin trúc ñu tiên

ca Intel ñưc sn xut trên tin trình 32nm cùng vi th h 2 ca Hi-K+ Metal

Gate (Transistor cng kim loi) mang li hiu sut cao và tiêu th ít ñin năng hơn.

  Lồ n đồ u tiên trình diồ n bồ vi xồ lý 32nm

Ngày 10-2-2009 (tc ngày 11-2-2009 ti Vit Nam), trong bui trao ñi dành

cho báo chí ti San Francisco (M), và ñưc truyn trc tip qua tele-conference ti

các nhà báo công ngh , Intel ñang trình din b vi x lý 32nm hot ñng ñu tiên

trong c các h thng máy tính ñ bàn và di ñng. Tp ñoàn Intel ñã gii thiu v

nhng ct mc mi trong chu trình sn xut 32nm và nhng tin b ca chu trình

này ñi vi nhng sn phm mi trong tương lai.

Nhng kt qu kh quan v sn phm và chu trình x lý 32nm ñang cho phép

Intel ñy nhanh tin ñ ca các sn phm 32nm.

Page 28: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 28/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 28

28

 –   Vic sn xut b vi x lý ñ bàn và di ñng Westmere s ñưc bt ñu vào quý

4-2009

 –  Công ngh 32nm cho phép nâng cao hiu sut hot ñng và tính linh hot v

kh năng tiêu th ñin năng

Các b vi x lý ca Intel da trên Westmere s ñưc nhanh chóng ñưa vào các

mng th trưng di ñng, máy tính ñ bàn và máy ch trong tương lai, khi chu trình

sn xut 32nm ñưc ñy nhanh tin ñ.

  Đồ i vồ i dòng sồ n phồ m máy khách, Westmere sồ đồ a Nehalem

xuồ ng thành dòng sồ n phồ m bồ vi xồ lý phồ thông cồ a Intel

-  Nâng cao hiu sut hot ñng, kích thưc nhân b vi x lý nh hơn

-  Công ngh ñóng gói ña chip mi vi kh năng x lý ñ ha ñưc tích hp vào

trong b vi x lý

-  Kin trúc h thng ñưc tái phân vùng, các bng mch ch ñưc ñơn gin

hóa

-  ðy nhanh s lưng xut xưng; d kin công ngh 32nm s phát trin mng

trong th trưng máy ch vào năm 2010

Page 29: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 29/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 29

29

  Các tính năng chính ca Westmere

-  Công ngh tăng tc Intel Turbo Boost

-  Công ngh Siêu phân lung Intel Hyper-Threading (2 nhân, 4 lung x lý)

-  H tr ñ ha tích hp và ñ ha riêng bit, có kh năng chuyn ñi qua li.-  B nh ñm 4MB, h thng kim soát b nh tích hp (Integrated Memory

Controller - IMC) 2 kênh DDR3

-  Các tp lnh AES

  Kồ nguyên chu trình 32nm vồ i công nghồ cồ ng kim loồ i high-k 

thồ hồ 2 bồ t đồ u

Th mnh ca Intel như là mt nhà sn xut thit b tích hp cho phép Intel

tip tc ñưa ra nhng th h mi ca công ngh x lý tiên tin theo mt chu trình 2

năm /ln. Intel ñã phát trin công ngh logic 32nm vi nhng tính năng hàng ñu

trong ngành công nghip gm:

-  Các bóng bán dn cng kim loi high-k th h 2

Công ngh 32nm ñánh du vic ln ñu tiên Intel s dng công ngh inquang khc trong nưc (immersion lithography) trên các lp thit yu

-  9 lp liên kt ni ñng và low-k 

-  Kích thưc gim khong 70% so vi th h 45nm

-  Công ngh ñóng gói không có chì và halogen

Page 30: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 30/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 30

30

  Vòng giồ i mã Nehalem và Westmere

Mng th trưng  Nehalem (45nm)  Westmere (32nm) 

Máy

ñ 

bàn 

Cao cp Bloomfield (4 nhân /

8 lung)

Gulftown (6 nhân / 12

lung)

Ph thông Lynnfield (4 nhân /

8 lung)

