BÁO CÁOHỌC PHẦN: CẤU TRÚC MÁY TÍNHVÀ HỢP NGỮThành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 201917DDS_CTMT_BT2_NHOM-8Câu 1: Trình bày sơ đồ và chức năng các thành phần máy tính theo nguyên lý VonNeuMann.Bus điều khiểnBus dữ liệuALUCUCPUBộ nhớtrongCác thanh ghi(RAM,Thiết bị vào như,chuột, bàn phím,bộ nhớ ngoài, …Khốivào /raROM)Thiết bị ra như,màn hình, máy inbộ nhớ ngoài, …Bus địa chỉHình 1.0 Sơ đồ các thành phần máy tính theo nguyên lý Von NeumannVon Neumann chia hoạt của máy tính thành 5 thành phần chính là:1- Bộ xử lý trung tâm (CPU): Là thành phần chính của máy tính, đây là nơi sẽ thực hiệncác phép tính số học và logic của quá trình xử lý thông tin, đồng thời là nơi sinh ra cáctín hiệu để đồng bộ và điều khiển toàn bộ mọi hoạt động của máy tính.Hình 1.1 – Bộ vi xử lý trung tâm2- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM): Là nơi tạo ra môi trường làm việc cho Hệ điềuhành và các chương trình ứng dụng. Bộ nhớ RAM là thiết bị trung gian giữa các phầncứng khác với nhiệm vụ là cung cấp thông tin cần thiết càng nhanh càng tốt. Có thểhiểu đơn giản là một khi một chương trình hay ứng dụng được khởi chạy, thông tin của217DDS_CTMT_BT2_NHOM-8nó được tạo ra và lưu trữ trên bộ nhớRAM để cho các thành phần khác nhưCPU, GPU lấy thông tin và xử lí. Bộnhớ RAM càng lớn đồng nghĩa với việcnó có thể chứa 1 lúc dữ liệu của nhiềuchương trình đang chạy song song, dođó khả năng đa nhiệm (chạy nhiều ứngdụng cùng lúc) càng trơn tru, mượt mà.Hình 1.2 – Thanh RAM Samsung DDR42133Mhz3- Bộ nhớ chỉ đọc (ROM): là loại bộ nhớtrong đó dữ liệu đã được ghi vào từtrước và chứa các chương trình giúpmáy tính "khởi động". Khác với RAMsẽ xóa sạch mọi dữ liệu lưu trữ tạmthời, ROM giữ lại nội dung ngay cảsau khi máy đã tắt; đó chính là lý domáy tính có thể được bật lên ở lần đầutiên sử dụng. Nếu không có ROM,việc khởi động được hệ thống sẽ khókhăn hơn.Hình 1.3 – Bộ nhớ ROM4- Thiết bị vào (Input): là các ngoại vi như bàn phím, chuột, máy Scanner, Webcam, ...giúp cho máy tính có nhiều khả năng phong phú khi thu thập số liệu và giao tiếp ngườimáy.Hình 1.4 – Các thiết bị vào317DDS_CTMT_BT2_NHOM-85- Thiết bị ra (Output): là các ngoại vi như Mànhình, máy in, máy vẽ, loa bộ nhớ ngoài ...giúp cho máy tính có khả năng phong phú khixứ lý và lưu trữ số liệu cũng như giao tiếpngười máy và các thiết bị chuyên dụng khác.Các thiết bị kể trên được kết nối với nhau thông quaHình 1.5 – Các thiết rahệ thống Bus bao gồm các tín hiệu:- Tín hiệu địa chỉ: Tín hiệu này được sinh ra từCPU hướng đến bộ nhớ và các ngoại vi. Cho phép CPU có khả năng địa chỉ hóa vàquản lý được các ô nhớ, các cổng vào và các cổng ra. Số lượng dây dẫn tạo nên các tínhiệu địa chỉ (độ rộng bus địa chỉ) cho thấy khả năng địa chỉ hóa được các ô nhớ và cáccổng vào/ra trên máy tính. Nếu độ rộng của Bus địa chỉ là k bits thì máy tính đó có khảnăng địa chỉ hóa được 2k ô nhớ và tối đa 2k cổng vào và 2k cổng ra.