Giáo trình môn học Kiến trúc máy tính
143 trang
1900
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình môn học Kiến trúc máy tính", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu đính kèm:
- giao_trinh_mon_hoc_kien_truc_may_tinh.pdf
Nội dung text: Giáo trình môn học Kiến trúc máy tính
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - ð I H C QU C GIA THÀNH PH H CHÍ MINH L I NÓI ð U TRƯ NG ð I H C CÔNG NGH THÔNG TIN o0o V i m c tiêu ñưa các môn h c chuyên ngành công ngh thông tin vào h c ngay t nh ng h c kỳ ñ u trong trư ng ð i h c Công ngh thông tin, giáo trình Ki n trúc máy tính ñư c biên so n ñ c bi t cho m c ñích này và ñư c ñ nh hư ng cho sinh viên nghành công ngh thông tin năm th nh t. Giáo trình Ki n trúc máy tính này trình bày các v n ñ chung nh t, các thành ph n cơ b n nh t c u thành nên máy tính hi n ñ i nh m trang b cho sinh viên các n i dung ch y u trong 8 Giáo trình chương sau: Chương I: Trình bày l ch s phát tri n c a máy tính cũng như các tích năng m i c a máy tính trong t ng giai ño n, các th KI N TRÚC MÁY TÍNH h máy tính, ñ nh hư ng phát tri n c a máy tính và cách phân lo i máy tính. Chương II: Gi i thi u các nguyên lý ho t ñ ng chung và các tính ch t cơ b n c a các b ph n chính y u trong máy tính như: b x lý (CPU), b n m ch chính (Mainboard), các thi t b lưu tr d li u, các lo i b nh RAM, Card ñ h a, màn hình. Ngoài ra còn cho th y ñư c nh ng hình dáng và s tích h p c a các b ph n v i nhau nh m giúp sinh viên có th t mua s m, l p Biên so n: TS. Vũ ð c Lung ráp m t máy tính cho mình. Chương III: Trình bày cách bi n ñ i cơ b n c a h th ng s (như h th p phân, h nh phân, h bát phân, h th p l c phân), các cách cơ b n ñ bi u di n d li u, cách th c hi n các phép tính s h c cho h nh phân. Chương IV: Các c ng và ñ i s Boolean, các ñ nh lý trong ñ i s Boolean, cách ñơn gi n các hàm Boolean cũng như các m ch s , cách bi u di n các m ch s qua các hàm Boolean và ngư c l i, các m ch t h p cơ b n, cách thi t k các m ch ñơn gi n. Chương V: Trình bày nguyên lý h at ñ ng c a các m ch l t, các flip flop, qui trình thi t k m t m ch tu n t và ñưa ra ví 2009 d c th cho vi c thi t k này. 1
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương VI: Phân lo i ki n trúc b l nh, cách b trí ñ a ch b nh , các cách mã hóa t p l nh, các l nh cơ b n c a máy tính qua các l nh h p ng assembler Chương VII: Gi i thi u c u trúc c a b x lý trung tâm: t ch c, ch c năng và nguyên lý ho t ñ ng c a các b ph n bên trong b x lý như b tính toán logic s h c, b ñi u khi n, t p các thanh ghi. Ngoài ra còn trình bày cách t ch c ñư ng ñi d li u, di n bi n quá trình thi hành l nh và k thu t ng d n. Chương VIII: Trình bày các c p b nh , thi t k và nguyên lý ho t ñ ng c a các lo i b nh . Phương pháp ñánh giá hi u năng c a các c p b nh . Các chi n thu t thay th kh i nh , trang nh cũng như các chi n thu t ghi vào b nh . Như ñã nói trên, giáo trình nh m gi ng d y cho sinh viên năm th nh t do ñó nh ng ki n th c ñưa ra ch là cơ b n. ð hi u sâu hơn m i v n ñ nên xem thêm trong các sách tham kh o cu i quy n giáo trình này. M c dù ñã c g ng biên so n r t công phu và k lư ng, tuy nhiên cũng khó tránh kh i nh ng thi u sót. Chúng tôi mong ñư c ñón nh n các ñóng góp ý ki n c a các Th y, các b n ñ ng nghi p, các b n sinh viên và các b n ñ c nh m ch nh s a giáo trình ñư c hoàn thi n hơn. Cu i cùng xin chân thành c m ơn nh ng góp ý quí giá c a các ñ ng nghi p khi biên so n giáo trình này. Vũ ð c Lung. 2
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Chương I: Gi i thi u phân ñư c dùng ngày nay trong máy tính ñi n t . Năm 1834 giáo sư toán h c trư ng ðH Cambridge (Anh), Charles Babbage (ngư i phát minh ra ñ ng h công tơ mét) ñã thi t 1.1. L ch s phát tri n c a máy tính k ra máy tính v i ch 2 phép tính + và – nhưng có m t c u trúc ñáng ñ ý th i b y gi – máy tính có 4 b ph n: Trong quá trình phát tri n c a công ngh máy tính, con b nh , ngư i ñã ch t o ra hàng ngàn lo i máy tính khác nhau. R t nhi u b tính toán, trong s nh ng máy tính này ñã b quên lãng ñi, ch m t s ít còn thi t b nh p ñ ñ c các phi u ñ c l , ñư c nh c l i cho ñ n ngày nay. ðó là các máy tính v i nh ng ý thi t b xu t ñ khoan l lên các t m ñ ng. tư ng thi t k và nguyên lý ho t ñ ng ñ c ñáo t o nên m t t m nh Chính ý tư ng c a ông là ti n ñ cho các máy tính hi n ñ i hư ng l n ñ n các máy tính th h sau nó. ð giúp sinh viên có sau này. ñư c nh ng khái ni m cơ b n v máy tính và hi u rõ hơn b ng ð máy tính ho t ñ ng nó c n ph i có chương trình, và ông cách nào mà con ngư i ñã phát minh ra nh ng máy tính hi n ñ i, ñã thuê cô Ada làm chương trình cho máy tính này. Cô Ada chính d s d ng như ngày nay, trong ph n này s trình bày nh ng chi là l p trình viên ñ u tiên và ñ tư ng nh t i cô ta sau này Ada ti t quan tr ng v l ch s quá trình phát tri n c a máy tính. ñư c ñ t tên cho 1 ngôn ng l p trình. Tuy nhiên máy tính ñã không ho t ñ ng ñư c vì ñòi h i quá ph c t p và th i b y gi con Máy tính thư ng ñư c phân lo i thành các th h d a trên ngư i và k thu t chưa cho phép. n n t ng công ngh ph n c ng ñư c s d ng trong quá trình ch t o. L ch s phát tri n máy tính có th ñư c chia thành các th h Năm 1936 К. Zus (ngư i ð c) ñã thi t k m t vài máy ñ m máy tính sau: t ñ ng trên cơ s rơle (relay). Tuy nhiên ông không bi t gì v máy tính c a Babbage và máy tính c a ông ñã b phá h y trong m t tr n 1.1.1. Th h zero –máy tính cơ h c (1642 1945) bom vào Berlin khi chi n tranh th gi i l n th 2 1944. Vì v y nh ng phát minh c a ông ta ñã không nh hư ng ñ n s phát tri n M c l ch s máy tính ph i nh c ñ n ñ u tiên là khi nhà bác c a k thu t máy tính sau này. h c ngư i Pháp Blez Pascal (1626 1662) vào năm 1642 ñã phát minh ra máy tính toán ñ u tiên – máy tính cơ h c v i 6 bánh quay Năm 1944 G. Iken (thu c ðH Havard M ) ñã ñ c v công và b d n ñ ng b ng tay. Máy c a ông ch cho phép th c hi n các trình c a Babbage và ông ñã cho ra ñ i Mark I sau ñó là Mark II. phép tính c ng và tr . Máy Mark I ra ñ i v i m c ñích chính là ph c v chi n tranh. Nó Sau 30 năm, vào năm 1672 m t nhà bác h c khác, Gotfrid n ng 5 t n, cao 2.4 m, dài 15 m, ch a 800 km dây ñi n. Tuy nhiên Vilgelm Leibnits ñã ch t o ra máy tính v i 4 phép tính cơ b n (+ vào th i ñi m ñó máy tính relay ñã qua th i và ñã b t ñ u k * /) s d ng 12 bánh quay. T khi nguyên c a máy tính ñi n t . còn là sinh viên cho ñ n h t cu c ñ i, ông ñã nghiên c u các tính 1.1.2. Th h I – bóng ñèn ñi n (1945 1955) ch t c a h nh phân và là ngư i Chi n tranh th gi i th 2 b t ñ u và vào ñ u th i kỳ chi n ñã ñưa ra các nguyên lý cũng như tranh tàu ng m c a ð c ñã phá h y nhi u tàu c a Anh, nh nh ng khái ni m cơ b n nh t cho h nh 3 4
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u tín hi u mã hóa ñư c chuy n ñi b i thi t b ENIGMA mà quân ñ i Máy ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Anh ñã không th gi i mã ñư c. ð gi i mã ñòi h i m t s lư ng Computer), do John Mauchly và John Presper Eckert (ñ i h c tính toán r t l n và m t nhi u th i gian, trong khi chi n tranh thì Pensylvania, M ) thi t k và ch t o, là chi c máy s hoá ñi n t không cho phép ch ñ i. Vì v y chính ph Anh ñã cho thành l p ña năng ñ u tiên trên th gi i (hình 1.2). m t phòng thí nghi m bí m t nh m ch t o ra m t máy tính ñi n ph c v cho vi c gi i mã nh ng thông tin này. Năm 1943 máy tính S li u k thu t: ENIAC là m t chi c máy kh ng l COLOSSUS ra ñ i v i 2000 ñèn chân không và ñư c gi bí m t v i hơn 18000 bóng ñèn chân không, n ng hơn 30 t n, su t 30 năm và nó ñã không th tr thành cơ s cho s phát tri n tiêu th m t lư ng ñi n năng vào kho ng 140kW và c a máy tính. M t trong nh ng ngư i sáng l p ra COLOSSUS là chi m m t di n tích x p x 1393 m2. M c dù v y, nó nhà toán h c n i ti ng Alain Turing. Trong hình 1.1 là b c chân làm vi c nhanh hơn nhi u so v i các lo i máy tính ñi n dung c a Alain Turing và m t bóng ñèn chân không. cơ cùng th i v i kh năng th c hi n 5000 phép c ng trong m t giây ñ ng h . Bóng ñèn chân không Hình 1.1. Alain Turing v i bóng ñèn chân không Chi n tranh th gi i ñã có nh hư ng l n ñ n phát tri n k thu t máy tính M . Quân ñ i M c n các b ng tính toán cho pháo binh và hàng trăm ph n ñã ñư c thuê cho vi c tính toán này trên các máy tính tay (ngư i ta cho r ng ph n trong tính toán c n th n hơn nam gi i). Tuy nhiên quá trình tính toán này v n ñòi h i th i gian khá lâu và nh m ñáp ng yêu c u c a BRL (Ballistics Hình 1.2. Máy tính ENIAC Research Laboratory – Phòng nghiên c u ñ n ñ o quân ñ i M ) trong vi c tính toán chính xác và nhanh chóng các b ng s li u ñ n ði m khác bi t gi a ENIAC & các máy tính khác: ñ o cho t ng lo i vũ khí m i, d án ch t o máy ENIAC ñã ñư c ENIAC s d ng h ñ m th p phân ch không ph i nh b t ñ u vào năm 1943. phân như t t c các máy tính khác. V i ENIAC, các con s ñư c bi u di n dư i d ng th p phân và vi c tính 5 6
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u toán cũng ñư c th c hi n trên h th p phân. B nh c a 1.3), m t c v n c a d án ENIAC, ñưa ra ngày 8/11/1945, trong máy g m 20 "b tích lũy", m i b có kh năng lưu gi m t b n ñ xu t v m t lo i máy tính m i có tên g i EDVAC m t s th p phân có 10 ch s . M i ch s ñư c th (Electronic Discrete Variable Computer – do Ekert và Moyshly ñã hi n b ng m t vòng g m 10 ñèn chân không, trong ñó b t ñ u làm r i ng ng l i ñi thành l p công ty, sau này là Unisys t i m i th i ñi m, ch có m t ñèn tr ng thái b t ñ th Corporation). Máy tính này cho phép nhi u thu t toán khác nhau hi n m t trong mư i ch s t 0 ñ n 9 c a h th p phân. có th ñư c ti n hành trong máy tính mà không c n ph i n i dây l i Vi c l p trình trên ENIAC là m t công vi c v t v vì như máy ENIAC nh vào khái ni m chương trình lưu tr . ph i th c hi n n i dây b ng tay qua vi c ñóng/m các công t c cũng như c m vào ho c rút ra các dây cáp ñi n. Ho t ñ ng th c t : Máy ENIAC b t ñ u ho t ñ ng vào tháng 11/1945 v i nhi m v ñ u tiên không ph i là tính toán ñ n ñ o (vì chi n tranh th gi i l n th hai ñã k t thúc) mà ñ th c hi n các tính toán ph c t p dùng trong vi c xác ñ nh tính kh thi c a bom H. Vi c có th s d ng máy vào m c ñích khác v i m c ñích ch t o ban ñ u cho th y tính ña năng c a ENIAC. Máy ti p t c ho t ñ ng dư i s qu n lý c a BRL cho ñ n khi ñư c tháo r i ra vào năm 1955. V i s ra ñ i và thành công c a máy ENIAC, năm 1946 ñư c xem như năm m ñ u cho k nguyên máy tính ñi n t , k t thúc s n l c nghiên c u c a các nhà khoa h c ñã John von Neumann kéo dài trong nhi u năm li n trư c ñó Hình 1.3. Von Neumann v i máy tính EDVAC Máy tính Von Neumann Máy IAS Như ñã ñ c p trên, vi c l p trình trên máy ENIAC là m t Ti p t c v i ý tư ng c a mình, vào năm 1946, von Neuman công vi c r t t nh t và t n kém nhi u th i gian. Công vi c này có cùng các ñ ng nghi p b t tay vào thi t k m t máy tính m i có l s ñơn gi n hơn n u chương trình có th ñư c bi u di n dư i chương trình ñư c lưu tr v i tên g i IAS (Institute for Advanced d ng thích h p cho vi c lưu tr trong b nh cùng v i d li u c n Studies) t i h c vi n nghiên c u cao c p Princeton, M . M c dù x lý. Khi ñó máy tính ch c n l y ch th b ng cách ñ c t b nh , mãi ñ n năm 1952 máy IAS m i ñư c hoàn t t, nó v n là mô hình ngoài ra chương trình có th ñư c thi t l p hay thay ñ i thông qua cho t t c các máy tính ña năng sau này. s ch nh s a các giá tr lưu trong m t ph n nào ñó c a b nh . Ý tư ng này, ñư c bi t ñ n v i tên g i "khái ni m chương C u trúc t ng quát c a máy IAS, như ñư c minh h a trên trình ñư c lưu tr ", do nhà toán h c John von Neumann (Hình hình 1.4, g m có: 7 8