Clarkdale (2 nhân / 4

lung + iGFX)

Di

ñng 

Clarksfield (4 nhân /

8 lung)

  Arrandale (2 nhân / 4

lung + iGFX)

Máy

ch 

Kh năng m rng và

nâng cp (ch yu là t 

4 socket tr lên)

Nehalem-EX (8 nhân

 / 16 lung)

B vi x lý da trên

Westmere trong tương

lai

Hiu sut hot ñng

hiu qu

(ch yu là t 2 socket

tr lên)

Nehalem-EP (4 nhân

 / 8 lung)

B vi x lý da trên

Westmere trong tương

lai

Sơ cp (ch yu là t 1

socket tr lên)

Lynnfield (4 nhân /

8 lung)

Clarkdale (2 nhân / 4

lung + iGFX)*

(Nhân : s lưng nhân ca b vi x lý. Lung : s lưng lung d liu phn mm ñưc h tr.)

Page 31: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 31/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 31

31

  Công nghồ 32nm nhồ bé (và tuyồ t diồ u) đồ n mồ c nào?

Qua nhng phân tích bên trên, có l chúng ta vn khó hình dung công ngh 32nmnhư th nào, chúng tôi s ñưa ra cho các bn mt s phép so sánh. Liu bn có th 

hình dung ra nó không ?  Mt nanômét nh ñn mc phi nhân ñơn v này lên mt t ln mi bng mt mét. Mt t là

mt con s khng l. Mt chng giy dày mt t trang s cao 100 km. Nu như bn có th 

bưc ñưc mt t bưc, bn s ñi vòng quanh trái ñt 20 vòng.

  Chic transistor (bóng bán dn) ñu tiên do Bell Labs sn xut vào năm 1947 ln ti mc có

th tháo lp bng tay. Ngưc li, có th ñt va hơn 60 triu transistor 32nm lên trên ñu mũ

mt chic ñinh ghim. [1] 

  Hơn 4 triu transistor 32nm có th nm gn trong du chm cui câu này. [2] 

  Bên trong mi transistor 32nm có cha nhng cc cng (gate height) nh ti mc bn có th 

xp 3.000 chic như th va theo chiu ngang ca mt si tóc ngưi. [3] 

  Nu mt ngôi nhà ñin hình cũng thu nh li ging như transistor, bn s phi dùng ñn kính

hin vi mi nhìn thy nó. ð quan sát ñưc các ñc ñim ca công ngh 32nm bng mt

thưng, bn s phi phóng to con chip lên hơn cái nhà. [4] 

  So sánh vi b vi x lý ñu tiên ca Intel là 4004, ñưc gii thiu vào năm 1971, mt CPU

32nm chy nhanh hơn gp 4.000 ln và mi transistor cũng tiêu th năng lưng ít hơn

khong 4.000 ln. Giá bán trên mi transistor ñã gim ñi khong 100.000 ln. Ngưi ta ưc

lưng rng giá ca mt transistor hin gi ch ngang vi giá mt ch cái in trên t báo.

  Mi transistor 32nm có th bt tt hơn 300 t ln trong mt giây. Bn s mt 4.000 năm nu

cũng làm th vi mt cái bóng ñèn. [5] 

  Intel ñã xut xưng hơn 200 triu CPU vi các transistor mang công ngh High-K/Metal Gate

 – công ngh ñưc ñưa vào sn xut ln ñu năm 2007 và ñưc s dng trong các b vi x lý

32nm. ðiu này cũng tương ñương vi 50.000.000.000.000.000 (50 triu t) transistor, hay làhơn 7 triu transistor cho mi ngưi trên trái ñt.

    “Ngưi ñàn ông nhanh nht th gii” là Usain Bolt s phi chy 3.125.000.000 bưc trong

cuc thi 100 mét nu như mi bưc ca anh ch dài 32nm.

  Nu như tc ñ phát trin trong lĩnh vc du hành không gian cũng nhanh như tc ñ ca

ðnh lut Moore k t năm 1971, thì bây gi bn ñã có th di chuyn vi vn tc ánh sáng:

671 triu dm/gi.