- Tín hiệu số liệu: Là tín hiệu 2 chiều cho phép CPU trao đổi thông tin với bộ nhớ haycổng vào và cổng ra. Trên máy tính thường xuyên diễn ra 2 quá trình cơ bản là quátrình đọc và quá trình ghi. Ở quá trình đọc số liệu sẽ xuất phát từ bộ nhớ hay các cổngvào hướng đến CPU. Ở quá trình ghi, số liệu sẽ xuất phát từ CPU hướng đến bộ nhớhay các cống ra.- Tín hiệu điều khiển: là các tín hiệu cho phép điều khiển khi nào thì CPU đọc hay ghisố liệu, cho phép máy tính thực hiện hay không thực hiện các chức năng như ngắt,DMA, biểu diễn trạng thái của máy tính hay mã hóa các quá trình thực hiện lệnh trênmáy tính.- Có 3 tín hiệu điều khiển xuất phát từ CPU để điều khiển quá trình đọc/ghi trên máytính: M/ IO, RD, WR. Từ 3 tín hiệu này máy tính có thể tạo được các tín hiệu điềukhiển để đọc bộ nhớ, ghi bộ nhớ hay đọc và ghi vào/ra. Tại một thời điểm trên bus điều khiển chỉ tồn tại một trong số 4 tín hiệu trên, đồng thời busđịa chỉ cũng chỉ tồn tại 1 giá trị, do đó tại 1 thời điểm máy chỉ có thể thực hiện 1 thao táctrong số 4 thao tác cơ bản của máy tính. Hay nói cách khác CPU chỉ có thể thực hiện traođổi thông tin với 1 ô nhớ, 1 cổng vào ra hay 1 cổng ra trên máy tính. Nói về quá trình thựchiện lệnh thì CPU tại một thời điểm chỉ có thể thực hiện được 1 lệnh mà thôi. Quá trình nàygọi là quá trình xử lý tuần tự (step-by-step). Đây là nhược điểm lớn nhất của máy tính hoạtđộng theo nguyên lý Voneumann. Vì trong các bài toán xử lý thông tin trong thực tế, tại 1thời điểm, máy tính thường xuyên cần phải đồng thời trao đổi thông tin với nhiều ngoại vi,nguyên lý Voneumann như đã trình bày ở trên không cho phép máy tính thực hiện đượcnhiệm vụ này. Để khắc phục nhược điểm này người ta phải tăng tốc độ làm việc của máytính, xây dựng các mạng máy tính xử lý song song và đưa ra một mô hình máy tính mớihoạt động theo nguyên lý xứ lý song song – máy tính mạng nơron (Neural network).417DDS_CTMT_BT2_NHOM-8Câu 2: Trình bày sơ đồ CPU và chức năng các thành phần.--CPU viết tắt của Central Processing Unitlà đơn vị xử lí trung tâm. CPU có thể đượcxem như não bộ, một trong những phần tửcốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụchính của CPU là xử lý các chương trìnhvà dữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khácnhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU làmột con chip với vài chục chân. Phức tạphơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạchvới hàng trăm con chip khác. CPU là mộtHình 2.0 – CPUmạch xử lý dữ liệu theo chương trình đượcthiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistorCấu tạo cơ bản của CPU gồm 3 thành phần chính:ĐƠN VỊ SỐHỌCĐƠN VỊĐIỀUKHIỂN(CU)VÀ LOGICTẬP CÁCTHANHGHI(ALU)(RF)BUS bên trongĐƠN VỊ GHÉP NỐI BUSBUS ĐIỀUKHIỂNBUS DỮ LIỆUBUS ĐỊA CHỈHình 2.1 Sơ đồ cấu trúc cơ bản của CPU1- Bộ điều khiển (CU-Control Unit) Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnhcủa chương trình và điều khiển hoạt động xử lí, được điều tiết chính xác bởi xungnhịp đồng hồ hệ thống. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thaotác xử lí trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi. Khoảng thời gianchờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp. Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạora các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp - tốc độ đồng hồ tínhbằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz.2- Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit) Có chức năng thực hiện các lệnh củađơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi, đơn vị này dùng để thực hiện cácphép tính số học (+, -, *, / ) hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn,nhỏ hơn...)517DDS_CTMT_BT2_NHOM-83- Thanh ghi (RF-Register File) Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý vàghi kết quả sau khi xử lý- Và các thành phần phụ như đơn vị ghép nối BUS, BUS bên trong và các thanh ghi. Khối điều khiển (CU)Chức năng: Điều khiển nhận lệnh từ bộ nhớ, đưa vào thanh ghi lệnh. Tăng nội dung của PC để trỏ sang lệnh tiếp theo. Giải mã lệnh nằm trong thanh ghi lệnh để xác định thao tác mà lệnh yêu cầu. Phát ra các tín hiệu điều khiển thực hiện lệnh đó. Nhận tín hiệu yêu cầu từ bên ngoài, xử lý cá tín hiệu đó.Hình 2.2 – Mô hình của khối điều khiển Khối số học và logic (ALU)Chức năng: Thực hiện các phép toán số học và phép toán logico Số học: cộng, trừ, nhân, chia, tăng, giảm, đảo dấu, …o Logic: AND, OR, NOT, XOR, dịch bit, quay bit, …Hình 2.3 – Mô hình của ALU617DDS_CTMT_BT2_NHOM-8 Khối thanh ghi (RF)Chức năng:Được sử dụng để tăng tốc độ xử lý của các chương trình máy tính bằng cách cung cấpcác truy cập trực tiếp đến các giá trị cần dùng. Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý.Câu 3: Liệt kê các thế hệ CPU Intel.Các thế hệ CPU Intel hiện nay-Sự ra đời và phát triển của CPU từ năm 1971 cho đến nay thì thời gian đầu người ta gọitên của các tên các CPU này bằng tên chung là “bit”. Sau đây là sơ đồ phát triển của cácCPU1971 thì CPU 4004 đây là sản phẩm đầu tiên ra đời với tốc độ 108kHzo 4004 là BXL đầu tiên được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 1971, sử dụngtrong máy tính (calculator) của Busicom. 4004 có tốc độ 108 kHz, khả năng xửlý 0,06 triệu lệnh mỗi giây (milion instructions per second - MIPS); được sảnxuất trên công nghệ 10 µm, có 2.300 transistor (bóng bán dẫn), bộ nhớ mở rộngđến 640 byte.o 4040, phiên bản cải tiến của 4004 được giới thiệu vào năm 1974, có 3.000transistor, tốc độ từ 500 KHz đến 740KHz.1979 sau 8 năm trình làng với CPU 8088 được IBM chọn đưa vào chiếc máy đầu tiên Bộ xử lý 8-bit:o Năm 1972: 8008 được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 củaComputer Terminal Corporation (CTC). 8008 có tốc độ 200 kHz, sản xuất trêncông nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB.o Năm 1974: 8080 sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008(2 MHz), sản xuất trên công nghệ 6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000transistor, có 8-bit bus dữ liệu và 16-bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 64KB. Bộ xử lý 16-bit:o Tháng 6 năm 1979: 8088 được trình làng, là BXL được IBM chọn đưa vào chiếcmáy tính (PC) đầu tiên của mình; điều này cũng giúp Intel trở thành nhà sảnxuất BXL máy tính lớn nhất trên thế giới. 8088 giống hệt 8086 nhưng có khảnăng quản lý địa chỉ dòng lệnh. 8088 cũng sử dụng công nghệ 3 µm, 29.000transistor, kiến trúc 16 bit bên trong và 8-bit bus dữ liệu ngoài, 20-bit bus địachỉ, bộ nhớ mở rộng tới 1MB. Các phiên bản của 8088 gồm 5 MHz và 8 MHz. Bộ xử lý 32-bit:o Intel 386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL. Intel 386DX là BXL 32 bit đầutiên Intel giới thiệu vào năm 1985, được dùng trong các PC của IBM và PC717DDS_CTMT_BT2_NHOM-8tương thích. Intel386 là một bước nhảy vọt so với các BXL trước đó. Đây làBXL 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm, nó có thể chạy nhiều chương trình khácnhau cùng một thời điểm. 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bitdữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ. Cũng nhưBXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode.1996 – 2005: thì CPU Pentium ra đời. Riêng năm 2005 thì CPU Pentium D là BXL lõikép (dual core) đầu tiên của Intelo Năm 1996: ra mắt Pentium MMX, phiên bản cải tiến của Pentium với công nghệMMX được Intel phát triển để đáp ứng nhu cầu về ứng dụng đa phương tiện vàtruyền thông. MMX kết hợp với SIMD (Single Instruction Multiple Data) chophép xử lý nhiều dữ liệu trong cùng chỉ lệnh, làm tăng khả năng xử lý trong cáctác vụ đồ họa, đa phương tiện.o Pentium Pro. Nối tiếp sự thành công của dòng Pentium, Pentium Pro được Intelgiới thiệu vào tháng 9 năm 1995, sử dụng công nghệ 0,6 và 0,35 µm chứa 5,5triệu transistor, socket 8 387 chân, Dual SPGA, hỗ trợ bộ nhớ RAM tối đa 4GB.Điểm nổi bật của Pentium Pro là bus hệ thống 60 hoặc 66 MHz, bộ nhớ đệm L2(cache L2) 256KB hoặc 512KB (trong một số phiên bản). Pentium Pro có cáctốc độ 150, 166, 180, 200 MHz.o Đến năm 1997: Pentium II phiên bản cải tiến từ Pentium Pro được sử dụng trongnhững dòng máy tính cao cấp, máy trạm (workstation) hoặc máy chủ (server).Pentium II có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 512KB, tích hợp công nghệ MMX đượccải tiến giúp việc xử lý dữ liệu video, audio và đồ họa hiệu quả hơn. Pentium IIcó đế cắm dạng khe - Single-Edge contact (SEC) 242 chân, còn gọi là Slot 1.o Năm 1999: Pentium III được bổ sung 70 lệnh mới (Streaming SIMDExtensions - SSE) giúp tăng hiệu suất hoạt động của BXL trong các tác vụ xửlý hình ảnh, audio, video và nhận dạng giọng nói. Pentium III gồm các tên mãKatmai, Coppermine và Tualatin.o Cuối năm 2000: Pentium IV đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện mẫuWillamette sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, có 42 triệu transistor (nhiều hơngần 50% so với Pentium III), bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệmHình 3.0 – CPU Intel Pentium 4 541 3.2GHz1M 775 Processor SL8J2817DDS_CTMT_BT2_NHOM-8tích hợp L2 256 KB, socket 423 và 478. P4 Willamette có một số tốc độ như1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0 GHz.o Đến năm 2005 thì bộ xử lý Pentium Extreme Edition ra đời Pentium EE sửdụng nhân Smithfield, Presler của Pentium D trong đó Smithfield sử dụngcông nghệ 90 nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 2 MB (2x1 MB), hỗ trợtập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStepTechnology (EIST) và EM64T. Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống800 MHz, socket 775LGA) là một trong những BXL thuộc dòng này.2006 thì CPU Core 2 Duo và Core 2 Quad ra đờio Bộ xử lý Core 2 Duo: Core 2 Duo (tên mã Conroe) có 291 triệu transistor,công nghệ 65 nm, bộ nhớ đệm L2 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket775LGA. Một số BXL thuộc dòng này: E6600 (2,4 GHz), E6700 (2,66 GHz).Core 2 Duo (tên mã Allendale) E6300 (1,86 GHz), E6400 (2,13 GHz) có 167triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2MB, bus mặt trước 1066 MHz, socket775LGA. E4300 (1,8 GHz) xuất hiện năm 2007 có bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus800 MHz, không hỗ trợ Virtualization Technology.o Bộ xử lý Core 2 Quad: Core 2 Quad (tên mã Conroe Q) (tháng 1 năm 2007)với đại diên Q6600 2.4 GHz, bộ nhớ đệm L2 đến 8 MB, bus mặt trước1066 MHz, socket 775 LGA. BXL được tích công nghệ Enhanced IntelSpeedStep giúp điều chỉnh xung nhịp và điện thế phù hợp với yêu cầu hệthống, hay công nghệ Execute Disable Bit tự động đánh dấu vùng bộ nhớ thựcthi/không thực thi trong chương trình nên sẽ hạn chế "chạy" những đoạn mãkhông hợp lệ, virus. Ngoài ra, một số công nghệ khác cũng nên nói tới nhưcông nghệ ảo hóa giúp tăng hiệu quả của các giải pháp ảo hóa, hay kiến trúcIntel 64 nâng cao hiệu quả cho các ứng dụng 64 bit.Đỉnh cao của máy tính để bàn năm 2007 - Bộ xử lý Core 2 Extremeo BXL dành cho game thủ sử dụng kiến trúc Core, có nhiều đặc điểm giống vớiBXL Core 2 như công nghệ sản xuất 65 nm và 45 nm, hỗ trợ các công nghệmới Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel x86-64, Execute Disable Bit,Intel Active Management, Virtualization Technology, Intel Trusted ExecutionTechnology... các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4.1, đặc biệtlà không khoá hệ số nhân (Multiplier).Đến năm 2009 đền nay thì các thế hệ intel core i được ra đờiKể từ khi ra mắt, dòng CPU Intel Core I đã trải qua 8 thế hệ là Nehalem, Sandy Bridge, IvyBridge, Haswell và Broadwell, Skylake, Kabylake và Coffee Lake.917DDS_CTMT_BT2_NHOM-81- Nehalem (thế hệ đầu): đây lả CPU của dòng Core i thay thế kiến trúc Core 2 cũ. Intellần đầu tiên tích hợp công nghệ Turbo Boost cùng với Hyper Threading giúp tăng hiệunăng đáng kể so với các chip thế hệ trước. Thế hệ đầu sẽ có ký hiêu như i3 - 520M, i5- 282U, ....2- Sandy Bridge (Thế hệ thứ 2) là thế hệ sau của Nehale. Kiến trúc Sandy Bridge sử dụngquy trình 32 nm. Thiết kế này giúp giảm diện tích và tăng khả năng tiết kiệm điện nhờCPU và GPU sẽ sử dụng chung bộ nhớ đệm và có chất lượng đồ họa cao hơn. Tínhnăng Turbo Boost cũng được nâng cấp với phiên bản 2.0.3- Ivy Bridge (Thế hệ thứ 3): sử dụng quy trình sản xuất mới 22 nm và sử dụng công nghệbóng bán dẫn 3D Tri-Gate, tích hợp sẵn chip đồ họa hỗ trợ DirectX 11 như