Tài liệu BÀI tập lớn môn KIẾN TRÚC MÁY TÍNH: tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core i (Hỗ trợ tải zalo: 0587998338)

Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐAI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ---------- BÀI TẬP LỚN MÔN : KIẾN TRÚC MÁY TÍNH ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ THẾ HỆ VI XỬ LÝ INTEL CORE I GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S NGUYỄN THANH HẢI NHÓM :10 LỚP THÀNH VIÊN : KHMT4 - K10 - ĐỖ ĐÌNH THẮNG - TRẦN VĂN CHỨC - ĐỖ ĐĂNG THẠCH - NGUYỄN VĂN MẠNH - MA VĂN SÔNG HÀ NỘI 2016 1 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 `LỜI MỞ ĐẦU Dưới đây là bài nghiên cứu của nhóm chúng em về bộ vi xử lý Intel Core i . Vì là là tài liệu tham khảo và cũng là lần đầu làm nên còn nhiều thiếu xót , rất mong thầy xem và góp ý cho bọn em được được hoàn thiện bài nghiên cứu hơn . Em chân thành cảm ơn! - TÀI LIỆU ĐƯỢC THAM KHẢO TỪ NGUỒN: Wiki (https://www.wikipedia.org ) Trang chủ của Intel Việt Nam (http://www.intel.vn) Tinh tế (http://www.tinhte.vn) Blog Tin Học (http://www.blogtinhoc.com) Chia sẻ tài liệu (http://www.chiasetailieu.com) Và nhiều nguồn khác. 2 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 MỤC LỤC: PHẦN I: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN ,CẤU TẠO , CÔNG NGHỆ CỦA VXL CORE I.................................................................................................................................................4 1. Lịch sử hình thành và phát triển....................................................................................................4 2. Các công nghệ cơ bản trên vi xử lí Core i của Intel......................................................................4 a. Công nghệ Turbo Boost (ép xung)..................................................................................................4 b. Công nghệ Hyper threading (siêu phân luồng).............................................................................5 3. Chi tiết công nghệ chung cho từng loại chip..................................................................................6 4. Một sốố ứng dụng của dòng sản phẩm Core I:...................................................................................9 5. Cách phân biệt các dòng CPU Core i qua tên gọi............................................................................10 PHẦN II: THẾ HỆ ĐẦU – VI KIẾN TRÚC NEHALEM...............................................................11 1. Khái quát chung............................................................................................................................11 2. Đặc trưng công nghệ chung..........................................................................................................11 PHẦN III: THẾ HỆ HAI - SANDY BRIDGE..................................................................................12 1. Khái quát chung............................................................................................................................12 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Sandy Bridge.............................................................................................13 a. Đồ họa và video..............................................................................................................................13 b. Turbo Boost.....................................................................................................................................14 PHẦN IV:THẾ HỆ THỨ 3 – IVY BRIDGE...................................................................................15 1. Khái quát chung............................................................................................................................15 2. Chi têốt vêề bộ vi xử lý Ivy Bridge.....................................................................................................15 PHẦN V: THẾ HỆ THỨ 4-HASWELL...........................................................................................18 1. Khái quát chung............................................................................................................................18 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Haswell......................................................................................................18 a. Đặc trưng công nghệ .....................................................................................................................18 b. Thời lượng sử dụng pin..................................................................................................................18 c. Khả năng đồ họa............................................................................................................................19 PHẦN VI: THẾ HỆ THỨ 5 – BROADWELL.................................................................................20 1. Khái quát chung............................................................................................................................20 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Broadwell..................................................................................................20 PHẦN VII: THẾ HỆ THỨ 6 – SKYLAKE......................................................................................22 1. Khái quát chung............................................................................................................................22 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Skylake......................................................................................................22  Đặc tính công nghệ........................................................................................................................22 3 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 PHẦN I: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN ,CẤU TẠO , CÔNG NGHỆ CỦA VXL CORE I 1. Lịch sử hình thành và phát triển Hãng Intel đã chế tạo và phát triển CPU từ năm 1971 cho đến nay và hiện tại thì họ đang dẫn đầu trong lĩnh vực này. Thế hệ CPU đầu tiên mà họ sản xuất đó là CPU 4004, CPU 8088… rồi đến CPU Pentium,..  CPU Core Dual, Core 2 Quad, …  và mới dòng CPU mới nhất, mạnh nhất cho tới thời điểm hiện tại đó là dòng Core i (core i3, core i5, core i7 và core M). Có thể nhìn vào sơ đồ sau là có thể hình dung ra lịch sử phát triển chíp CPU của họ. Nhìn vào hình bên trên thì có thể thấy là dòng chíp Core i được hãng Intel phát triển từ năm 2009 và cho tới nay thì dòng Core i đã trải qua 7 thế hệ đó là Nehalem, Sandy Bridge, Ivy Bridge,Haswell, Broadwell và mới đây nhất là thế hệ 6 với Vi kiến trúc Skylake và chip mới được phát hành gần đây nhất là chip Kaby Lake (Vì mới phát hành và chưa có nhiều thông tin nên xin phép không được đề cập trong bài này). - Và đương nhiên là thế hệ càng mới thì chất lượng được cải tiến càng tốt hơn, khả năng xử lý tốt hơn và được trang bị card đồ họa tích hợp (card onboard) mạnh mẽ hơn cũng như có thể tương thích với các dòng card đồ họa rời mạnh mẽ hơn. 2. Các công nghệ cơ bản trên vi xử lí Core i của Intel. a. Công nghệ Turbo Boost (ép xung). Turbo Boost là gì? Là công nghệ của hãng Intel cho phép các bộ vi xử lý chạy hơn xung nhịp mặc định, giúp tăng hiệu năng cũng như tối ưu hiệu suất hoạt động của CPU. 4 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 Nhìn vào hình trên bạn dễ hiểu hơn, phần màu xanh là lúc máy tính chạy bình thường, màu vàng là máy tăng tốc lên khi gặp những ứng dụng phần mềm nặng. Không phải CPU Intel nào cũng có Turbo Boost? Công nghệ Turbo Boost thường tích hợp trên các dòng CPU Intel Core i5 và Core i7, còn với Core i3 thì không được tích hợp công nghệ này. Core i3 thì được thừa kế một điểm mới như Core i5 và Core i7 là Công nghệ siêu phân luồng (Hyper Threading). * Cài đặt Turbo Boost như thế nào? Turbo Boost là công nghệ tích hợp trên CPU nên không có cài đặt - bật tắt gì cả, cứ giao nhiệm vụ này cho CPU tự động xử lí. Tuy nhiên bạn có thể quản lí nó bằng cách dùng Intel Turbo Boost Technology Monitor là một tiện ích được Intel cung cấp để bạn có thể theo dõi tình trạng hoạt động của tính năng Turbo boost (trên các CPU có hỗ trợ Turbo Boost). b. Công nghệ Hyper threading (siêu phân luồng). Giới Thiệu Công Nghệ Hyper---Threading Có một vài nguyên nhân làm cho các đơn vị thực thi không được sử dụng thường xuyên. Nói chung, CPU không thể lấy dữ liệu nhanh như nó mong muốn do tắc nghẽn đường truyền (memory bus và front-side-bus), dẫn đến sự giảm sút hoạt động của các đơn vị thực thi. Ngoài ra, một nguyên nhân khác đã được đề cập là có quá ít ILP trong hầu hết các chuỗi lệnh thực thi. Hiện thời cách mà đa số các nhà sản xuất CPU dùng để cải thiện hiệu năng trong các thế hệ CPU của họ là tăng tốc độ xung nhịp và tăng độ lớn của bộ nhớ đệm (cache). Nhưng cho dù cả hai cách này cùng