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u M t b nh chính ñ lưu tr d li u và chương trình. 20. Dù v y, mãi ñ n cu i nh ng năm 50, các máy tính bán d n hóa M t b logic s h c (ALU – Arithmetic and Logic Unit) hoàn toàn m i b t ñ u xu t hi n trên th trư ng máy tính. có kh năng thao tác trên d li u nh phân. Vi c s d ng ñèn bán d n trong ch t o máy tính ñã xác M t b ñi u khi n chương trình có nhi m v thông d ch ñ nh th h máy tính th hai, v i ñ i di n tiêu bi u là máy PDP 1 các ch th trong b nh và làm cho chúng ñư c th c thi. c a công ty DEC (Digital Equipment Corporation) và IBM 7094 Thi t b nh p/xu t ñư c v n hành b i ñơn v ñi u khi n. c a IBM. DEC ñư c thành l p vào năm 1957 và sau ñó 4 năm cho H u h t các máy tính hi n nay ñ u có chung c u ra ñ i s n ph m ñ u tiên c a mình là máy PDP 1 như ñã ñ c p trúc và ch c năng t ng quát như trên. Do v y chúng còn có trên. ðây là chi c máy m ñ u cho dòng máy tính mini c a DEC, tên g i chung là các máy von Neumann. v n r t ph bi n trong các máy tính th h th ba. Các máy IBM 709,7090,7094 có chu kỳ th i gian là 2 B microsecond, b nh 32 K word 16 bit. Hình 1.5 mô t m t c u Logic s h c hình v i nhi u thi t b ngo i vi c a máy IBM 7094. ALU Thi t B b nh nh p Băng t chính xu t CPU B Kênh d li u Phi u ñ c l ñi u khi n CU Máy in dòng Hình 1.4. C u trúc c a máy IAS Kênh d li u B ñ c th 1.1.3. Th h II – transistor (1955 1965) S thay ñ i ñ u tiên trong lĩnh v c máy tính ñi n t xu t B d n Tr ng t hi n khi có s thay th ñèn chân không b ng ñèn bán d n. ðèn bán kênh d n nh hơn, r hơn, t a nhi t ít hơn trong khi v n có th ñư c s d ng theo cùng cách th c c a ñèn chân không ñ t o nên máy tính. Kênh d li u ðĩa Không như ñèn chân không v n ñòi h i ph i có dây, có b ng kim lo i, có bao th y tinh và chân không, ñèn bán d n là m t thi t b Hypertape tr ng thái r n ñư c ch t o t silicon có nhi u trong cát trong t nhiên. Memory ðèn bán d n là phát minh l n c a phòng thí nghi m Bell Labs trong năm 1947 b i Bardeen, Brattain và Shockley. Nó ñã t o ra m t cu c cách m ng ñi n t trong nh ng năm 50 c a th k Hình 1.5 M t c u trúc máy IBM 7094 9 10
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Omnibus ñây có nhi u ñi m khác bi t so v i máy IAS mà chúng ta tính l n v i giá ch có 16000 ñô la M , so v i s ti n lên c n lưu ý. ði m quan tr ng nh t trong s ñó là vi c s d ng các ñ n hàng trăm ngàn ñô la ñ mua ñư c m t chi c máy System/360 kênh d li u. M t kênh d li u là m t module nh p/xu t ñ c l p c a IBM. Tương ph n v i ki n trúc chuy n trung tâm ñư c IBM s có b x lý và t p l nh riêng. Trên m t h th ng máy tính v i các d ng cho các h th ng 709, các ki u sau này c a máy PDP 8 ñã s thi t b như th , CPU s không th c thi các ch th nh p/xu t chi d ng m t c u trúc r t ph d ng hi n nay cho các máy mini và vi ti t. Nh ng ch th ñó ñư c lưu trong b nh chính và ñư c th c thi tính: c u trúc ñư ng truy n. Hình 1.6 minh h a c u trúc này. b i m t b x lý chuyên d ng trong chính kênh d li u. CPU ch kh i ñ ng m t s ki n truy n nh p/xu t b ng cách g i tín hi u ñi u ðư ng truy n PDP 8, ñư c g i là Omnibus, g m 96 ñư ng khi n ñ n kênh d li u, ra l nh cho nó th c thi m t dãy các ch th tín hi u riêng bi t, ñư c s d ng ñ mang chuy n tín hi u ñi u trong máy tính. Kênh d li u th c hi n nhi m v c a nó ñ c l p khi n, ñ a ch và d li u. Do t t c các thành ph n h th ng ñ u v i CPU và ch c n g i tín hi u báo cho CPU khi thao tác ñã hoàn dùng chung m t t p h p các ñư ng tín hi u, vi c s d ng chúng t t. Cách s p x p này làm gi m nh công vi c cho CPU r t nhi u. ph i ñư c CPU ñi u khi n. Ki n trúc này có ñ linh ho t cao, cho phép các module ñư c g n vào ñư ng truy n ñ t o ra r t nhi u c u M t ñ c trưng khác n a là b ña công, ñi m k t thúc trung hình khác nhau. C u trúc ki u này c a DEC ñã ñư c s d ng trong tâm cho các kênh d li u, CPU và b nh . B ña công l p l ch các t t c các máy tính ngày nay. DEC ñã bán ñư c 50000 chi c PDP 8 truy c p ñ n b nh t CPU và các kênh d li u, cho phép nh ng và tr thành nhà cung c p máy tính mini ñ ng ñ u th gi i lúc b y thi t b này ho t ñ ng ñ c l p v i nhau. gi . Máy PDP 1 Máy PDP 1 có g n 4 K word, 1 (word=18 bit) và th i gian B ñi u khi n CPU B nh chính I/O I/O ••• cho 1 chu kỳ là 5 microsecond. Thông s này l n hơn g n g p 2 l n console so v i máy cùng dòng v i nó IBM 709, nhưng PDP 1 là máy tính nh g n nhanh nh t th i b y gi và có giá bán 120000$, còn IBM 7090 có giá bán t i 1 tri u USD. Máy PDP 1 v i màn hình kính Omnibus c 512 ñi m ñư c cho ñ n ðH công ngh Massachuset và t ñây các sinh viên ñã vi t trò chơi máy tính ñ u tiên – chò trơi chi n tranh gi a các vì sao . Hình 1.6 C u trúc ñư ng truy n PDP 8 Sau m t vài năm DEC cho ra ñ i m t hi n tư ng khác trong M t máy tính cũng ñáng chú ý n a trong giai ño n này là ngành công nghi p máy tính. ðó là máy PDP 8, máy tính 12 bít. vào năm 1964, khi công ty CDC (Control Data Corporation) cho ra Vào lúc m t máy tính c trung cũng ñòi h i m t phòng có ñi u hòa ñ i máy tính 6600. Máy này có t c ñ cao hơn g p nhi u l n IBM không khí, máy PDP 8 ñ nh ñ có th ñ t trên m t chi c gh dài 7094 và ñi m ñ c bi t c a máy tính này là s lý song song mà sau v n thư ng g p trong phòng thí nghi m ho c ñ k t h p vào trong này trong các siêu máy tính hay s d ng. các thi t b khác. Nó có th th c hi n m i công vi c c a m t máy 11 12
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u 1.1.4. Th h III – m ch tích h p (1965 1980) chip. ði u này có nghĩa là giá c cho các m ch nh và lu n lý gi m m t cách ñáng k . M t ñèn bán d n ñơn l thư ng ñư c g i là m t thành Vì nh ng thành ph n lu n lý và ô nh ñư c ñ t g n ph n r i r c. Trong su t nh ng năm 50 và ñ u nh ng năm 60 c a nhau hơn trên các chip nên kho ng cách gi a các th k 20, các thi t b ñi n t ph n l n ñư c k t h p t nh ng nguyên t ng n hơn d n ñ n vi c gia tăng t c ñ chung thành ph n r i r c – ñèn bán d n, ñi n tr , t ñi n, v.v Các thành cho toàn b . ph n r i r c ñư c s n xu t riêng bi t, ñóng gói trong các b ch a Máy tính s tr nên nh hơn, ti n l i hơn ñ b trí vào riêng, sau ñó ñư c dùng ñ n i l i v i nhau trên nh ng b ng m ch. các lo i môi trư ng khác nhau. Các b ng này l i ñư c g n vào trong máy tính, máy ki m tra dao Có s gi m thi u trong nh ng yêu c u v b ngu n và ñ ng, và các thi t b ñi n t khác n a. thi t b làm mát h th ng. S liên k t trên m ch tích h p ñáng tin c y hơn trên các B t c khi nào m t thi t b ñi n t c n ñ n m t ñèn bán n i k t hàn. V i nhi u m ch trên m i chip, s có ít s d n, m t ng kim lo i nh ch a m t m u silicon s ph i ñư c hàn n i k t liên chip hơn. vào m t b ng m ch. Toàn b quá trình s n xu t, ñi t ñèn bán d n ñ n b ng m ch, là m t quá trình t n kém và không hi u qu . Các Máy IBM System/360 máy tính th h th hai ban ñ u ch a kho ng 10000 ñèn bán d n. Con s này sau ñó ñã tăng lên nhanh chóng ñ n hàng trăm ngàn, Máy IBM System/360 ñư c IBM ñưa ra vào năm 1964 là h làm cho vi c s n xu t các máy m nh hơn, m i hơn g p r t nhi u máy tính công nghi p ñ u tiên ñư c s n xu t m t cách có k ho ch. khó khăn. ð gi i quy t nh ng v n ñ khó khăn này, năm 1958 Khái ni m h máy tính bao g m các máy tính tương thích nhau là Jack Kilby và Robert Noyce ñã cho ra ñ i m t công ngh m i, m t khái ni m m i và h t s c thành công. ðó là chu i các máy tính công ngh m ch tích h p (Integrated circuit IC hay vi m ch v i cùng m t ngôn ng Assembler. Chương trình vi t cho máy này CHIP). có th ñư c dùng cho máy khác mà không ph i vi t l i, ñây chính là ưu ñi m n i b t c a nó. Ý tư ng thành l p h máy tính tr thành S phát minh ra m ch tích h p vào năm 1958 ñã cách m ng r t ph bi n trong r t nhi u năm sau ñó. Trong b ng 1.1 cho ta th y hóa ñi n t và b t ñ u cho k nguyên vi ñi n t v i nhi u thành t u nh ng thông s chính c a m t trong nh ng ñ i ñ u tiên c a h r c r . M ch tích h p chính là y u t xác ñ nh th h th ba c a IBM 360. máy tính. V i công ngh này nhi u transitor ñư c cho vào trong m t chip nh . H máy IBM System/360 không nh ng ñã quy t ñ nh tương lai v sau c a IBM mà còn có m t nh hư ng sâu s c ñ n ð i v i nhà s n xu t máy tính, vi c s d ng nhi u IC ñư c toàn b ngành công nghi p máy tính. Nhi u ñ c trưng c a h máy ñóng gói mang l i nhi u ñi m có ích như sau: này ñã tr thành tiêu chu n cho các máy tính l n khác. Giá chip g n như không thay ñ i trong quá trình phát tri n nhanh chóng v m t ñ c a các thành ph n trên 13 14
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Thông s Model Model Model 50 Model 30 40 60 T c ñ so sánh 1 3.5 10 21 gi a chúng Th i gian 1 chu kỳ, 1000 625 500 250 nano giây Dung lư ng b nh 64 256 256 512 t i ña, Kbyte S byte l y t b 1 2 4 16 Hình 1.7. Máy tính IBM 5100 nh m i chu kỳ S kênh d li u t i 3 3 4 6 1.1.5. Th h IV – máy tính cá nhân (1980 ñ n nay) ña B ng 1.1. Các thông s h IBM 360 S xu t hi n c a m ch tích h p t l cao Very Large Scale Integrated (VLSI) circuit vào nh ng năm 80 cho phép ghép hàng M t s c t m c ñáng chú ý n a trong giai ño n này là: tri u transistor trên m t b n m ch. ði u ñó d n ñ n kh năng thi t k nh ng máy tính c nh , nhưng v i t c ñ cao. 1975 máy tính cá nhân ñ u tiên (Portable computer) Trong ph n ti p theo, hai thành t u tiêu bi u v công ngh IBM 5100 (hình 1.7) ra ñ i, tuy nhiên máy tính này ñã c a máy tính th h th tư s ñư c gi i thi u m t cách tóm lư c. không g t hái ñư c thành công nào. Nh ng thông s chính c a nó như sau: B nh bán d n B nh dùng băng t Vào kho ng nh ng năm 50 ñ n 60 c a th k này, h u h t b N ng 23 Kg nh máy tính ñ u ñư c ch t o t nh ng vòng nh làm b ng v t Có giá 10000$ li u s t t , m i vòng có ñư ng kính kho ng 1/16 inch. Các vòng Kh năng l p trình trên Basic này ñư c treo trên các lư i trên nh ng màn nh bên trong máy Màn hình 16 dòng, 64 ký t tính. Khi ñư c t hóa theo m t chi u, m t vòng (g i là m t lõi) B nh <=64Kbyte bi u th giá tr 1, còn khi ñư c t hóa theo chi u ngư c l i, lõi s ñ i di n cho giá tr 0. B nh lõi t ki u này làm vi c khá nhanh. 1979 chương trình Sendmail ra ñ i b i 1 sinh viên Nó ch c n m t ph n tri u giây ñ ñ c m t bit lưu trong b nh . ðHTH California, Berkely university cho ra ñ i BSD Nhưng nó r t ñ t ti n, c ng k nh, và s d ng cơ ch ho t ñ ng lo i UNIX (Berkely Software Distribution). tr : m t thao tác ñơn gi n như ñ c m t lõi s xóa d li u lưu trong lõi ñó. Do v y c n ph i cài ñ t các m ch ph c h i d li u ngay khi nó ñư c l y ra ngoài. 15 16