  Công ngh 32nm ca Intel có cc cng cao ch 0,9nm. ð dày trung bình ca mt t giy là

0,1mm. S phi cn ñn 111.111 cc cng xp chng lên nhau mi bng ñưc ñ dày ca

mt t giy.

 ____________________________________________________________________ [1] Mũ ñinh ghim có ñưng kính khong 1,5 mm.[2]Mt du chm câu có din tích ưc lưng khong 1/10 mm vuông.[3] Si tóc ngưi có ñưng kính khong 90 micrômét; cc cng ca transistor 32nm dài khong 30nm.[4] Chi tit nh nht mà mt thưng nhìn thy ñưc là 40 micrômét.[5] Gi s rng mt ngưi có th bt tt bóng ñèn 150 ln trong mt phút.

Page 32: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 32/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 32

32

5. Integrated Memory ControllerNgay t khi bt ñu nhng CPU ca Intel s dng Bus ngoài có tên gi FSB (

Front Side Bus ) ñ chia x vic truyn thông tin gia B nh và nhng yêu cu I/O .

Nhng b vi x lí mi da trên lõi Nehalem s tích hp B phn ñiu khin b nhbên trong và như vy s cung cp hai Bus ngoài : Bus b nh ñ ni CPU ti b nh

và Bus I/O ñ ni CPU vi th gii bên ngoài .

 Vic thay ñi này s nâng cao hiu sut làm vic ca h thng vì hai lí do

-  Có hai ñưng d liu riêng bit cho vic truy cp nhng thit b I/O và b nh

-  Truy cp b nh nhanh hơn vì CPU không cn trao ñi thông tin vi bt kì

nhng linh kin bên ngoài CPU .

Trong Hình 1 và Hình 2 so sánh cu trúc truyn thng dùng vi nhng CPU caIntel và cu trúc mi s ñưc dùng vi nhng CPU mà có tích hp B phn ñiu

khin b nh .

Hình 1 : Cu trúc dùng vi nhng CPU Intel hin ti 

Page 33: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 33/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 33

33

Hình 2 : Cu trúc ñưc dùng vi nhng CPU mà có tích hp B phn ñiu khin b nh . 

Bus ngoài mi dùng có tên gi QPI ( QuickPath Interconnect ) và nó cung

cp hai ñưng d liu riêng bit ( mt ñ Truyn d liu và mt ñ Nhn d liu )

ñ CPU trao ñi thông tin vi Chipset hoc vi nhng CPU khác , trong trưng hp

máy ch có nhiu CPU . Như th cũng d dàng nhn thy QPI có ý tưng tương t 

như vi Bus HyperTransport ca h thng AMD . Th h QPI ñu tiên s làm vic vi

tc ñ 3.2GHz , truyn hai d liu 16-bit tương ñương vi tc ñ truyn d liu ln

nht theo lí thuyt là 12.6 GB/s theo mi hưng . Chúng tôi ñã có bài vit v Bus

QPI các bn nên xem ñ bit thêm chi tit .

Nhng CPU dùng cho máy tính ñ bàn s ch có 01 ñưng QPI , trong khi ñó

nhng CPU s dng trong h thng Máy ch s có 02 Bus QPI ñc lp cho phép

chúng ñưc ni vi nhau trong môi trưng SMP ( Symmetric MultiProcessing ) .

Page 34: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 34/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 34

34

6. Energy-efficient performanceQuồ n lý điồ n năng

Nhng Transistor bên trong CPU làm vic như mt cái Công tc ( Switch ) vi hai

trng thái  Dn ñin , khi y nó làm vic như là Công tc ñưc ñóng ñ cho phép dòng

ñin ñi qua

  Không dn ñin , Công tc m không cho phép dòng ñin ñi qua .

Có mt vn ñ ñó là khi Switch làm vic trng thái Không dn ñin , theo lí 

thuyt chúng s không cho phép bt kì dòng ñin nào ñi qua , nhưng thc t vn

còn có dòng din có cưng ñ nh ñi qua . Dòng ñin này gi là hin tưng dò ñin

và nu cng tt c nhng dòng ñin dò này li thì s có mt kt qu khá ln và như 

vy s gây lãng phí ñin năng vào to ra nhng nhit lưng không cn thit .