HD 4000,có khả năng phát video siêu phân giải và xử lý các nội dung 3D. Ký hiệu cùa SandyBridge như: i3 - 2820QM, i5 - 2520U4- Haswell (Thế hệ thứ 4): là CPU Core thế thệ mới nhất của Intel, tiết kiệm điện nănggấp 20 lần so với Sandy Bridge ở chế độ chờ trong khi hiệu năng đồ họa cũng tăngđáng kể. Intel còn bổ sung thêm chip đồ họa mạnh mẽ Iris/ Iris Pro dành cho các chipcao cấp. Ký hiệu của Ivy Bridge i5 - 3670S, i7 – 3550 dựa vào số “3” giữa dấu gạchnối5- Broadwell (thế hệ thứ 5): là phiên bản thu nhỏ của Haswell được công bố đầu 2015.Dòng chip mới hứa hẹn sẽ cho hiệu năng cao hơn đồng thời tiết kiệm điện hơn 30% sovới Haswell. Ký hiệu của Haswell i5 - 4670S, i7 - 4550K6- Skylake (thế hệ thứ 6): được ra đời năm 2016 dòng CPU này được thiết kế qui trìnhsản xuất 14nm như dòng Broadwell trước đó. Dòng CPU này sẽ có hiệu suất cao hơnvà giảm tiêu thụ điện năng hơn. Và nó sẽ bị thay thế bằng các dòng Kabylake vàCannonlake.7- Kabylake (thế hệ thứ 7): được ra mắt năm nay (2017), CPU được sản xuất trên côngnghệ 14 nm của Intel. Thế hệ CPU mới này cũng sẽ được trang bị cho những chiếclaptop siêu mỏng, những chiếc tablet lai với chiều dày dưới 7mm. CPU Kaby Lake sẽHình 3.1 – CPU Intel Kaby Lake (Kabylake) 7thtập trung rất nhiều vào khả năng xử lý đồGenhọa, đặc biệt là video với độ phân giải 4K,các video 360 độ và công nghệ thực tế ảo.1017DDS_CTMT_BT2_NHOM-88- Coffee Lake (thế hệ thứ 8) ra mắt vào năm 2018, Intel Coffee Lake H là dòng chiplaptop đầu tiên của Intel được trang bị tới 6 nhân vật lý cho 12 luồng xử lý. Hiệu năngHình 3.2 – CPU Coffee Lake 8 th Gencủa chúng mang lại hiệu năng vượt trội cho laptop gaming cũng như các máyWorkstation phục vụ nhu cầu chỉnh sửa video 4K hay thiết kế 3D.Hai con chip đầu bảng là Core i9-8950HK và Xeon E-2186M được tích hợp công nghệIntel Thermal Velocity Boost của Intel cho phép ép xung nhịp thêm 200MHz khi nhiệtđộ đủ thấp, nhờ vậy tốc độ xung đơn nhân của Core i9-8950HK có thể đạt tới mức4.8GHz - mức xung nhịp rất cao so với một chiếc laptop.Câu 4: Liệt kê các thế hệ CPU ARM.ARM, trước đây là Advanced RISC Machine, ban đầu là Acorn RISC Machine, là một kiếntrúc dạng RISC cho các vi xử lý máy tính, được cấu hình cho các môi trường khác nhau. ArmHoldingsphát triển kiến trúc và cấp phép cho các công ty khác, những người sẽ thiết kế cácsản phẩm của riêng họ thực hiện một trong những kiến trúc đó bao gồm các SoC và các môđun hệ thống (SoM) kết hợp bộ nhớ, giao diện, radio.Các phiên bản kiến trúc ARMv3 đến ARMv7 hỗ trợ không gian địa chỉ 32 bit (chip tiềnARMv3, được tạo trước khi ARM Holdings được hình thành, như được sử dụng trong AcornArchimedes, có không gian địa chỉ 26 bit) và số học 32 bit;hầu hết các kiến trúc đều có cáchướng dẫn có độ dài cố định 32 bit. Phiên bản Thumb hỗ trợ một tập lệnh có độ dài thay đổi,cung cấp cả hai lệnh 32 và 16 bit để cải thiện mật độ mã.Sau đây là sơ đồ phát triển của các dòng ARM:1. ARMv1: được công bố nguyên bản vào ngày 26 tháng 4 năm 1985.2. ARMv2: Nổi bật với bus dữ liệu 32 bit, không gian