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Năm 1970, Fairchild ch t o ra b nh bán d n có dung vi x lý ñơn chip 32 bit. Trong khi ñó, Intel gi i thi u b vi x lý lư ng tương ñ i ñ u tiên. Chip này có kích thư c b ng m t lõi ñơn, 32 bit c a riêng mình là chip 80386 vào năm 1985. có th lưu 256 bit nh , ho t ñ ng không theo cơ ch lo i tr và nhanh hơn b nh lõi t . Nó ch c n 70 ph n t giây ñ ñ c ra m t ði m ñáng lưu ý nh t trong giai ño n này là vào năm 1981 bit d li u trong b nh . Tuy nhiên giá thành cho m i bit cao hơn ra ñ i máy IBM PC trên cơ s CPU Intel 8088 và dùng h so v i lõi t . ñi u hành MS DOS c a Microsoft (hình 1.8). K t năm 1970, b nh bán d n ñã ñi qua 11 th h : 1K, 4K, 16K, 64K, 256K, 1M, 4M, 16M, 64M, 256M và gi ñây là 1G bit trên m t chip ñơn (1K = 210, 1M = 220). M i th h cung c p kh năng lưu tr nhi u g p b n l n so v i th h trư c, cùng v i s gi m thi u giá thành trên m i bit và th i gian truy c p. B vi x lý Vào năm 1971, hãng Intel cho ra ñ i chip 4004, chip ñ u tiên có ch a t t c m i thành ph n c a m t CPU trên m t chip ñơn. K nguyên b vi x lý ñã ñư c khai sinh t ñó. Chip 4004 có th c ng hai s 4 bit và nhân b ng cách l p l i phép c ng. Theo tiêu chu n ngày nay, chip 4004 rõ ràng quá ñơn gi n, nhưng nó ñã ñánh d u s b t ñ u c a m t quá trình ti n hóa liên t c v dung lư ng và s c Hình 1.8. Máy tính IBM PC ñ u tiên m nh c a các b vi x lý. Bư c chuy n bi n k ti p trong quá trình ti n hóa nói trên là s gi i thi u chip Intel 8008 vào năm 1972. ðây 1.2. Kh i các nư c XHCN và Vi t Nam là b vi x lý 8 bit ñ u tiên và có ñ ph c t p g p ñôi chip 4004. Nh c ñ n l ch s phát tri n c a máy tính, chúng ta cũng c n ð n năm 1974, Intel ñưa ra chip 8080, b vi x lý ña d ng hư ng t m nhìn ñ n các máy tính c a kh i XHCN phát minh mà ñ u tiên ñư c thi t k ñ tr thành CPU c a m t máy vi tính ña h u như trong các tài li u ít khi ñ c p ñ n. Vào kho ng gi a th k d ng. So v i chip 8008, chip 8080 nhanh hơn, có t p ch th phong 20, các nư c XHCN cũng ñã cho ra ñ i hàng lo t các máy tính v i phú hơn và có kh năng ñ nh ñ a ch l n hơn. các tính năng tương ñương v i các lo i máy tính c a kh i Tư b n. Chi c máy tính ñ u tiên b t ñ u ñư c xây d ng có th k ñ n ñó là Cũng trong cùng th i gian ñó, các b vi x lý 16 bit ñã b t vào năm 1950 t i trư ng Cơ khí chính xác và quang h c ( Nay là ñ u ñư c phát tri n. M c dù v y, mãi ñ n cu i nh ng năm 70, các trư ng ð i h c Công ngh thông tin và quang h c). M t năm sau b vi x lý 16 bit ña d ng m i xu t hi n trên th trư ng. Sau ñó ñ n ñó t i ñây ñã cho ra ñ i máy tính toán ñi n c l n ñ u tiên ra ñ i năm 1981, c Bell Lab và Hewlett packard ñ u ñã phát tri n các b v i m c ñích gi i quy t các bài toán khoa h c và k thu t ph c t p. 17 18
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Trong kho ng t năm 1959 ñ n 1966 ñã cho ra ñ i 4 th h ti p L ch s phát tri n máy tính c a Vi t Nam có th k ñ n b t theo c a máy này v i kh năng tính toán lên ñ n 10000 phép ñ u t năm 1968 khi chi c máy tính ñi n t do Liên Xô t ng v ñ n tính/giây. Cũng trong kho ng th i gian này t i m t trư ng khác là Vi t Nam và ñư c ñ t t i U Ban Khoa h c và K thu t Nhà nư c, Trư ng ð i h c Toán thu c Vi n Hàn lâm Khoa H c Liên Xô cũng 39 Tr n Hưng ð o, Hà N i. ti n hành xây d ng m t máy tính khác g i là Strela (Mũi tên) và cu i năm 1953 ñã cho ra ñ i máy này. Sau ñó các dòng h c a máy Máy tính ñi n t Minsk 22 là lo i máy tính thu c th h th này cũng ñã ñư c s n xu t hàng lo t. hai, ñư c ch t o t các linh ki n bán d n (chưa ph i là m ch t h p), k t h p k thu t cơ khí chính xác, nhưng vào th i ñi m ñó M t s các máy tính c a kh i XHCN th i b y gi có t m Minsk 22 là m t trong nh ng máy tính hi n ñ i nh t c a Liên Xô nh hư ng l n ñư c li t kê trong b ng 1.2. Trong ñó máy EC 1840, và các nư c ðông Âu, Vì v y c n ph i có m t di n tích kho ng 1841 tương ñương v i máy 8086, còn máy EC 1842, 1843 tương 100m² ñ ñ t máy. H th ng máy tính ñi n t Minsk 22 g m m t ñương v i 80286. Các th h sau ñó s d ng b vi x lý c a Intel. thi t b trung tâm có b nh kho ng 68K bites v i lõi Ferit t , t c ñ tính toán 5000 phép tính/giây. B nh ngoài b ng băng t , thi t PC Năm b t ñ u SX Năm k t thúc SX S lư ng b vào s li u dùng bìa và băng gi y. Ngôn ng s d ng là ngôn ng máy (n u so sánh ch c năng máy tính ñi n t Minsk 22 ch ЕС 1840 1986 1989 7461 tương ñương m t ph n nh c a m t dàn máy vi tính hi n ñ i). ЕС 1841 1987 1995 83937 ЕС 1842 1988 1996 10193 Nh c ñ n vi c khai thác Minsk 22 không th nào quên các nhóm cán b nghiên c u c a các Vi n, Trư ng, B , ngành mà tên ЕС 1843 1990 1993 3012 c a h g n bó thân thi t v i Minsk 22 như Tr n Bình, L i Huy ЕС 1849 1990 1997 4966 Phương, Nguy n Tri Niên, Nguy n ð c Hi u, Hoàng Ki m, ЕС 1851 1991 1997 3142 Nguy n Bá Hào, Tr nh Văn Thư, Mai Anh, Bùi Khương ЕС 1863 1991 1997 3069 Máy tính Minsk 22 ñã ñư c dùng ñ tính toán phương án ВМ2001 1994 1074 s a c u Long Biên sau khi m y nh p c u b bom M ñánh s p, ñư c dùng trong bài toán d báo th i ti t ng n h n, gi i h phương B ng 1.2. Các máy tính tiêu bi u c a Liên Xô trình khí nhi t ñ ng h c ñ y ñ b ng phương pháp h th c tích phân; gi i các bài toán tính toán d báo thu tri u; phân tích ñánh M t trong nh ng máy tính có nh hư ng l n ñ n Vi t Nam giá quan h gi a phân b mưa v i các ñi u ki n hoàn lưu khí là máy MINSK 22 cũng ñư c ra ñ i trong kho ng th i gian này. quy n; tính hàm phân b gió bão V sau, d báo th i ti t ti p t c Máy Minsk có nhi u th h như Minsk 1, Minsk 11, Minsk 12, ñư c x lý trên máy tính Minsk 32 c a quân ñ i và ñ t k t qu Minsk 14, Minsk 22, v i kh năng tính toán lên ñ n 6000 phép ngày càng t t hơn. tính/giây. 19 20
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u 1.3. Khuynh hư ng hi n t i các b x lý ña lõi ñã ra ñ i và các siêu máy tính v i t c ñ không tư ng ñã cũng ñã ñư c các công ty ñua nhau gi i thi u. Vi c chuy n t th h th tư sang th h th 5 còn chưa rõ ràng. Ngư i Nh t ñã và ñang ñi tiên phong trong các chương trình M t s c t m c ñáng chú ý trong quá trình chuy n sang nghiên c u ñ cho ra ñ i th h th 5 c a máy tính, th h c a CPU ña lõi như sau: nh ng máy tính thông minh, d a trên các ngôn ng trí tu nhân t o như LISP và PROLOG, và nh ng giao di n ngư i máy thông – 1999 – CPU 2 lõi kép ñ u tiên ra ñ i (IBM Power4 cho máy minh. ð n th i ñi m này, các nghiên c u ñã cho ra các s n ph m ch ) bư c ñ u và g n ñây nh t (2004) là s ra m t s n ph m ngư i máy – 2001 – b t ñ u bán ra th trư ng Power4 thông minh g n gi ng v i con ngư i nh t: ASIMO (Advanced Step – 2002 – AMD và Intel cùng thông báo v vi c thành l p Innovative Mobility: Bư c chân tiên ti n c a ñ i m i và chuy n CPU ña lõi c a mình. ñ ng). V i hàng trăm nghìn máy móc ñi n t t i tân ñ t trong cơ – 2004 – CPU lõi kép c a Sun ra ñ i UltraSPARS IV th , ASIMO có th lên/xu ng c u thang m t cách uy n chuy n, – 2005 – Power5 nh n di n ngư i, các c ch hành ñ ng, gi ng nói và ñáp ng m t – 03/2005 – CPU Intel lõi kép x86 ra ñ i, AMD – Opteron, s m nh l nh c a con ngư i. Th m chí, nó có th b t chư c c Athlon 64X2 ñ ng, g i tên ngư i và cung c p thông tin ngay sau khi b n h i, r t – 20 25/05/2005 – AMD b t ñ u bán Opteron 2xx, 26/05 g n gũi và thân thi n. Hi n nay có nhi u công ty, vi n nghiên c u Intel Pentium D, 31/05 AMD – bán Athlon 64X2 c a Nh t thuê Asimo ti p khách và hư ng d n khách tham quan như: Vi n B o tàng Khoa h c năng lư ng và ð i m i qu c gia, T các c t m c ñó cho th y s c nh tranh gay g t gi a hai hãng IBM Nh t B n, Công ty ñi n l c Tokyo. Hãng Honda b t ñ u công ty s n xu t CPU hàng ñ u. nghiên c u ASIMO t năm 1986 d a vào nguyên lý chuy n ñ ng M t thành qu ngày nay n a s ñư c ng d ng trong tương b ng hai chân. Cho t i nay, hãng ñã ch t o ñư c 50 robot ASIMO. lai g n là vi c cho ra ñ i các siêu máy tính. M t trong nh ng siêu Các ti n b liên t c v m t ñ tích h p trong VLSI ñã cho máy tính hàng ñ u c a th gi i ngày nay là máy tính Blue Gene c a phép th c hi n các m ch vi x lý ngày càng m nh (8 bit, 16 bit, 32 IBM v i 8192 CPU và cho t c ñ tình toán lên ñ n 7,3 Tfops. Tuy bit và 64 bit v i vi c xu t hi n các b x lý RISC năm 1986 và các nhiên ch ng bao lâu sau nó cũng ch là chú rùa khi mà k ho ch b x lý siêu vô hư ng năm 1990). Chính các b x lý này giúp c a IBM s n xu t supercomputer Blue Gene/L v i 128 dãy, 130 th c hi n các máy tính song song v i t vài b x lý ñ n vài ngàn ngàn CPU, 360 Tfops, v i giá d ñ nh 267 tri u USD ñã thành b x lý. ði u này làm các chuyên gia v ki n trúc máy tính tiên công vào 26/06/2007. ñoán th h th 5 là th h các máy tính x lý song song. Tuy nhiên siêu máy tính c a IBM v n chưa ñư c g i là nhanh nh t th gi i vì vào 06/2006 vi n nghiên c u c a Nh t ðó là vi c c a tương lai xa, còn hi n t i thì các công ty s n RIKEN thông báo cho ra ñ i máy tính MDGRAPE 3 v i t c ñ lên xu t máy tính ñang ñ nh hư ng phát tri n các máy tính v i nhi u ñ n 1 Petaflop, t c nhanh hơn t i 3 l n máy Blue Gene/L nhưng b x lý nh m gi i quy t các bài toán song song ñ tăng cư ng t c ch dùng 40.314 CPU. Máy tính này không ñư c s p vào TOP500 ñ x lý chung c a máy tính. Thành qu c a vi c này là hàng lo t vì nó không ñư c dùng cho m c ñích chung mà ph c v cho vi c 21 22
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u nghiên c u và mô ph ng các h th ng ph c t p trong m t chương trình chung c a các công ty Riken, Hitachi, Intel, and NEC 1.4. Các dòng Intel subsidiary SGI Japan. Do th trư ng Vi t Nam ch y u s d ng b vi x lý c a 1.3. Phân lo i máy tính hãng này, nên ph n này s trình bày k hơn v quá trình phát D a vào kích thư c v t lý, hi u su t, giá ti n và lĩnh v c s tri n các b x lý c a Intel. d ng, thông thư ng máy tính ñư c phân thành b n lo i chính như sau: Intel là nhà tiên phong trong vi c s n xu t b vi x lý (BVXL) khi tung ra Intel 4004 vào năm 1971. Kh năng tính toán a) Các siêu máy tính (Super Computer): là các máy tính c a Intel 4004 ch d ng l i hai phép toán: c ng ho c tr và nó ch ñ t ti n nh t và tính năng k thu t cao nh t. Giá bán m t có th tính toán ñư c 4 bits t i m t th i ñi m. ði u ñáng kinh ng c siêu máy tính t vài tri u USD. Các siêu máy tính thư ng là ñây là toàn b "c máy" tính toán ñư c tích h p "n m" g n trên các máy tính vectơ hay các máy tính dùng k thu t vô m t chip ñơn duy nh t (hình 1.9). Trư c khi cho ra ñ i Intel 4004, hư ng và ñư c thi t k ñ tính toán khoa h c, mô ph ng các k sư ñã ch t o ra máy tính ho c là t m t t h p nhi u chip các hi n tư ng. Các siêu máy tính ñư c thi t k v i k thu t ho c là t các thành ph n linh ki n r i r c. x lý song song v i r t nhi u b x lý (hàng ngàn ñ n hàng trăm ngàn b x lý trong m t siêu máy tính). Th nhưng BVXL ñ u tiên "ñ t chân" vào ngôi nhà s c a chúng ta hi n nay l i không ph i là Intel 4004 mà là BVXL th h b) Các máy tính l n (Mainframe) là lo i máy tính ña d ng. k ti p c a nó Intel 8080, m t máy tính 8 bit hoàn h o trên m t Nó có th dùng cho các ng d ng qu n lý cũng như các tính chip duy nh t, ñư c gi i thi u vào năm1974. Trong khi ñó, Intel toán khoa h c. Dùng k thu t x lý song song và có h 8088 m i là th h BVXL ñ u tiên "loé sáng" th c s trên th th ng vào ra m nh. Giá m t máy tính l n có th t vài trăm trư ng. ðư c gi i thi u năm 1979 và sau ñó ñư c tích h p vào các ngàn USD ñ n hàng tri u USD. máy tính cá nhân IBM xu t hi n trên th trư ng vào năm 1982, Intel 8088 có th ñư c xem như "ngư i ti n nhi m chính" c a các c) Máy tính mini (Minicomputer) là lo i máy c trung, giá b x lý th h ti p theo: Intel 80286, 80386, 80486 r i ñ n Intel m t máy tính mini có th t vài ch c USD ñ n vài trăm Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III và IV. Do t t c ñ u ñư c c i ngàn USD. ti n d a trên thi t k cơ b n c a Intel 8088. Ngày nay, BVXL Intel Pentium 4 có th th c hi n b t kỳ ño n mã nào ñã ch y trên BVXL d) Máy vi tính (Microcomputer) là lo i máy tính dùng b vi Intel 8088 nguyên thu nhưng v i t c ñ nhanh hơn g p nhi u x lý, giá m t máy vi tính có th t vài trăm USD ñ n vài nghìn l n. ngàn USD. 23 24
