Kiến trúc máy tính và hợp ngữ - Tổng quan máy tính

Môn học: Kiến trúc máy tính & Hợp ngữ 1 • Quá trình phát triển và một số nét đặc trưng của các thế hệ máy tính • Định luật Moore • Một số thành phần cơ bản của máy tính cá nhân ngày nay • Giải thích các khái niệm wafer, chip, chipset • Mô hình abstraction layers 2 3 4 5 Detail of the back of a panel of ENIAC, showing vacuum tubes 6 7 8 Bộ vi xử lý Intel 80486DX2 9 10 Thế hệ Khoảng thời gian Công nghệ 1 1940 – 1956 Vacuum tubes 2 1956 – 1963 Transistors 3 1964 – 1971 Integrated Circuits 4 1971 – nay Microprocessors 5 Tương lai Parallel Processing 11 12 The number of transistors on a chip will double about every two years (18 months in some docs) 13 1: Màn hình 2: Mainboard 3: CPU 4: Chân cắm dây nối HDD 5: RAM 6: Chân cắm mở rộng PCI / PCI Express 7: Nguồn điện 8: Ổ quang CD / DVD 9: Ổ đĩa cứng 10: Bàn phím 11: Chuột 14 15 16 17 18 The data path of a typical Von Neumann machine The organization of a simple computer with one CPU and two I/O devices. • Wafer (Đế chip): Tấm silicon mỏng đã được cấy vật liệu khác nhau để tạo ra những vi mạch • Có kích thước trung bình từ 25,4mm (1 inch) – 200mm (7.9 inch). • Intel, TSMC hay Samsung đã nâng kích thước của wafer lên 300mm (12 inch), thậm chí lên 450mm (18 inch) • Kích thước wafer được tăng lên đã làm giá thành của một vi mạch trở nên rất rẻ. 19 • Chip: Có thể hiểu là mạch tích hợp (Integrated Circuit) gắn trên đế chip (wafer) nhằm xử lý các công việc trên máy tính • Chip có kích thước rất nhỏ nhưng có thể chứa hàng chục triệu transistor, số lượng trasistor càng lớn thì tốc độ truyền và xử lý tín hiệu càng nhanh • Hiện nay có các loại chip xử lý: 4, 8, 16, 32, 20 • Chipset là tập hợp nhiều chip gắn kết lại với nhau trên cùng 1 đế chip (wafer) để xử lý nhiều công việc trên máy tính • Một số chipset thông dụng: – CPU: Đơn vị xử lý trung tâm – GPU: Đơn vị xử lý đồ họa trên máy – RAM: Bộ nhớ truy cập tức thời chuyên phục vụ cho CPU – Bán cầu bắc (tích hợp trên mainboard): Hỗ trợ truyền thông tin cho CPU, RAM, nằm sát CPU (Hệ thống Mainboard AMD không có chipset này vì được tích hợp ngay trên CPU) – Bán cầu nam (tích hợp trên mainboard): Quản lý thiết bị ngoại vị như HDD, Mouse, KeyboardNằm cuối mainboard 21 22 23 • Đọc tài liệu: – 01_Timeline.pdf – 02_Hardware.pdf – Patterson and Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware / Software Interface (3rd edition), Chương 1 24