địa chỉ 26 bit và 27 thanh ghi 32bit.3. ARMv3: Được sản xuất với bộ đệm 4 KB, giúp cải thiện hiệu năng hơn nữa.4. ARMv4: Có 32 bit. Có tính năng tùy chọn chế độ tương thích để hỗ trợ các địa chỉ 26bit.5. ARMv5: Có 32 bit. Loại bỏ tính năng tùy chọn chế độ tương thích để hỗ trợ các địa chỉ26 bit.1117DDS_CTMT_BT2_NHOM-86. ARMv6: Được Apple sử dụng năm 1992. Vùng silicon đặc biệt nhỏ, công suất thấp vàdấu chân mã tối thiểu của bộ xử lý cho phép các nhà phát triển đạt được hiệu suất 32bit ở mức giá 8 bit, bỏ qua bước tới các thiết bị 16 bit.7. ARMv7: Ra mắt năm 1993. Một trong các biến thể của bộ vi xử lý ARM7 là ARM7TDMI, hỗ trợ thực thi các tập lệnh Thumb. Công nghệ này cho phép các câu lệnh 16bit được giải mã một cách hoàn toàn (theo thời gian thực) sang câu lệnh 32-bit màkhông bị mất mát về hiệu năng. Đồng thời, nó cũng cải thiện mật độ code chỉ cònkhoảng 35% và giảm diện tích của chip nhớ đến kích thước tương đương với bộ vi điềukhiển 16-bit. Vì vậy, con chip này đáp ứng một cách hoàn hảo yêu cầu cho các ứngdụng điều khiển dạng nhúng có chi phí thấp ví dụ điện thoại di động.8. ARMv8: Với nâng cấp đáng kể là bổ sung việc hỗ trợ điện toán 64-bit.9. ARM Cortex-M0: ra mắt vào năm 2009 khi ARM ra mắt bộ xử lý ARM Cortex-M0,bộ xử lý 32-bit nhỏ nhất và tiêu thụ điện năng thấp nhất trên thị trường thiết bị điệntoán dạng nhúng, nó đã trở thành bộ xử lý ARM được cấp phép nhanh nhất từ trướcđến nay, với 15 giấy phép đã được ký chỉ trong vòng chín tháng, vì giúp các công ty đãcó thể từ bỏ công nghệ 8-bit lạc hậu.Hình 4.0 – ARM Cortex-M010. ARM Cortex-A: Tất cả các lõi xử lý dựa trên Armv7-A và Armv8-A có trong danhmục bộ xử lý Arm hiện tại đều hỗ trợ các công nghệ đa lõi của Arm.Hình 4.1 – ARM Cortex-A151217DDS_CTMT_BT2_NHOM-8--ARM Cortex-A là một nhóm các bộ xử lýARM RISC 32 bit và 64 bit được ArmHoldings cấp phép. Các lõi được dành cho sửdụng ứng dụng. Nhóm bao gồm các lõi 32bit: ARM Cortex-A5, ARM Cortex-A7,ARM Cortex-A8, ARM Cortex-A9, ARMCortex-A12, ARM Cortex-A15, ARMCortex-A17 MPCore, và ARM Cortex-A32Vàlõi 64-bit: ARM Cortex-A35, ARMCortex-A53, ARM Cortex-A55, ARMCortex-A57, ARM Cortex-A72, ARMCortex-A73, ARM Cortex-A75 và ARMCortex-A76.Hình 4.2 – Năm sản xuất các dòngCortex-ACác lõi ARM Cortex-A 32 bit, ngoại trừCortex-A32, thực hiện cấu hình ARMv7-A của kiến trúc ARMv7. Tính năng phân biệtchính của cấu hình ARMv7-A, so với hai cấu hình còn lại, cấu hình ARMv7-R đượcthực hiện bởi lõi ARM Cortex-R và cấu hình ARMv7-M được thực hiện bởi hầu hếtcác lõi ARM Cortex-M, đó là chỉ cấu hình ARMv7-A bao gồm đơn vị quản lý bộ nhớ(MMU). [3] Nhiều hệ điều hành hiện đại yêu cầu MMU để chạy.1317DDS_CTMT_BT2_NHOM-8TÀI LIỆU THAM KHẢO1. Slide bài giảng: Giới thiệu chung về công nghệ thông tin – HV Kỹ Thuật quân sự2. Giáo trình tin học cơ sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương. Đại họcSư phạm, 20043. Giáo trình: Thông tin – Xử lý thông tin tổng quan về hệ thống máy tính – TTQuản trị mạng ATHENA4. https://developer.arm.com/5. https://ark.intel.com/14 |