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u S lư ng bóng bán d n: 6.000 T c ñ : 2MHz Năm 1978: B vi x lý 8086 8088 M t h p ñ ng cung c p s n ph m quan tr ng cho b ph n máy tính cá nhân m i thành l p c a IBM ñã bi n b vi x lý 8088 tr thành b não c a s n ph m ch ñ o m i c a IBM—máy tính IBM PC. Hình 1.9. B vi x lý 4004 ñ u tiên c a Intel S lư ng bóng bán d n: 29.000 T c ñ : 5MHz, 8MHz, 10MHz ð có cái nhìn bao quát hơn, chúng ta xem Quá trình phát tri n c a CPU Intel trong cac th i kỳ như sau: Năm 1982: B vi x lý 286 B vi x lý 286, còn ñư c bi t ñ n v i cái tên là 80286, là Năm 1971: B vi x lý 4004 b vi x lý Intel ñ u tiên có th ch y t t c các ph n m m ñư c vi t cho nh ng b vi x lý trư c ñó. Tính tương thích v ph n m m này 4004 là b vi x lý ñ u tiên c a Intel. Phát minh ñ t phá v n luôn là m t tiêu chu n b t bu c trong h các b vi x lý c a này nh m tăng s c m nh cho máy tính Busicom và d n ñư ng cho Intel kh năng nhúng trí thông minh c a con ngư i vào trong các thi t b S lư ng bóng bán d n: 134.000 vô tri cũng như các h th ng máy tính cá nhân. T c ñ : 6MHz, 8MHz, 10MHz, 12,5MHz S lư ng bóng bán d n: 2.300 T c ñ : 108KHz Năm 1985: B vi x lý Intel 386 B vi x lý Intel 386 có 275.000 bóng bán d n – nhi u hơn Năm 1972: B vi x lý 8008 100 l n so v i b vi x lý 4004 ban ñ u. ðây là m t chip 32 bit và B vi x lý 8008 m nh g p ñôi b vi x lý 4004. Thi t b có kh năng x lý “ña tác v ”, nghĩa là nó có th ch y nhi u các Mark 8 ñư c bi t ñ n như là m t trong nh ng h th ng máy tính chương trình khác nhau cùng m t lúc. ñ u tiên dành cho ngư i s d ng gia ñình – m t h th ng mà theo S lư ng bóng bán d n: 275.000 các tiêu chu n ngày nay thì r t khó ñ xây d ng, b o trì và v n T c ñ : 16MHz, 20MHz, 25MHz, 33MHz hành. S lư ng bóng bán d n: 3.500 Năm 1989: B vi x lý CPU Intel 486 DX T c ñ : 200KHz Th h b vi x lý 486 th c s có ý nghĩa khi giúp chúng ta thoát kh i m t máy tính ph i gõ l nh th c thi và chuy n sang ñi n Năm 1974: B vi x lý 8080 toán ch và nh n (point and click). B vi x lý 8080 ñã tr thành b não c a h th ng máy tính S lư ng bóng bán d n: 1,2 tri u cá nhân ñ u tiên – Altair. T c ñ : 25MHz, 33MHz, 50MHz 25 26
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Năm 1993: B vi x lý Pentium® Tháng 11 năm 2002: B vi x lý Intel Pentium 4 h tr Công ngh B vi x lý Pentium® cho phép các máy tính d dàng hơn Siêu phân lu ng trong vi c tích h p nh ng d li u ‘th gi i th c” như gi ng nói, âm Intel gi i thi u Công ngh Siêu phân lu ng ñ t phá cho b thanh, ký t vi t tay và các nh ñ h a vi x lý Intel® Pentium® 4 m i có t c ñ 3,06 GHz. Công ngh S lư ng bóng bán d n: 3,1 tri u Siêu phân lu ng có th tăng t c hi u su t ho t ñ ng c a máy tính T c ñ : 60MHz, 66MHz lên t i 25%. Intel ñ t m c t c ñ m i cho máy tính v i vi c gi i thi u b vi x lý Pentium 4 t c ñ 3,06 GHz. ðây là b vi x lý Năm 1997: B vi x lý Pentium® II thương m i ñ u tiên có th x lý 3 t chu trình m t giây và ñư c B vi x lý Pentium® II có 7,5 tri u bóng bán d n này ñư c hi n th c hóa thông qua vi c s d ng công ngh s n xu t 0,13 tích h p công ngh Intel MMX, m t công ngh ñư c thi t k ñ c micron tiên ti n nh t c a ngành công nghi p. bi t ñ x lý các d li u video, audio và ñ h a m t cách hi u qu . S lư ng bóng bán d n: 7,5 tri u Tháng 11 năm 2003: B vi x lý Intel® Pentium® 4 Extreme T c ñ : 200MHz, 233MHz, 266MHz, 300MHz Edition h tr Công ngh Siêu phân lu ng t c ñ 3,20 GHz ñư c Năm 1999: B vi x lý Pentium® III gi i thi u. S d ng công ngh x lý 0,13 micron c a Intel, b vi x lý Intel Pentium 4 Extreme Edition có b nh ñ m L2 dung lư ng B vi x lý Pentium® III có 70 l nh x lý m i – nh ng m 512 kilobyte, m t b nh ñ m L3 dung lư ng 2 megabyte và m t r ng Internet Streaming SIMD – giúp tăng cư ng m nh m hi u kênh truy n h th ng t c ñ 800 Mhz. B vi x lý này tương thích su t ho t ñ ng c a các ng d ng x lý nh tiên ti n, 3 D, streaming v i h chipset hi n t i Intel® 865 và Intel® 875 cũng như b nh audio, video và nh n d ng gi ng nói. B vi x lý này ñư c gi i h th ng chu n. thi u s d ng công ngh 0,25 micron. S lư ng bóng bán d n: 9,5 tri u Tháng 6 năm 2004: B vi x lý Intel Pentium 4 h tr Công ngh T c ñ : 650MHz t i 1,2GHz Siêu phân lu ng ñ t m c 3,4 GHz Năm 2000: B vi x lý Pentium® 4 Tháng 4 năm 2005: Gi i thi u n n t ng s d ng b vi x lý hai B vi x lý này ñư c gi i thi u v i 42 tri u bóng bán d n nhân ñ u tiên c a Intel g m b vi x lý Intel® Pentium® Extreme và các m ch 0,18 micron. B vi x Pentium® 4 có t n s ho t ñ ng Edition 840 ch y t c ñ 3,2 GHz và m t chipset Intel® 955X là 1,5 gigahertz (1,5 t hertz), nhanh hơn g p 10 nghìn l n so v i Express. Các b vi x lý hai nhân ho c ña nhân ñư c phát tri n b vi x lý ñ u tiên c a Intel, b vi x lý 4004, ch y t c ñ 108 b ng cách ñưa hai hay nhi u nhân x lý hoàn ch nh vào trong m t kilohertz (108.000 hertz). b vi x lý ñơn nh t giúp qu n lý ñ ng th i nhi u tác v . S lư ng bóng bán d n: 42 tri u T c ñ : 1,30GHz, 1,40GHz, 1,50GHz, 1,70GHz, 1,80Ghz Tháng 5 năm 2005: B vi x lý Intel® Pentium® D v i hai nhân x lý – hay còn g i là “các b não” – ñư c gi i thi u cùng v i h Tháng 8 năm 2001: B vi x lý Pentium 4 ñ t m c 2 GHz chipset Intel® 945 Express có kh năng h tr nh ng tính năng c a các thi t b ñi n t tiêu dùng như âm thanh vòm, video có ñ phân gi i cao và các kh năng x lý ñ h a tăng cư ng. 27 28
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - Chương I: Gi i thi u Tháng 5 năm 2006: Nhãn hi u Intel Core 2 Duo ñư c công b ra Micros: là chi u r ng, tính b ng Microns, c a dây d n nh nh t th gi i và sau ñó 5 tháng chính hãng Intel ñã ñ n Vi t Nam ñ trên chip. ð d hình dung, chúng ta hãy liên tư ng ñ n tóc ngư i qu ng bá cho s n ph m m i này. có ñ dày là 100 microns. Và như chúng ta th y thì kích thư c ñ c trưng c a các ph n t gi m xu ng thì s lư ng transistor s ñư c Tháng 7 năm 2006: T p ñoàn Intel công b 10 b vi x lý m i tăng lên. Intel Core 2 Duo và Core Extreme cho các h th ng máy tính ñ bàn và máy tính xách. Nh ng b vi x lý m i này nâng cao t i Data Width: là chi u r ng c a b tính toán Logic S h c ALU. 40% hi u su t ho t ñ ng và nhi u hơn 40% hi u qu ti t ki m ñi n M t ALU 8 bit có th c ng/tr /nhân/ 2 s 8 bit, trong khi m t năng so v i b vi x lý Intel® Pentium® t t nh t. Các b vi x lý ALU 32 bit có th tính toán các s 32 bit. M t ALU 8 bit s ph i Core 2 Duo có 291 tri u bóng bán d n. th c hi n 4 ch l nh ñ c ng hai s 32 bit, trong khi m t ALU 32 bit có th làm vi c này ch v i m t ch l nh duy nh t. Trong ña s B ng dư i ñây (B ng 1.3) s giúp chúng ta hi u ñư c s trư ng h p, tuy n d li u ngo i có cùng ñ r ng v i ALU, nhưng khác bi t gi a các b x lý mà Intel ñã gi i thi u qua các năm: không ph i lúc nào cũng v y. Trong khi các CPU Pentium m i tìm n p d li u 64 bit t i cùng m t th i ñi m cho các ALU 32 bit c a chúng MIPS: vi t t t c a c m "millions of instructions per second", là thư c ño tương ñ i cho hi u năng c a CPU. Các CPU th h m i hi n nay có th làm r t nhi u vi c khác nhau khi n vi c ñánh giá b ng các giá tr MIPS m t d n ý nghĩa c a chúng. Thay th b ng MIPS, ngày nay ngư i ta dùng MFLOPS (Mera Floating Point Operations Per Second) ho c TFLOPS (Tera Floating Point Operations Per Second) ñ ñánh giá hi u năng c a máy tính. Tuy nhiên, chúng ta có th có ñư c phán ñoán chung v s c m nh tương ñ i c a các CPU t c t cu i trong b ng 1.2. B ng 1.3. T ng quan v CPU Intel 29 30
- SimpoChương I: Gi i thi u PDF Merge and Split Unregistered Version - CÂU H I VÀ BÀI T P CHƯƠNG I 1. D a vào tiêu chu n nào ngư i ta phân chia máy tính thành các th h ? 2. Hãy ñi m qua các c t m c quan tr ng và ñ c trưng cơ b n c a các máy tính th h th nh t? 3. Hãy nêu ñi m ñ c bi t c a máy tính ENIAC so v i các máy tính ra ñ i trư c nó. Máy tính Von Neumann khác ENIAC ñi m nào chính? 4. Hãy ñi m qua các c t m c quan tr ng và ñ c trưng cơ b n c a các máy tính th h th hai? 5. Hãy ñi m qua các c t m c quan tr ng và ñ c trưng cơ b n c a các máy tính th h th ba? 6. Hãy nêu m t vài ưu ñi m c a công ngh m ch tích h p. ði m ñ c bi t trong các máy tính IBM System/360 là gì? 7. Hãy ñi m qua các c t m c quan tr ng và ñ c trưng cơ b n c a các máy tính th h th tư? 8. Khuynh hư ng phát tri n c a máy tính ñi n t ngày nay là gì? 9. Vi c phân lo i máy tính d a vào tiêu chu n nào? có máy lo i máy tính? 10. Hi n nay b vi x lý nào c a Intel ñang ñư c bán r ng rãi th trư ng Vi t Nam? Hãy ñưa ra m t s lo i CPU Intel thông d ng nh t ngày nay. 31
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Central Processing Unit CPU Chương II: Control Các b ph n cơ b n c a máy tính Block ALU I/O devices Vì tính ph c t p c a các b ph n cơ b n trong máy tính, trong ph n này tôi ch gi i thi u sơ qua hình dáng bên ngoài, v trí n m trong Registers Main Disk Printer máy tính, ch c năng làm vi c v i m c ñích n m b t ñư c các ñ c memory tính chính, giúp ta có th tháo g , láp ráp m t máy tính ñ bàn và hi u ñư c nguyên lý ho t ñ ng cơ b n, cũng như liên k t gi a các thi t b trong máy tính. Bus 2.1. B x lý (CPU) Hình 2.1. T ch c máy tính theo hư ng BUS ñơn gi n Ph thu c vào s bit trong các thanh ghi mà ta có CPU 8 B vi x lý CPU (Central Processing Unit) là c t lõi c a bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit. Các máy tính hi n ñ i ngày nay là lo i m t máy vi tính. Nh ng b vi x lý tương thích c a các hãng như CPU 64 bit. AMD và Cyrix có cách phân b chân vi m ch và ho t ñ ng tương thích v i x lý c a Intel, vì th chúng ta s ch nói ñ n vi x lý c a M t thông s quan trong khi l a ch n mua CPU là t c ñ Intel, hãng chi m th ph n l n nh t th gi i v CPU. ñ ơc ño b ng MOPS (Millions of Operations Per Second) hay Trong hình 2.1 minh h a t ch c máy tính theo hư ng BUS ngày nay hay dùng là TFOPS (Tera Floating Point Operations Per ñơn gi n. CPU là b não c a máy tính, nó ñóng vai trò thi hành Second), tuy nhiên trong th c t chúng ta l i hay d a vào t n s ghi chương trình lưu trong b nh chính b ng cách n p l nh, ki m tra kèm ñ nói ñ n t c ñ tương ñ i c a CPU. Hình dáng bên ngoài chúng r i thi hành l n lư t t ng l nh. c a các CPU hi n ñ i ngày nay ñ u có d ng như hình 2.2. B ñi u khi n (control block) ch u trách nhi m tìm n p l nh t b nh chính và ñ nh lo i. CPU ch a b nh nh có t c ñ cao, dùng ñ lưu tr k t qu t m th i và thông tin ñi u khi n. B nh này g m các thanh ghi (register), m i thanh ghi có m t ch c năng c th . Thanh ghi quan tr ng nh t là b ñ m chương trình (PC program counter) ch ñ n l nh s thi hành ti p theo. ALU b x lý logic s h c, th c hi n các phép tính s h c như phép c ng (+) và các lu n lý logic như logic AND, OR. AMD Athlon 64 Intel Pentium 4 Hình 2.2. Hình dáng bên ngoài CPU. 32 33
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Các thông s quan tr ng c a b vi x lý: GHz Pentium 4, b i vì Celeron có b nh ñ m cache L2 nh hơn và t c ñ c a kênh truy n ch (host bus) th p hơn. a) Hãng s n xu t và model (Processor make and model) ð c bi t là gi a AMD và Intel có s khác bi t l n, AMD Trên th trư ng máy tính cá nhân hi n nay ch y u có 2 CPU ch y v i CS th p hơn Intel, nhưng làm kho ng 50% công hãng s n xu t CPU chi m h u h t th ph n là AMD và Intel. Tuy các CPU c a 2 hãng này có nh ng ñ c tính và t c ñ g n vi c nhi u hơn Intel trong m t xung ñ ng h (clock tick). Do như nhau, nhưng không th cài ñ t m t AMD CPU vào m t bo ñó m t AMD Athlon 64 ch y 2.0 GHz s tương ñương v i Intel P4 ch y 3.0 GHz. Chính vì CS c a AMD CPU luôn th p m ch chính (Motherboard) dùng cho Intel CPU và ngư c l i. hơn c a intel, nên AMD m i có các ký hi u model như 3000+ b) D ng Socket (Socket type) ñ ch ra r ng t c ñ c a nó tương ñương v i 3.0 GHz c a Intel. Tính ch t này xác ñ nh s lư ng, hình d ng, cũng như cách Kh năng CPU có th nâng s p x p các chân và như v y m i lo i CPU ph i ñư c g n vào Socket CPU g c nâng c p c p bo m ch chính có socket lo i ñó hay nói cách khác là lo i khe c m c a CPU. Trong b ng 2.1 cho th y các lo i CPU nào dùng Pentium II/III, Slot 1 không không có v i lo i Socket nào và lo i nào có th nâng c p (upgrade) ñư c, Celeron còn hình 2.3 cho th y m t s b vi x lý v i các d ng Socket Slot A không Athlon không có khác nhau. có, nhưng Celeron, Pentium 370 Celeron, Pentium III r t h n ch III, VIA 423 không Pentium 4 không có Athlon, Athlon XP, 462 có Sempron Sempron Celeron, Celeron D, Celeron D, Pentium 478 có Pentium 4 4 Socket 370 Socket 478 Socket 775 754 t t Sempron, Athlon 64 Sempron, Athlon 64 Hình 2.3. M t s lo i Socket Celeron D, Pentium Celeron D, Pentium 775 r t t t c) T c ñ ñ ng h xung (Clock Speed CS) 4 4, Pentium D Athlon 64, Athlon Athlon 64, Athlon T c ñ ñ ng h xung c a CPU thư ng ñư c tính b ng 939 r t t t megahertz (MHz) ho c gigahertz (GHz). Chúng ta thư ng dùng 64/FX 64/FX, Athlon 64 X2 thông s này ñ nói ñ n t c ñ x lý c a CPU. Tuy nhiên, Athlon 64 FX, Athlon 64 FX, 940 r t t t không ph i lúc nào CS c a CPU nào l n hơn thì CPU ñó cũng Opteron Opteron m nh hơn. Ví d , m t 3.0 GHz Celeron CPU s ch m hơn 2.6 B ng 2.1. Các lo i socket và CPU tương ng 34 35