ð qun tránh ñiu này toàn b cu trúc qun lý ñin ñưc ñưa vào mt b phn

riêng trong CPU gi là PCU (B phn Qun lý ðin năng – Power Control

Unit). Nó có vai trò như mt b x lý thô sơ bên trong mt b x lý.

Hình minh ha PCU  

 Và b x lý Mini này h tr mt quy trình qun lý phc tp hơn nhiu so vi

các b x lý khác ca Intel: xung nhp và ñin áp ca mi nhân ñưc ñiu khin

riêng bit da trên thông tin v nhit ñ và lưng ñin tiêu th. Do ñó mi nhân có

Page 35: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 35/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 35

35

th chuyn riêng sang mc tiêu th ñin thp. Mch ñiu khin b nh và Bus QPI

s chuyn sang ch ñ ñin năng thp khi tt c các nhân ñu ngh.

Thc ra AMD cũng làm ñiu tương t vi công ngh Cool'n'Quiet 2.0

(Phenom), ch khác ch C'n'Q 2.0 cho phép mt b vi x lý tương tác vi B

chuyn ñi năng lưng tích hp trên Motherboard, trong khi b phn qun lý ñinca Nehalem thì ñưc tích hp hoàn toàn vào trong CPU và không ñòi hi (hoc cho

phép) các thit b b sung khác.

Page 36: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 36/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 36

36

IV. Kt lun: - Vi x lý là b não ca máy tính ,nó quyt ñnh phn ln tc ñ ca máy tính.

Thc cht ca b vi x lý là mch tích hp mch IC vi kh năng tích hp cc ln và

linh hot

- B vi x lý intel core i5:

Kh năng x lý thông minh rõ ràng bng mt cú tăng vt tc ñ.

T ñng gia tăng tc ñ khi bn cn bng Công Ngh Intel® Turbo Boost 2.0

X Lý ða Nhim Thông Minh nh Công Ngh Intel® Hyper-Threading

Các tính năng ñ ha tuyt vi tích hp sn

- B VXL intel core i5 chia làm 2 dòng:

- i5 desktop-i5 laptop

- Các tp lnh mà vi x lí core i5 th h 2 h tr :

- MMX (MultiMedia eXtensions)

- SSE (Streaming SIMD Extensions)

- SSE2

- SSE3

- SSSE3

- SSE4.1

- SSE4.2

-  AES-NIS (Ch vi nhng model 32-nm)

-  AVX Advanced Vector Extensions (Ch vi model Bridge)

- Các công ngh ni bt trong VXL intel core i5 th h 2:

-  ð ha tích hp Intel HD Graphic

-  Công ngh Intel Hyper-Threading

-  32nm process technology-  Integrated Memory Controller

-  Energy-efficient performance

-  ….

Page 37: Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

8/3/2019 Tim Hieu Cau Truc VXL Intel Core i5 the He 2

http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-cau-truc-vxl-intel-core-i5-the-he-2 37/37

Tìm hiu cu trúc vi x lý Intel Core i5 th h 2 37

 V. Ph lcNgun tài liu ch yu t :

http://vi.wikipedia.org 

http://www.intel.com http://www.tomshardware.com/ 

http://ark.intel.com/#desktop 

Ngoài ra chúng tôi còn tham kho ti: 

http://www.vatgia.com/hoidap/4124/268862/intel-core-the-he-thu-2-khac-gi-so-

voi-the-he-dau-tien.html 

http://genk.vn/c188n20110103101211791/danh-gia-sandy-bridge-nguon-suc-

manh-moi-cho-laptop.chn 

http://genk.vn/c185n2010110804004156/kien-truc-cpu-sandy-bridge-cua-intel-

co-gi-moi.chn 

http://www.vatgia.com/review/7/3232/review-danh-gia-so-sanh-core-i5-2500k-

va-core-i7-2600k.html,4 

ðóng gói ebook và upload: Smith Nguyen Studio - January 7, 2012 


Recommended