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - d) T c ñ ñư ng truy n ch (host bus speed) thu c cùng dòng. Con s này là m t quy ư c c a hãng Intel. S Hay còn g i là front side bus (FSB) speed, hay FSB speed, càng cao ch ng t CPU càng t t. hay ch ñơn gi n là FSB ñ ch ra t c ñ truy n d li u gi a CPU và các vi m ch (chipset). T c ñ FSB giúp tăng hi u su t Socket 775, ch lo i khe c m c a CPU. ðây là ñ c tính ñ c a CPU ngay c khi CPU có cùng m t CS. AMD và intel th c xét s tương h p gi a vi x lý và mainboard. Bo m ch ch ph i h hi n truy n d li u gi a b nh và cache khác nhau, nhưng b n tr lo i socket này thì vi x lý m i có th ho t ñ ng ñư c. ch t ñ u là s lư ng l n nh t c a m t gói d li u có th ñư c truy n trong m t giây. Theo cách tính này thì m t máy tính v i Bus 533, ch t c ñ "lõi" c a ñư ng giao ti p gi a CPU và FSB là 100 MHz, nhưng trong m t chu kỳ xung ñ ng h l i mainboard. M t CPU ñư c ñánh giá nhanh hay ch m tuỳ thu c khá truy n ñư c 4 l n thì tương ñương v i m t máy tính cùng CPU l n vào giá tr này. Vi x lý ch y ñư c bus 533 thì ñương nhiên nhưng FSB h at ñ ng FSB là 400 MHz. hơn h n so v i vi x lý ch ch y ñư c bus 400 Mhz. e) Kính thư c b nh ñ m (Cache size) 1024K, ch b nh ñ m c a vi x lý. ðây là vùng ch a thông tin trư c khi ñưa vào cho vi x lý trung tâm (CPU) thao tác. Cache là m t lo i b nh có t c ñ cao hơn r t nhi u so v i Thư ng thì t c ñ x lý c a CPU s r t nhanh so v i vi c cung c p b nh chính (main memory). Các CPU dùng hai lo i b nh thông tin cho nó x lý, cho nên, không gian b nh ñ m (cache) cache L1 (Level 1) và L2 (Level 2) ñ tăng hi u su t c a CPU càng l n càng t t vì CPU s l y d li u tr c ti p t vùng này. M t b ng cách t m th i lưu tr các d li u c n truy n gi a CPU và s Vi x lý còn làm b nh ñ m nhi u c p. S 1024 mà b n th y b nh chính vào trong cache. Cache L1 là cache n m trong ñó chính là dung lư ng b nh ñ m c p 2, 1024 KB = 1 MB. CPU và nó không th thay ñ i n u không thi t k l i CPU. Cache L2 là cache n m ngoài nhân CPU, có nghĩa là có th ch Prescott chính là tên m t dòng vi x lý c a Intel. Dòng vi t o CPU v i kích thư c L2 khác nhau. Như v y cache càng l n x lý này có kh năng x lý video siêu vi t nh t trong các dòng vi thì càng t t, càng giúp cho t c ñ x lý chung c a máy tính x lý cùng công ngh c a Intel. Tuy nhiên, ñây là dòng CPU tương nhanh hơn. ñ i nóng, t c ñ xung ñ ng h t i ña ñ t 3.8 Ghz. Ví d : S khác bi t cơ b n gi a AMD và Intel P4 2.8Ghz (511)/Socket 775/ Bus 533/ 1024K/ Prescott CPU có nghĩa là: a) Cách ñ t tên P4, vi t t c c a t Pentium 4, t c là tên c a lo i CPU. ðây AMD là CPU c a hãng Intel. 2.8 Ghz, ch t c ñ xung ñ ng h c a vi x ðư c g i theo tên và không h xu t hi n xung nh p th c lý. Con s này là m t trong nh ng thư c ño s c m nh c a vi x lý, c a CPU, thay vào ñó là các con s ñ so sánh nó tương ñương v i tuy v y nó không ph i là t t c . ðôi lúc ch là m t con s nh m so th h Intel Pentium tương ng. Ví d trong tên g i c a CPU AMD sánh tương ñ i s c m nh c a CPU. Con s 511 phía sau con s th Athlon 64 3000+, không h xu t hi n xung nh p th c c a CPU. hi n ch t lư ng và v th c a con CPU trong toàn b các s n ph m ðây là ñi u hơi khác l ñ i v i ngư i Vi t Nam vì thư ng quen 36 37
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - ñánh giá kh năng c a CPU theo tên g i “có xung nh p kèm theo”, n a nhưng xung nh p cao luôn ñi ñôi v i v n ñ như lư ng ñi n ví d như 1 m u ñ i tho i sau: năng tiêu th , hi u năng không t l thu n v i m c xung tăng thêm, và ñ c bi t là v n ñ t n nhi t. A: Máy nhà B dùng CPU gì v y ? Máy tôi dùng Pentium 4 2GHz. B: Máy c a tôi dùng CPU Pentium 4 3GHz. Khi tung ra dòng CPU Pentium 4 dùng ñ c m LGA 775, A: V y là máy b n nhanh hơn máy tôi r i. Intel ñã không còn kèm theo xung nh p trong tên g i CPU n a. H ñ t tên CPU theo t ng serie như hãng xe hơi BMW thư ng làm. Ví Cách nghĩ và g i tên như v y là do thói quen dùng CPU d như Pentium 4 630. 630 là tên 1 model CPU thu c serie 6xx. Intel . Cách so sánh hi u năng như trên s ñúng n u 2 CPU ñó ñư c s n xu t theo cùng 1 công ngh , vì khi ñó, CPU nào có xung nh p b)Các công ngh tiêu bi u cao hơn s có hi u năng t t hơn. Nhưng n u ta so sánh 2 CPU c a AMD 2 hãng khác nhau, công ngh ch t o khác nhau thì hi u năng Tích h p Memory Controller (Hình 2.4) : Trong h u h t các CPU không còn ñi ñôi v i xung nh p. m i, Memory Controller n m trong nhân CPU, có cùng xung nh p v i CPU (CPU có t c ñ 1,8GHz thì Memory Controller cũng có Ví d như khi so sánh 2 CPU AMD và Intel có cùng t c ñ t c ñ 1,8GHz). D li u t RAM s ñư c truy n tr c ti p vào 1,8GHz, CPU AMD có hi u năng vư t tr i hoàn toàn so v i CPU CPU, ñ tr th p, không còn hi n tư ng th t c chai n a. Lúc này Intel. ngư i dùng càng s dùng RAM t c ñ cao thì càng có l i. Chính t ñi u trên mà hãng AMD ñã không còn ñ t tên CPU c a mình d a theo xung nh p n a. B t ñ u t dòng Athlon XP c a th h K7 tr ñi, AMD ñã ñ t tên s n ph m c a mình là tên s n ph m c ng v i 1 con s phía sau . Vd: AMD Athlon XP 2500+ : con s 2500+ có ý nghĩa là CPU Athlon XP này có hi u năng tương ñương 1 CPU 2500MHz cùng c p c a Intel. Tương t như v y, CPU Athlon 64 3000+ 1800MHz ñư c AMD xác ñ nh là có hi u năng tương ñương CPU 3000MHz c a Intel. S tương ñương ñây ñư c ñánh giá trên nhi u m t và có giá Hình 2.4. B trí memory ki u AMD tr tương ñ i. Intel Công ngh HyperTransport : ñây là công ngh k t n i tr c ti p Sau m t th i gian AMD ñưa ra cách ñ t tên m i cho dòng theo ki u ñi m ñi m, k t n i v i RAM và chipset b ng CPU ñ bàn, Intel cũng ñã nh n ra khuy t ñi m v tên g i CPU có HyperTransport bus (HTT) có băng thông r t l n và ñư c m ñ ng kèm theo xung nh p. Khuy t ñi m ñó là h không th ñưa ra th th i 2 chi u (như hình minh h a 2.4). trư ng các CPU có t c ñ ngày càng cao ñư c. Vi ki n trúc NetBurst ñư c Intel áp d ng cho dòng CPU Pentium 4 có th áp d ng ñ s n xu t các CPU có xung nh p cao như 4 5GHz ho c hơn 38 39
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Intel Trong khi ñó do Intel chú tr ng vi c tăng xung t n ñã làm cho các CPU c a mình t a ra m t nhi t ñ không th ch p nh n Intel v n s d ng ki u thi t k Memory Controller n m t i chipset ñư c. Trong th i gian g n ñây Intel cũng ñã nh n ra ñi u này và (Hình 2.5) , Memory Controller này có t c ñ nh t ñ nh ,có tên là ñang ñ u tư nhi u vào gi i quy t v n ñ này. Front Side Bus. D li u t RAM b t bu c ph i ñ n chipset r i m i vào ñư c CPU. ð tr c a thi t k này l n và luôn t n t i nút th t Trong ñi u ki n khí h u nhi t ñ i Vi t Nam, 360C c a c chai t i chipset. AMD là m t nhi t ñ r t lí tư ng, CPU t a nhi t ít, ngư i dùng không ph i lo l ng v ti ng n, v v n ñ qu t t n nhi t m t khi s d ng CPU AMD. Lúc nào h th ng dùng AMD cũng mát và tĩnh l ng. Còn ñ i v i Intel, nhi t ñ CPU cao góp ph n làm nhi t ñ thùng máy và môi trư ng tăng lên. Ngư i s d ng cũng ph i lưu ý ñ n v n ñ qu t t n nhi t vì qu t t n nhi t c a Intel quay v i t c ñ cao, ñ c bi t là khi ho t ñ ng vào ban ñêm, ti ng n do h th ng dùng Intel phát ra s gây khó ch u ñ i v i ngư i dùng. Hình 2.5. B trí memory ki u Intel Tóm l i khi mua CPU thì ngoài vi c c n chú ý các thông s v giá c , công ngh , t c ñ x lý thì còn c n lưu ý ñ n lo i socket Công ngh Hyper Threading S d ng công ngh này giúp t n ñ ñ m b o s tương thích c a các thi t b khi l p ráp. V n ñ d ng hi u qu hơn tài nguyên dư th a c a CPU, CPU Intel có t a nhi t Vi t Nam là quan tr ng cho nên cũng c n chú ý. Hyper Threading s ch y nhanh hơn CPU Intel không có Hyper Threading kho ng t 10% 20%. CPU 1 nhân có Hyper Threading 2.2. B n m ch chính (Bo m ch ch , Mainboard) s ñư c h ñi u hành nh n di n thành 2 CPU (1 physical, 1 logical) nhưng ñó v n là 1 CPU ñơn lu ng, t i 1 th i ñi m thì CPU ch th c Mainboard là trung tâm ñi u khi n m i ho t ñ ng c a m t máy hi n ñư c duy nh t 1 tác v . tình và ñóng vai trò là trung gian giao ti p gi a CPU và các thi t b khác c a máy tính. B n m ch chính là nơi ñ ch a ñ ng (c m) c) T a nhi t nh ng linh ki n ñi n t và nh ng chi ti t quan tr ng nh t c a m t máy tính cá nhân như: b vi x lý CPU (central processing unit), ðây là m t thông s mà Vi t Nam ñáng ñư c quan tâm vì các thành ph n c a CPU, h th ng bus, b nh , các thi t b lưu tr ñi u ki n khí h u nư c ta r t nóng. Các b CPU c a AMD trư c (ñĩa c ng, CD, ), các card c m (card màn hình, card m ng, card ñây thư ng t a nhi t nhi u hơn và không thích h p cho khí h u âm thanh) và các vi m ch h tr . Do các vai trò c a nó như v y nên nóng như nư c ta. Có th chính vì di m này mà AMD không có b n m ch chính c n tho mãn nhi u ñi u ki n v c u trúc và ñ c ñ u tư qu ng bá s n ph m Vi t Nam. Tuy nhiên t AMD K8 v i tính ñi n kh t khe như: g n, nh và n ñ nh v i nhi u t bên ngoài. công ngh 90nm hi n nay r t mát, không còn nóng như th h K6, K7. CPU Athlon 64 3000+ cũng không là ngo i l . 40 41
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Cũng như nhi u lo i máy ñi n, ñi n t khác, mainboard và v máy ph i tuân th theo các quy ñ nh chung v an toàn ñi n, an toàn nhi u ñi n t (ñ c bi t do t n s làm vi c c a máy vi tính n m trong gi i t n sóng viba nên r t d gây nhi u cho các máy móc khác xung quanh). Bo m ch ch ñư c s n xu t b ng công ngh m ch in PCB (Printed Circuit Board). Do s chân n i c a vi m ch ngày càng nhi u (Core 2 Duo 775 chân) nên s lư ng dây d n trên b n m ch ngày càng nhi u khi n di n tích b n m ch cũng tăng theo n u không thay ñ i công ngh . S chân n i và ñ ph c t p gia tăng khi n vi c thi t k b n m ch thêm r c r i. Ð gi i quy t v n ñ này, ngư i ta dùng m ch in nhi u l p (multi layer PCB) cho máy vi tính hi n ñ i. B n m ch chính ñư c s n xu t theo l i x p ch ng (sandwich) tương t công ngh ch t o vi m ch và ngày nay có t 4 Hình 2.6. Mainboard microATX (bên trái) và ATX (bên ñ n 8 l p. M t công ngh n a góp ph n thu nh kích thư c b n ph i) m ch chính là công ngh gián chi ti t SMT (surface mounted technology). Công ngh này cho phép dán tr c ti p vi m ch lên b n BTX – Vào năm 2004, Intel b t ñ u s n xu t lo i mainboard m ch chính, gi m b t công ngh khoan b n m ch và gi m ñáng k BTX (Balanced Technology eXtended). BTX và thùng máy kích thư c v vi m ch. m i s s d ng ít qu t hơn nên máy tính ch y êm hơn và có kh năng nhi t ñ cũng th p hơn nh ng h th ng dùng chu n ATX (Advanced Technology Extended) hi n nay. Do Các ñ c tính quan tr ng trong mainboard: v y, bo m ch BTX có nhi u thay ñ i ñáng k trong cách b a)Form factor ð c tính này qui ñ nh kích thư c c a mainboard cũng như trí các thành ph n và thi t k t n nhi t. cách b trí nó trong thân máy tính (case). Chu n th ng tr hi n nay trên máy tính ñ bàn nói chung chính là ATX (Advanced b) Giao ti p v i CPU Technology Extended) 12V, ñư c thi t k b i Intel vào năm 1995 và ñã nhanh chóng thay th chu n AT cũ b i nhi u ưu ð g n CPU lên trên bo m ch ch ta dùng hai d ng cơ b n ñi m vư t tr i. N u như v i ngu n AT, vi c kích ho t ch ñ là d ng khe c m (slot) ho c chân c m (socket). D ng khe c m là b t ñư c th c hi n qua công t c có b n ñi m ti p xúc ñi n thì m t rãnh dài n m khu v c gi a mainboard dùng cho các máy tính v i b ngu n ATX b n có th b t t t b ng ph n m m hay ch ñ i cũ như PII, PIII. Hi n nay h u như ngư i ta không s d ng c n n i m ch hai chân c m kích ngu n (dây xanh lá cây và m t d ng khe c m này n a. trong các dây Ground ñen). Các ngu n ATX chu n luôn có công t c t ng ñ có th ng t hoàn toàn dòng ñi n ra kh i máy D ng chân c m (socket) là m t kh i hình vuông g m nhi u tính. Ngoài ra còn có microATX có kích thư c nh hơn ATX. chân (hình 2.7). Hiên nay ñang s d ng socket 478, 775 cho dòng Hình 2.6 cho th y m t d ng c a 2 lo i mainboard này. CPU Intel và 939, 940, AM2 cho dòng CPU c a hãng AMD. Con s ch ra trong socket tương ng v i s chân c a CPU. 42 43
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Khe c m PCI Express x16, gi ng như khe PCI thông thư ng, có kh năng thay cho khe c m card ñ h a AGP có chi u dài 90 mm (kho ng 3,5"). M t khe PCI Express x16 có th truy n d li u nhanh hơn 16 l n so v i khe x1, kho ng 4 GBps d li u vào/ra cùng lúc. Trên hình 2.9 cho th y hai lo i khe c m PCI và PCI Express x16. Hình 2.7. CPU socket c) Khe c m card màn hình AGP (Array Graphic Adapter) Dùng ñ c m card ñ h a vào mainboard và có d ng như trong hình 2.8. AGP l i chia làm nhi u lo i v i các t c ñ khác nhau như 1x, 2x, 4x và ñang th nh hành hi n nay là 8x. Gi a các lo i AGP cũng có s khác nhau d ng khe c m, do ñó khi mua card ñ h a ta ph i chú ý ñ n ñi m này. Tuy nhiên các máy tính Hình 2.9. PCI (màu tr ng) và PCI Express x16 (màu ñen) hi n ñ i ngày nay có xu hư ng không dùng khe c m AGP cho card ñ h a n a mà thay vào ñó là lo i khe c m PCI Express 16x v i e) Giao di n c m c ng băng thông l n hơn r t nhi u l n. ð n i c ng v i mainboard thư ng dùng các lo i chu n IDE, SCSI, ATA, SATA. M i lo i có giao di n riêng và không th c m c ng lo i dùng SATA vào mainboard ch có lo i IDE. ■ IDE (Intergrated Drive Electronics) ð u c m có 40 chân d ng ñinh trên mainboard ñ c m các Hình 2.8. AGP slot lo i c ng, CD, DVD (hình 2.10). M i mainboard thư ng có 2 d) Khe c m PCI Express: IDE và thư ng dùng chân c m chính IDE1, ñ c m dây cáp n i v i H u h t các máy tính cao c p hi n nay ñ u ñư c trang b c ng chính, còn chân c m ph IDE2 ñ c m dây cáp n i v i khe c m m r ng PCI Express (PCIe) cùng v i các khe c m PCI c ng th 2 ho c các CD, DVD tiêu chu n. Khe c m chu n PCI Express h tr băng thông cao hơn ■ Serial ATA (SATA): 30 l n so v i chu n PCI và th c s có kh năng thay th hoàn toàn Thay th cho chu n ATA song song có t c ñ ch m hơn khe c m PCI l n AGP. (hay còn g i là PATA ho c EIDE), ñư c s d ng t trư c ñ n nay Khe c m PCI Express có nhi u ñ dài khác nhau, tùy thu c ñ n i ñĩa c ng và quang v i Mainboard. C ng SATA xu t hi n vào dung lư ng d li u có th h tr . Khe c m PCI Express x1 thay l n ñ u trên các Mainboard cách ñây vài năm và nhi u Mainboard cho khe PCI tiêu chu n, có chi u dài kho ng 1" (hay 26mm) và có hi n nay h tr ñ ng th i SATA và PATA. kh năng h tr ñ n 250 MBps d li u vào/ra t i cùng th i ñi m. 44 45
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - ð u n i SATA có kích thư c nh hơn so v i ñ u n i PATA chia làm hai ph n nhưng không dùng ñư c lo i khe c m cho và ch h tr m t ñĩa. Do v y, ta không c n quan tâm ñ n các DDRAM. M t lo i RAM ñ i m i n a là RDRAM mà khe c m cho jumper ñ thi t l p ñĩa master ho c slave như trong trư ng h p s nó cũng ñư c chia làm 3 ph n như SDRAM, nhưng cách chia khác d ng chu n PATA. Cáp SATA nh hơn nên ít gây l n x n bên nhau và chúng không dùng chung c a nhau ñư c. trong thùng máy như khi dùng cáp PATA và quan tr ng nh t là cáp nh hơn gi m thi u nguy cơ gây ra tình tr ng "quá nóng" bên trong Ví d : thùng máy (cáp PATA to hơn nên có th c n tr dòng không khí lưu thông trong thùng máy). Hơn th n a, ñ u n i SATA d dàng Mainboard :ASUS Intel 915GV P5GL MX, Socket 775/ s/p kéo dài ra ngoài thùng máy ñ s d ng v i các ñĩa c ng và quang 3.8Ghz/ Bus 800/ Sound& Vga, Lan onboard/PCI Express 16X/ g n ngoài. Dual 4DDR400/ 3 PCI/ 4 SATA/ 8 USB 2.0. có nghĩa là: ñĩa SATA yêu c u ph i có ñ u n i c p ñi n ñ c bi t thay cho ñ u n i 5V tiêu chu n v n dùng cho ñĩa IDE. Nhi u máy tính ASUS Intel 915GV P5GL MX, ñơn gi n, ñây ch là tên c a lo i m i có kèm theo m t ñ u n i ñi n SATA nhưng thư ng không có bo m ch ch c a hãng Asus. nh ng máy ñ i cũ. Socket 775 như ñã nói trên, là lo i khe c m cho CPU s/p 3.8 Ghz ñó chính là t c ñ xung ñ ng h t i ña c a CPU mà bo m ch ch h tr . Bus 800, ch t n s ho t ñ ng t i ña c a ñư ng giao ti p d li u c a CPU mà bo m ch ch h tr . Thư ng thì bus t c ñ cao s h tr luôn các CPU ch y bus th p hơn. Hình 2.10. Khe c m IDE và SATA f) Khe c m cho RAM (Ram slot) PCI Express 16X là tên c a lo i khe c m card màn hình và bo Trên mainboard thư ng có hai ho c 4 khe ñ c m các thanh m ch ch . Khe PCI Express là lo i khe c m m i nh t, h tr t c ñ RAM và mainboard. Trên m i khe c m RAM luôn có c n g t 2 giao ti p d li u nhanh nh t hi n nay gi a bo m ch ch và Card ñ u ñ k p ch t thanh RAM lên mainboard và gi cho các m i n i màn hình. Con s 16X th hi n m t cách tương ñ i băng thông b n v ng hơn. Tùy vào lo i RAM (SDRAM, DDRAM, RDRAM) giao ti p qua khe c m, so v i AGP 8X, 4X mà b n có th th y trên mà giao di n khe c m s khác nhau, cho nên khi c n thay RAM m t s bo m ch ch cũ. Tuy băng thông giao ti p trên lý thuy t là ho c g n thêm RAM m i c n ñ ý t i ñi m này. g p X l n, th nhưng t c ñ ho t ñ ng th c t không ph i như v y Các máy tính cũ thư ng dùng SDRAM có 168 chân và có mà còn ph thu c vào r t nhi u y u t khác như lư ng RAM trên hai khe c t ph n chân c m, do ñó khe c m RAM trên mainboard card, lo i GPU (CPU trung tâm c a card màn hình). s là m khe c m ñư c chia thành ba ph n. Trong khi DDRAM có 184 chân và ch có m t khe c t gi a ph n chân c m, tương ng v i khe c m trên mainboard chia thành hai ph n. DDRAM2 cũng 46 47
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Sound& Vga, Lan onboard: bo m ch ch này ñã ñư c tích Hãng IBM ñã nghĩ ra công ngh này ñ u tiên. ñĩa m m h p s n card âm thanh, card màn hình và card m ng ph c v cho bao g m ph n cơ khí và ph n ñi n t ñi u khi n t ñ ng cũng như vi c k t n i gi a các máy tính v i nhau. b ph n ñ c/ghi và gi i mã. ñĩa ph i ñ m b o ñ quay chính xác (300 ho c 360 vòng/phút v i sai s 1 ñ n 2%). Kh năng ñ nh v Dual 4DDR400: trên bo m ch ch này có 4 khe c m B nh c a ñ u t cũng r t chính xác ñ n vài micromet ch trong th i gian (RAM), h tr t c ñ giao ti p 400 Mhz. D a vào thông s này, vài miligiây r t ng n. ðĩa m m có các tính ch t chung r t gi ng v i b n có th l a ch n lo i b nh (RAM) v i t c ñ thích h p ñ HDD. ði m khác nhau ñ c bi t là ñ u t c a HDD di chuy n trên nâng cao tính ñ ng b và hi u su t c a máy tính. Ch Dual là vi t b m t ñĩa nh m t ñ m không khí, trong khi trên ñĩa m m thì ñ u t c c a Dual Chanel, t c là bo m ch ch h tr ch ñ ch y 2 thanh t tr c ti p trư t trên b m t ñĩa. K t qu là c ñ u t và ñĩa b ma RAM song song. V i công ngh này, có th nâng cao hi u su t và sát làm cho nhanh chóng b h ng. Chính vì th nên khi không có t c ñ chuy n d li u c a RAM. ñòi h i ñ c/ghi lên ñĩa thì ñ u t ñư c c t ñi và ñĩa d ng l i không quay như trong trư ng h p HDD. ði u này làm nh hư ng l n ñ n 3PCI, 4SATA, 8 USB 2.0: trên bo m ch ch có 3 khe c m t c ñ c a ñĩa vì ph i m t m t kho ng th i gian ñ kích ho t ñĩa PCI dành ñ l p thêm các thi t b giao ti p v i máy tính như card quay tr l i khi c n thi t. âm thanh, modem g n trong 4SATA là 4 khe c m SATA, m t lo i chu n giao ti p dành cho ñĩa c ng. SATA thì nhanh hơn và n Có 2 lo i ñĩa m m: 5,25 inch và 3,5 inch. C hai ñ u có th ñ nh hơn so v i chu n IDE. 8 c ng c m USB 2.0 ñư c h tr trên tích h p m t ñ ghi th p (Low Density LD), ho c cao (High bo m ch ch . USB 2.0 thì nhanh hơn USB 1.1. USB 2.0 thì tương Density HD). Nh ng thông s chính c a 4 lo i ñĩa m m ñưa ra thích luôn v i các thi t b ch có USB 1.1. trong b ng 2.2. 2.3. m m (FDD) ð c tính LD 5,25 HD 5,25 LD 3,5 HD 3,5 Cùng v i s xu t hi n c a máy tính cá nhân thì m t v n ñ Kính thư c 5,25 5,25 3,5 3,5 nan gi i cũng xu t hi n. ðó là làm th nào ñ ph bi n nh ng Dung lư ng 360Kbyte 1,2 MB 720 1,44MB chương trình ng d ng ñ n ngư i dùng? ñ gi i quy t v n ñ này, Kbyte ñ u tiên con ngư i ñã phát minh ra ñĩa m m (floppy disk)(hình S ñư ng 40 80 80 80 2.11). S sector trong 1 9 15 9 18 ñư ng S ñ u ñ c 2 2 2 2 S vòng quay/ 1 300 300 300 300 phút T c ñ truy n 250 500 250 500 d li u Kbit/s Hình 2.11. ñĩa FDD B ng 2.2. Các ñ c tính c a ñĩa m m 48 49
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 2.4. c ng (HDD) 300 Mbit trong m t inch vuông. Hai y u t quan tr ng quy t ñ nh ñ n m t ñ lưu tr cao là: Nguyên t c ho t ñ ng c a ñĩa c ng (hình 2.12) hoàn toàn C u trúc h t c a v t li u t th t nh , tương t ñĩa m m. Ði m khác nhau căn b n là ñĩa c ng ñư c cài B m t ñĩa th t ph ng ñ gi kho ng cách gi a ñ u ñ c và ñ t ngay trong ñĩa, có c u t o b n và có dung lư ng lưu tr l n m t ñĩa t i giá tr t i thi u. hơn nhi u so v i ñĩa m m. Khác v i ñĩa m m, do t c ñ quay nhanh, ñ u ñ c/ghi không ñư c ti p xúc v i b m t ñĩa c ng. Ð u ñ c ñư c gi cách xa m t ñĩa qua m t l p ñ m không khí. L p ñ m không khí này ñư c hình thành khi dĩa quay v i t c ñ cao. Kho ng cách gi a ñ u t và m t ñĩa ch vào kho ng vài micrômét, nh hơn r t nhi u m t h t b i khói trung bình. Vì th phía bên trong ñĩa c ng c n ñư c gi th t s ch. Ngư i s d ng không ñư c phép m ñĩa trong môi trư ng bình thư ng. Ð s n xu t ho c s a ch a ñĩa c ng ngư i ta c n ñ n môi trư ng siêu s ch như thư ng g p trong công nghi p vi ñi n t . HDD ñ ơc làm t m t hay nhi u ñĩa nhôm (platter) v i m t l p t (hình 2.13). Ban ñ u nó có kích thư c 50cm, còn bây gi t Hình 2.12. Bên ngoài và bên trong HDD 3 ñ n 12 cm, còn máy sách tay thì nh hơn 3cm, kích thư c này v n ngày càng ñư c thu nh . M i platter ñư c chia thành t ng rãnh Ðĩa c ng ñư c làm t v t li u n n c ng như nhôm, th y (track), m i rãnh l i ñư c chia thành t ng sector. tinh hay g m. L p v t li u n n ñư c ph m t l p ti p xúc bám (nickel) phía trên l p ti p xúc bám là màng t lưu tr d li u (Cobalt). B m t trên cùng ñư c ph m t l p ch ng ma sát (graphit hay saphia ). Do c u t o cơ h c b n, ñĩa c ng có th quay v i t c ñ l n (7200 vòng/phút), nhanh g p 20 l n ñĩa m m. M t ñĩa c ng thư ng có hai hay nhi u ñĩa. T c ñ máy nh p ñĩa c ng nhanh hơn nhi u l n so v i ñĩa m m, th i gian truy nh p ñư c phân lo i như sau: Ch m: t > 40ms, Trung bình: 28ms < t < 40ms. Nhanh: 18ms < t <28ms. C c nhanh: t < 18ms. M t ñ lưu tr trên ñĩa c ng r t l n ( 10000 bit/inch), vì th v t li u t như ôxyt s t không dùng ñư c cho ñĩa c ng và ñư c thay th b i m t l p kim lo i t như cobalt hay Nicken. Các ñĩa Hình 2.13. C u t o HDD c ng hi n ñ i ngày nay có m t ñ thông tin vào kho ng 100 ñ n 50 51
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Các chu n giao ti p ñĩa c ng thông d ng Khi mua ñĩa c ng ta c n xem xét các thông s chính: Intergrated Drive Electronics (IDE): giao di n b ñi u khi n T c ñ quay: hi n nay thông d ng lo i 7200 vòng/1 phút c ng k t h p v i b ñi u khi n ñi n t trên board c a c ng. (lo i ch m hơn 5400 vòng ho c 3600 vòng) Giao ti p EIDE là m t phát tri n g n nh t c a IDE. Dung lư ng: ð i v i máy tính ñ bàn thì thông d ng lo i Small Computer System Interface (SCSI):. Là m t lo i chu n 80 160 GB, tuy nhiên n u mu n lưu tr thông tin nhi u thì giao ti p thư ng ñư c dùng ñ k t n i PC ñ n thi t b khác như có th dùng > 200GB (lo i 250 GB hi n nay cũng ñang là c ng, máy in, scanner và CD ROM. bán r t ch y) Serial ATA (SATA) là m t bư c phát tri n c a giao di n lưu T c ñ ñ c/ghi: tính b ng MB/s, ngày nay kho ng trên tr v t lý song song ATA, thay th cáp chu n 40 s i và ñ u k t 12MB/s n i IDE thành cáp 7 s i và ñ u k t n i SATA. HDD SATA có t c ñ truy n d li u r t cao (hi n nay là 150 Mbyte/s và còn s Ví d nh ng thông s chính c a 1 ñĩa c ng như trong b ng 2.3. ñư c nâng lên cao hơn n a) và có giá cũng tương ñương v i HDD IDE. 2.5. CD và DVD Tương t như ñĩa t , ñĩa quang là môi trư ng lưu tr d li u ngay c khi m t ngu n ñi n. Ði m khác nhau gi a ñĩa quang và ñĩa t n m phương pháp lưu tr v t lý. Thông tin dư c lưu tr trên ñĩa quang dư i d ng thay ñ i tính ch t quang trên b m t ñĩa. Tính ch t này ñư c phát hi n qua ch t lư ng ph n x m t tia sáng c a b m t ñĩa. Tia sáng này thư ng là m t tia LASER v i bư c sóng c ñ nh (790nm ñ n 850nm). B m t ñĩa ñư c thay ñ i khi ghi ñ có th ph n x tia laser t t ho c kém. Tia laser ñư c h i t vào m t ñi m r t nh trên m t ñĩa, vì th ñĩa quang có dung tích lưu tr l n hơn nhi u l n so v i ñĩa t . Hai như c ñi m chính c a ñĩa quang là: • Ch ghi dư c m t l n (nay ñã dư c kh c ph c v i ñĩa CD WR), • T c ñ ñ c ch m hơn ñĩa t . B ng 2.3. Ví d các thông s cơ b n c a HDD ðĩa quang ñư c chia ra thành b n lo i chính: 52 53
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - • CD ROM (compact disk read only memory): thông tin ñư c 2. Ði t ñ c dùng ñ hi n tín hi u quang thành tín hi u ñi n ñ lưu tr ngay khi s n xu t ñĩa. D li u t n t i dư i d ng m t x lý ti p. Ðĩa quang áp d ng nguyên t c mã hoá tương t ph ng (land) và l (pit). Ngư i s n xu t dùng khuôn ñ ñúc như ñĩa t . Mã hay dùng nh t là mã RLL vì nó ti t ki m ra nhi u phiên b n CD ROM. ñi n tích và t ñ nh th i. Ði m khác nhau duy nh t gi a ñĩa quang và ñĩa t là ñĩa quang c n ki m tra và s a l i nhi u • CD R (RECORDABLE COMPACT DISK) ñư c ñ c t hơn. Thông tin r t d b nhi u ch ng h n khi m t h t b i ñĩa CD ROM bình thư ng. Ðĩa này có ñ c ñi m là ghi n m gi a ngu n laser và nơi c n ñ c trên ñĩa. Ðĩa quang vì ñư c. Ðĩa tr ng ñư c ph m t l p ch t nh y màu. Dư i tác th c n nhi u thông tin CRC hơn ñĩa t . L i ñ c ph i ñư c d ng c a tia laser, l p này ñ i màu và dùng ñ c ñi m ñó d phát hi n và s a l i dùng mã CRC ñi kèm theo d li u. lưu tr u d li u. Lo i ñĩa này còn có tên là WORM (write once read many). M t ñ c tính quan tr ng c a các ñĩa quang mà khi mua ñĩa c n bi t là t c ñ ñ c/ghi. Các t c ñ ñ c ghi d li u thông • CD WR (writeable/readable compact disk) cũng dùng laser d ng ngày nay là 24X, 32X, 48X, 52X. ñ ñ c và ghi d li u. Ði m khác nhau cơ b n là b m t ñĩa ñư c ph m t l p kim lo i m ng. Tr ng thái l p kim lo i 2.6. B nh RAM và ROM ñư c thay ñ i dư i tác d ng tia laser. • DVD (Digital Versatile Disc hay Digital Video Disc) cũng a)Các khái ni m v b nh gi ng như CD nhưng có m t ñ ghi cao hơn r t nhi u do ñó lưu tr ñư c nhi u thông tin hơn. ð c bi t là m t s ñ nh Các t bào nh (storage cell): d ng có kh năng ghi ñư c nhi u l p và dùng ñư c c hai B nh lưu gi thông tin dư i d ng m t dãy các con s nh m t. DVD cũng có nhi u lo i như DVD ROM, DVD R phân 1 và 0, trong ñó 1 là ñ i di n cho s có m t c a ñi n áp tín (Digital Versatile Disc – Recordable), DVD RAM (Digital hi u, và 0 ñ i di n cho s v ng m t. Vì m i bit ñư c ñ i di n b i Versatile Disc Random Access Memory), DVD RW, m t m c ñi n áp, nên ñi n áp ñó ph i ñư c duy trì trong m ch ñi n t nh , g i là t bào nh . N i dung lưu gi trong t bào nh có th Laser dùng ñ ñ c và ghi ñĩa quang là laser bán d n. Năng ñư c sao chép ra bus ho c các linh ki n ch khác, g i là ñ c ra lư ng c a tia laser r t th p, kho ng 5 mw. V i năng lư ng này, tia (reading). M t s t bào nh cũng cho phép sao chép vào b n thân laser không nguy hi m ñ n m t. M c dù v y c n tránh nhìn tr c mình nh ng m c tín hi u m i l y t bus ngoài, g i là ghi vào ti p vào tia laser khi s a ch a và b o trì ñĩa CD ROM. Ngu n (writing). B ng cách s p x p liên k t t bào nh thành các hàng và laser luôn ñư c t t khi ñưa ñĩa vào , vì th ñĩa laser r t an toàn c t (ma tr n), ngư i ta có th xây d ng nên các m ch nh nhi u cho ngư i s d ng. Ð ñ c ñư c thông tin ph n x t tia laser, tri u bit. Các ma tr n t bào nh ñư c ch t o trên m t chip silic ñĩa quang còn ñư c trang b ñi t c m quang: nh gi ng như các m ch tích h p. 1. Ði t ki m tra cư ng ñ tia laser. Ði t này ño cư ng ñ laser RAM slot (hình 2.14) Dùng ñ c m RAM vào main mà ta ñ hi u ch nh n u công su t phát sáng gi m theo th i gian. có th nh n d ng ñ u khe c m RAM luôn có c n g t 2 ñ u. Tùy lo i RAM (SDRAM, DDRAM, RDRAM) mà giao di n khe c m 54 55
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - khác nhau => Mua RAM cho máy thì ph i bi t máy có slot cho v i 128MB RAM, nhưng ñ t ñư c hi u năng t t nh t v i 256MB lo i nào. RAM tr ñi. Dòng th hai là b nh ch ñ c ra (read only memory ROM). N i dung trong ROM ch có th ñư c ñ c ra trong quá trình ho t Hình 2.14. Slot ñ c m RAM ñ ng bình thư ng c a máy tính. B nh ROM là lo i c ñ nh (nonvolatile), nên nó v n duy trì n i dung nh khi không có ñi n. Interface: là c u trúc bên ngoài c a memory. Khi mua Nh tính năng này, ngư i ta dùng ROM ñ lưu gi các chương RAM chúng ta c n ph i xem nó có phù h p v i (ăn kh p) RAM trình BIOS không thay ñ i. slot c a máy mình không. Hình 2.15 là hình d ng c a m t vài lo i RAM b) Các lo i b nh : • RAM tĩnh (static RAM SRAM) lưu gi các bit trong nh ng t bào c a mình dư i d ng chuy n m ch ñi n t . T bào SRAM m m ch ñi n (logic 1) ho c t t m ch (logic 0) ñ ph n ánh tr ng thái c a t bào. Th c t ñó là các m ch flip flop trong tình tr ng set ho c reset. M ch flip flop s gi nguyên m u tr ng Hình 2.15. Hình dáng bên ngoài m t s lo i RAM thái cho ñ n khi ñư c thay ñ i b i thao tác ghi ti p theo ho c ng t ñi n. Tuy nhiên SRAM có kích thư c l n và t n ñi n, hi n RAM và ROM: nay thư ng ñư c ch t o s n trong gi i h n 512K. M c dù có Có hai dòng b nh ph bi n có tên g i t t là RAM và ROM. t c ñ nhanh, nhưng ph c t p và ñ t ti n, SRAM ch ñư c s M ch nh truy c p ng u nhiên (random access memory RAM) d ng trong các b ph n c n t c ñ như b nh cache ch ng là b nh chính (main memory) bên trong máy tính, nơi lưu tr t m h n. th i các d li u và l nh chương trình ñ B x lý (BXL) có th truy • c p nhanh chóng. Thu t ng "truy c p ng u nhiên" có ý nh n m nh RAM ñ ng (dynamic RAM DRAM) lưu gi các bit dư i m t tính ch t k thu t quan tr ng: m i v trí lưu tr trong RAM ñ u d ng ñi n tích ch a trong các t ñi n c c nh , ñó là các ñi n có th truy c p tr c ti p. Nh ñó các thao tác truy tìm và c t tr có dung c a b n thân transistor MOS ñóng vai trò chuy n m ch th th c hi n nhanh hơn nhi u so v i các thi t b lưu tr tu n t ho c ph n t ñi u khi n. Có ho c không có ñi n tích trong t như ñiã hay băng t . N i dung lưu gi trong RAM là không c ñi n này tương ng v i logic 1 ho c logic 0. Do t ñi n nh nên ñ nh có nghĩa ph i luôn có ngu n nuôi ñ duy trì n i dung nh ñi n tích ñư c n p và phóng r t nhanh, c ch c nanô giây. B i ñó, m t ñi n là m t thông tin. kích thư c nh và h u như không tiêu th ñi n nên DRAM có m t ñ lưu tr khá cao và giá r . Như c ñi m duy nh t c a Kích thư c c a RAM thư ng ño b ng ñơn v megabyte DRAM là không gi ñư c thông tin lâu quá vài miligiây, nên (MB). Bao nhiêu RAM thì ñ ? Ðây là câu h i ch c ch n ta s ñ t ra ph i thư ng xuyên n p l i năng lư ng cho nó g i là làm tươi khi mua s m hay nâng c p máy tính. Windows XP SP2 ch ch y hay h i ph c (refresh), th c ch t là làm ñ y l i ñi n tích cho các t ñi n nh tí hon. 56 57
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - • DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) ñ n 16MB ho c hơn. SIMM lo i cũ có 30 chân, ph bi n hi n nay là 72 chân nên các nhà thi t k có nhi u phương án c u SDRAM là tên g i chung c a m t dòng b nh máy tính, nó hình hơn. Ðây là lo i thu n l i nh t cho vi c nâng c p b nh ñư c phân ra SDR (Single Data Rate) và DDR (Double Data c a ta. Rate). Do ñó n u g i m t cách chính xác, chúng ta s có hai lo i RAM chính là SDR SDRAM và DDR SDRAM. C u trúc c a hai lo i RAM này tương ñ i gi ng nhau, nhưng DDR có C n lưu ý là có r t nh u lo i RAM khác nhau, do ñó khi mua kh năng truy n d li u c hai ñi m lên và xu ng c a tín hi u RAM thì ph i bi t lo i nào có th dùng ñư c cho máy c a mình nên t c ñ nhanh g p ñôi. Trong th i gian g n ñây xu t hi n và t c ñ BUS t i ña cho RAM mà mainboard h tr là bao chu n RAM m i d a trên n n t ng DDR là DDR II, DDR III nhiêu thì ch nên l a lo i RAM có t c ñ ñó là ñ . có t c ñ cao hơn nh c i ti n thi t k . c)Th i gian truy c p: • B nh ROM th c ch t là m t t ch c ghép n i s n các m ch ñi n ñ th hi n các tr ng thái có n i (logic 0) ho c không n i M t b nh lý tư ng ph i ñưa d li u ñư c ch n ngay t c (logic 1). Cách b trí các tr ng thái 1 và 0 như th nào là tùy kh c lên các ñư ng d li u c a vi m ch nh ñó. Tuy nhiên trong yêu c u, và ñư c ch t o s n trong ROM khi s n xu t. Khi vi th c t luôn t n t i m t th i gian tr gi a th i ñi m tín hi u ñ a ch m ch ROM ñư c ch t o xong thì n i dung c a nó không th l i vào có hi u l c và th i ñi m d li u có m t trên các ñư ng d thay ñ i n a. ROM dùng trong h BIOS cũ thu c lo i này cho li u, g i là th i gian truy c p (access time). M c dù th i gian này nên khi b t máy tính là các chương trình ch a s n trong ñó ñư c tính b ng nanô giây nhưng cũng làm ch m t c ñ ho t ñ ng ñư c l y ra ñ ch y kh i ñ ng máy (bao g m các bư c ki m tra chung c a toàn h th ng, nên b x lý ph i ñ i, có khi ñ n 4 ho c 5 ch n ñoán, h tr ph n m m cơ s và h p nh t các b ph n xung nh p. trong h th ng máy). Ta không mu n và cũng không th thay Các máy PC lo i cũ có th s d ng các chip DRAM có th i ñ i b t c ñi u gì ñ i v i các chương trình c t t này. Tuy gian truy c p trong vòng 60 80 nanôgiây. Các máy tính hi n nay nhiên khi phát hi n có m t l i trong ROM ho c c n ñưa vào dùng lo i nhanh hơn 60 nanôgiây. Th i gian truy c p càng nhanh m t thông s BIOS m i ñ phù h p v i thi t b ngo i vi m i thì thì DRAM càng ñ t. th t là tai h a. G n ñây có m t gi i pháp là dùng flash BIOS, nó thay m t ph n ROM b ng lo i EEPROM, ñó là vi m ch ROM 2.7. Bàn phím (keyboard) có th l p trình và xóa b ng ñi n (Electrically Erasable Thành ph n cơ b n c a bàn phím là phím n. Phím n có Programmable ROM). Phương pháp này cho phép ch xóa tác d ng như m t c m bi n l c và ñư c dùng ñ chuy n l c n m t s ñ a ch , không ph i toàn b trong khi vi m ch v n gi thành m t ñ i lư ng ñi n. Ð i lư ng ñi n này s ñư c x lý ti p nguyên trên board. thành m t tín hi u s ñ truy n ñ n máy vi tính cá nhân. Vì v y phím n ñư c phân lo i tùy theo nguyên t c c m bi n như sau: • SIMM (single in line memory module). Ðây là lo i mô ñun nh m t hàng chân ra ñ d c m vào các c m thích h p trên • Phím c m bi n ñi n tr (thay ñ i v ñi n tr ), board m . SIMM g m nhi u vi m ch nh DRAM ñư c g n trên • Phím c m bi n ñi n dung (thay ñ i v ñi n dung), m t t m m ch in nh , ñ t ch c thành các lo i môñun t 1MB 58 59
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - • Phím c m bi n ñi n t (thay ñ i v dòng ñi n theo hi u ng • Chu t n i ti p (n i h u tuy n v i c ng COM1 ho c COM2, Hall), n i vô tuy n v i c ng tia h ng ngo i hay n i qua vi ñi u Bàn phím thông d ng nh t cho các lo i máy vi tính cá nhân khi n 8042 như chu t PS/2) tương thích IBM là lo i MF101 hay MF102. S 101 và 102 ch ra s phím trên bàn, s phím này thư ng giao ñ ng trong kho ng 90 Nguyên t c ño v n t c chuy n ñ ng: 104. tuy nhiên cũng có nh ng bàn phím trên 130 nút. Bàn phím hi n ñ i ngày nay cho ngôn ng ti ng Anh l i a) Chu t cơ theo m t lo i m i g i là QWERTY, ñư c l y t 6 ký t ñ u tiên Chu t cơ dùng viên bi s t ph cao su ñ ño chuy n ñ ng. trên bàn phím. Nguyên lý ñ u tiên c a chu t chính là lo i này và nó ñư c áp d ng kéo dài hàng ch c năm sau ñó và hi n v n có th tìm th y các lo i 2.8. Chu t (mouse) chu t bi c a hàng. Chu t máy tính ñ u tiên xu t hi n trên th gi i Chu t ñóng m t vài trò và t m nh hư ng r t l n trong có kích thư c khá l n v i hai bánh xe vuông góc v i nhau. ð công vi c h ng ngày c a nh ng ai s d ng máy tính. Con chu t dùng nó ph i s d ng c hai tay ñ ñi u khi n: m t tay c m chu t ñ u tiên ñư c Douglas Engelbart phát minh vào năm 1964. Cùng và tay kìa c m m t bàn phím nh có 5 nút b m. T i năm 1970, kĩ v i s phát tri n c a các công ngh vi m ch, vi x lý, công ngh sư Bill English c a Xerox PARC ñã thay th bánh xe c ñi n b ng lưu tr , công ngh ch t o chu t cũng ñã tr i qua nhi u th i kỳ m t viên bi n i ti ng mà chúng ta ñ u bi t. Viên bi này có th v i r t nhi u c i ti n c v ki u dáng l n công ngh c m ng. chuy n ñ ng theo m i hư ng (1) (xem hình 2.16), chuy n ñ ng này Chu t ngày nay có ñ nh y và nhi u tính năng t t hơn r t nhi u so s ñư c hai bánh xe nh bên trong chu t ghi nh n (2), trên bánh xe v i m t vài năm trư c ñây. có các khe h nh (3) cho phép m t tia sáng phát qua t i ñ u c m Thi t b nh n d li u vào dư i d ng v trí ñi m tương ñ i ng bên kia, m i l n ng t s báo hi u chu t di chuy n (4). ñư c g i là con chu t (mouse). Ta g i cách xác ñ nh to ñ c a con chu t là tương ñ i vì chu t là m t thi t b ño v n t c di chuy n con tr .T giá tr v n t c tương ñ i này, hàm ng t c a h ñi u hành s 1 tính ra v trí m i c a con tr (cursor) trên màn hình. Nguyên t c 2 này hoàn toàn khác phương pháp xác ñ nh v trí tuy t ñ i c a bút 3 quang hay m t ñi m v trong b ng v vectơ. M i chu t có t hai ñ n năm phím nh n ñ ñưa tín hi u ch n v trí hi n hành. 4 5 Có hai cách phân lo i chu t: • Theo nguyên t c ño v n t c chuy n ñ ng hay cơ ch c m ng • Theo giao di n v i máy tính Hình 2.16. C u t o chu t cơ Theo lo i giao di n chu t ta có: Cu i cùng, m t thi t b c m ng (5) s thu th p tín hi u và t ng k t thành giá tr t a ñ tương ng c a chu t trên màn hình. • Chu t song song (n i v i máy vi tính qua c ng song song Ki u thi t k này ñã ñ t ñư c thành công r c r và ñư c s d ng LPT1 ho c LPT2), 60 61
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - r ng rãi trong su t m y ch c năm cu i c a th k 20. Tuy nhiên nó thu c th h ñ u tiên. Ngoài ra, m t s lo i chu t r ti n có h cũng có m t s như c ñi m là h th ng cơ s b ăn mòn và các b i th ng x lý hình nh kém s không ñ kh năng tính toán khi ngư i dơ b n d bám vào làm sai l nh thông tin v t a ñ . dùng di chuy n chu t v i t c ñ nhanh (chu t cao c p có th theo b) Chu t quang ñư c t c ñ di chuy n lên t i hơn 1m m i giây). ði m y u cu i c a Vi c phát minh ra chu t quang nh m kh c ph c nh ng chu t quang là nó "ng n" ñi n nhi u hơn chu t cơ: 25mA so v i khuy t ñi m chu t cơ và là m t bư c ti n ñáng k trong ch t o ch kho ng 5mA. chu t. Nó lo i b hoàn toàn thành ph n cơ h c (bi và bánh xe), c) Chu t laser thay b ng m t thi t b b t hình siêu nh . Thi t b này s liên t c Chu t s d ng c m ng laser là công ngh m i nh t và tiên "ch p" l i b m t mà ngư i dùng di chu t và thông qua phép so ti n nh t hi n nay. Không ch th a hư ng ñ y ñ ưu ñi m quang sánh gi a nh ng b c hình này, b x lý trong chu t s tính toán h c mà chu t laser còn có nhi u ñ c ñi m ưu vi t khác. ðư c gi i ñư c t a ñ . Chu t bi s d ng ñ u c m ng quang ñ b t chuy n thi u l n ñ u tiên vào năm 2004 dư i s h p tác c a Logitech và ñ ng c a viên bi còn chu t quang s d ng thi t b ghi hình ñ b t Agilent Technologies, Logitech MX1000 là ñ i di n ñ u tiên c a chuy n ñ ng c a b m t nh s ph n x c a các tia t bàn ñ th h chu t laser xu t hi n trên th trư ng. Chú chu t này s d ng chu t. Trên th c t , ñ tính toán chính xác thì hình nh ch p ph i m t tia laser nh thay vì ñèn LED ñ thông thư ng. Công ngh t t. Vì th , nhi m v quan tr ng ñ u tiên là soi sáng b m t và m t laser cho phép tia sáng có ñ t p trung cao hơn và ñ c bi t n ñ nh. ñèn LED ñ ñư c s d ng cho vi c này. Khi chi u sáng b m t, tia Nh th chu t có th tăng ñ chi ti t c a hình nh "ch p" t i 20 l n sáng s b ph n chi u và h i t thông qua m t th u kính trư c khi trên lý thuy t. ch m vào b c m ng (xem hình 2.17). Nh th , hình nh s r t chi ti t. ðôi khi, chu t quang h c s d ng ñèn LED b hi u nh m là 2.9. Card màn hình (VGA Card) chu t laser (ñ c p sau) do ánh sáng ñ mà nó phát ra. Trong máy tính cá nhân th h trư c, n i dung màn hình ñư c b vi x lý tr c ti p qu n lý. N i dung màn hình ñư c truy nh p tr c ti p qua ñ a ch b nh . Tài nguyên x lý không b nh hư ng nhi u n u máy làm vi c trong ch ñ văn b n (ví d như trên h ñi u hành MS DOS). Máy tính hi n ñ i làm vi c trong ch ñ ñ h a (ví d như h di u hành Windows). S ñi m nh và s màu trong ch ñ này r t l n và ñòi h i ñư c truy nh p nhanh. N u Hình 2.17. Nguyên lý c m ng trong chu t quang không có tr giúp t bên ngoài, b vi x lý s ph i dùng ph n l n tài nguyên c a nó ñ ñi u h p hi n th ñ h a. B ng 2.4 cho th y Ưu ñi m c a th h chu t quang h c là không có các b l ch s phát tri n c a các chu n th ñi u h p hi n th . ph n cơ nên hoàn toàn không s h ng hóc do ăn mòn hay b i b n. Vi c b o trì cũng r t ñơn gi n (ch c n lau m t ñ c là xong). Thêm Ð gi i quy t v n ñ này, nhi u nhà s n xu t cho ra th vào ñó là ñ chi ti t và ñ nh y c a cơ ch c m ng quang cũng t t trư ng th ñi u h p hi n th có tên là b gia t c (accelerator). hơn r t nhi u. Tuy nhiên, chu t quang không th làm vi c trên các Nh ng th này có b vi ñi u khi n c a nó, các phép tính liên quan b m t bóng ho c trong su t, còn các b m t s c s thì chu t ho t ñ n ñi u h p hi n th ñư c ti n hành trên th , gi m gánh n ng cho ñ ng không chính xác. ði u này ñúng v i nh ng lo i chu t quang b vi x lý. Thay vì ph i tính toàn b các ñi m nh c n hi n th , b vi x lý ch c n g i m t l nh ng n v th ñi u h p hi n th , ph n 62 63
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - còn l i ñư c b vi x lý ñ h a GPU(Graphics Processing Unit) v n có b nh video riêng ñ lưu tr n i dung các ñi m nh màn c a th th c hi n. Vi x lý c a th ñi u h p hi n th ñư c thi t k hình. Phương pháp này cho phép s d ng b nh h th ng m m ñ c bi t cho nhi m v này nên làm vi c hi u qu hơn nhi u b vi d o hơn mà không làm nh hư ng ñ n t c ñ máy tính. C ng AGP x lý ngày nay tr thành chu n trong các máy vi tính hi n ñ i. Năm Chu n Ý nghĩa Kích thư c S màu Dung lư ng Kích thư c màn Chi u sâu s màu 1981 CGA Colour Graphics Adaptor 640 x 200 Không b nh hình màu 160 x 200 16 1 Mb 1024x768 8 bit 256 1984 EGA Enhanced Graphics Adaptor 640 x 350 6 800 x 600 16 bit 65,536 VGA Video Graphics Array 640 x 480 16 2Mb 1024 x 768 8 bit 256 320 x 200 256 1284 x 1024 16 bit 65,536 1987 XGA Extended Graphics Array 800 x 600 16.7 tri u 800x600 24 bit 16.7 million 1024x768 65536 4Mb 1024x768 24 bit 16.7 million 6Mb 1280x1024 24 bit 16.7 million 1990 SXGA Super Extended Graphics 1280x 1024 65,536 UXGA Array 1600 x 65,536 8Mb 1600x1200 32 bit 16.7 million Ultra XGA 1200 B ng 2.5. Dung lư ng b nh video và kh năng hi n th màn hình Ngoài ra công ngh s n xu t b nh video khác nhau cũng B ng 2.4. Quá trình phát tri n th ñi u h p hi n th s cho các ñ c tính c a b nh khác nhau. B ng 2.6 cho ta th y B nh video m t s khác bi t gi a các b nh video. B nh video (VRAM) ch a n i dung hình nh ñư c hi n th Lo i b nh EDO VRAM WRAM SDRAM SGRAM RDRAM và các thông tin liên quan ñ n nó. Ch riêng các ñi m nh m t màn T c ñ 400 400 960 800 800 600 hình 1600x1200 màu th c ñã c n ñ n 8MB b nh (xem b ng 2.5). truy n cao Nhu c u v b nh hi n th khi n ph i c m thêm b nh video dành nh t riêng cho m c ñích này. (MBps) B nh video còn ñư c g i là b ñ m khung (frame buffer). C ng kép Sing dual dual single single single Môt s máy vi tính có vi m ch Chipset trên b n m ch chính và hay ñơn dùng m t ph n b nh chính làm b nh video, phương pháp này Chi u r ng 64 64 64 64 64 8 làm gi m ñáng k kh năng hi n th nhưng r hơn th c m ñ h a. d li u Th i gian 50 50 50 10 8 10ns T th h Pentium, b vi x lý có c ng gia t c ñ h a AGP 3ns (accelerated graphics port). C ng này cho phép b vi x lý ñ h a truy c p 60ns 60ns 60ns 15ns truy nh p tr c ti p b nh h th ng cho các phép tính ñ h a nhưng B ng 2.6. So sánh các lo i b nh dành cho b nh video 64 65
- Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - B chuy n ñ i t tín hi u s sang tín hi u tương t (DAC Refresh Rate: t c ñ làm tươi hình nh hay g i là t n s quét Digital to Analog Converter). B chuy n ñ i này còn ñư c g i là c a màn hình, là s l n "v l i" hình nh trong 1 giây t trên RAMDAC, có nhi m v bi n ñ i hình nh thành tín hi u analog ñ xu ng dư i cho t t c các ñi m nh. Ch t phosphor gi cho ñ màn hình có th hi n th . M t vài card ñ h a có nhi u hơn m t b sáng ñi m nh v a ñ ñ m t ngư i không c m nh n ñư c s RAMDAC, do ñó tăng t c ñ x lý và h tr hi n th nhi u màn thay ñ i này. Thông s này r t quan tr ng, nó càng cao thì m t hình. ngư i dùng không b m i. M i lo i màn hình có th h tr các 2.10. Màn hình (Monitor) t n s quét khác nhau (50 Hz, 60 Hz, 72 Hz, 85 Hz, 90 Hz, 100 Hz ). Cùng v i bàn phím và chu t, màn hình là m t thi t b không th thi u ñư c trong máy vi tính. Công ngh ch t o và ng d ng Respect ratio: t s gi a chi u r ng và chi u cao c a màn hình c a màn hình r t ña d ng. Chương trình này ch ñ c p k ñ n các giúp hình nh không b kéo dãn khi ñư c th hi n nh ng lo i màn hình thông d ng: khung hình khác nhau, thông thư ng t s này là 4:3. • Màn hình tia âm c c (CRT cathode ray tube), Power Consumption: công su t tiêu th ñi n c a màn hình • Màn hình tinh th l ng (LCD liquid crystal display), • Màn hình plasma (plasma display), Ph n t nh nh t c a m t nh hay m t thi t b hi n th nh a) Các thông s cơ b n c a các lo i màn hình g i là ñi m nh pixel (picture element). Khái ni m này xu t hi n Vùng hi n th hình nh (Viewable area): trong quá trình nghiên c u và phát tri n màn hình ng tia âm c c. Kích thư c m t ñi m nh trên màn hình CRT ph thu c vào các Vùng hi n th trên màn hình mà ngư i dùng có th nhìn tham s th y ñư c. • Kích thư c chùm tia ñi n t , ð phân gi i c a màn hình (Resolution): • Kích thư c h t photpho, • Chi u dày l p photpho. ð phân gi i c a màn hình, tính b ng s lư ng các ñi m Kích thư c ngang và d c v i ñơn v là m t ñi m nh ñư c g i nh trên ñư ng ngang (row) và ñư ng d c (column). Ví d màn là kích thư c màn hình. Màn hình VGA cơ b n có kích thư c hình h tr các ñ phân gi i 640x480, 1024x768, 1280x1024, 640x480 ñi m nh. ði m nh (Pixel): là ñi m nh, ñi m sáng hi n th màu trên màn hình. Ð phân gi i ñư c ñ nh nghĩa là kích thư c chi ti t nh nh t và ño ñư c c a m t thi t b hi n th . M t tham s ñ ño ñ phân Kho ng cách gi a tâm các ñi m nh (Dot pitch): kho ng gi i là s ñi m nh trên m t ñơn v chi u dài (inch hay centimet), cách này càng nh màn hình có ñ phân gi i càng cao, hình nh ñư c g i là m t ñ ñi m nh. M t ñ ñi m nh thư ng g p ñư c hi n th càng s c nét. Ví d : 0 .31mm, 0.28mm, 0.27mm, tính theo s ñi m nh trên m t inch, vi t t t là dpi (dot per inch). 0.26mm, 0.25mm, Ta c n tránh nh m l n gi a kích thư c màn hình và ñ phân gi i. ð sâu c a màu (Colour Depth): s lư ng màu hi n th trên 1 Ð phân gi i ñư c phân lo i như sau: ñi m nh. Ví d : 16,8 tri u màu, 65.000 màu, • Phân gi i th p (<50 dpi). • Phân gi i trung bình (51dpi 70dpi). 66 67