được sử dụng thì vẫn không thực sự sử dụng hết được tiềm năng sẵn có của CPU. Nếu có cách nào đó cho phép thực thi được nhiều chuỗi lệnh đồng thời mới có thể tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên của CPU. Đó chính là 5 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 cái mà công nghệ siêu luồng của Intel đã làm được, bản chất của nó là chia sẻ tài nguyên để sử dụng hiệu quả hơn các đơn vị thực thi lệnh đã có sẵn trên các CPU đó. Hyper threading - siêu luồng là một cái tên “tiếp thị” cho một công nghệ nằm ngoài “vương quốc” x86, là một phần nhỏ của SMT. Ý tưởng đằng sau SMT rất đơn giản: một CPU vật lý sẽ xuất hiện trên hệ điều hành như là hai CPU và hệ điều hành không thể phân biệt được. Trong cả hai trường hợp nhiệm vụ của hệ điều hành chỉ là gửi hai chuỗi lệnh tới “hai” CPU và phần cứng sẽ đảm nhiệm những công việc còn lại. Trong các CPU sử dụng công nghệ Hyper-Threading, mỗi CPU logic sở hữu một tập các thanh ghi, kể cả thanh ghi đếm chương trình PC riêng (separate program counter), CPU vật lý sẽ luân phiên các giai đoạn tìm/giải mã giữa hai CPU logic và chỉ cố gắng thực thi những thao tác từ hai chuỗi lệnh đồng thời theo cách hướng tới những đơn vị thực thi ít được sử dụng. 3. Chi tiết công nghệ chung cho từng loại chip. - Core i3: Được intel cho ra đời theo từng bộ vi xử lý (BVXL) ứng với chủng loại của máy tính và theo từng kiến trung khác nhau. Sau đây là những kiến trúc cơ bản của từng dòng CPU core i: + Cho PC + Kiến trúc Clarkdale - nền tảng 32 nm. + Dựa trên Westmere. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX( da nhiem am thanh hinh anh) , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST)” Intel SpeedStep® Technology (EIST) là công nghệ đặc biệt của Intel được áp 6 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 dụng cho các sản phẩm vi xử lý của họ, EIST sẽ giúp các vi xử lý chạy với tốc độ phù hợp nhất trong các thời điểm khác nhau tuỳ theo trạng thái các ứng dụng đang chạy” , Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), Intel VT-x (công nghệ ảo hoa) , Hyper-Threading , Smart Cache. + FSB đã được thay thế với DMI. + Cho Laptop: + Kiến trúc Arrandale - điện áp thấp - nền tảng 32 nm. + Dựa trên Westmere. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT Công nghệ Intel TXT bảo vệ dữ liệu trong các môi trường điện toán ảo , Hyper-Threading , Smart Cache Công nghệ này cho phép điều chỉnh tự động dung lượng L2 cache ch. + FSB đã được thay thế với DMI. - Core i5: + Cho PC: + Kiến trúc Clarkdale - nền tảng 32 nm + Tất cả các + i5-661 không hỗ trợ Intel VT-d. + FSB đã được thay thế với DMI. + Kiến trúc Lynnfield - nền tảng 45 nm tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT-x , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache và AES-NI(công nghệ bảo vệ dữ liệu). + Dựa trên Nehalem + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel. + SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), Intel VT-x , Turbo Boost , Smart Cache. + Hyper-Threading bị vô hiệu hóa. + Cho Laptop: + Kiến trúc Arrandale - điện áp thấp - nền tảng 32 nm + Dựa trên Westmere. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache. + FSB đã được thay thế với DMI. + Kiến trúc Arrandale - nền tảng 32 nm + Dựa trên Westmere. 7 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache . Tất cả trừ-430M hỗ trợ i5 AES-NI. + FSB đã được thay thế với DMI. + Core i5-520E có hỗ trợ bộ nhớ ECC và chia hai cổng PCI. - Core i7: + Cho PC: + Kiến trúc Lynnfield - nền tảng 45 nm + Dựa trên Nehalem. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache + Kiến trúc Bloomfield - nền tảng 45 nm + Dựa trên Nehalem/ + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache. + Kiến trúc Gulftown - nền tảng 32 nm. + Dựa trên Westmere. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Turbo Boost , Hyper-Threading , Smart Cache. + Chỉ Core i7-980X sẽ có một khóa số nhân. + Cho laptop: + Kiến trúc Arrandale - điện áp thấp - nền tảng 32 nm + Dựa trên Westmere. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache. + FSB được thay thế bằng DMI. + Kiến trúc Arrandale - nền tảng 32 nm + Dựa trên Westmere. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit 8 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache. + FSB được thay thế bằng DMI. + Kiến trúc Arrandale - nền tảng 32 nm + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache. + FSB được thay thế bằng DMI. + Kiến trúc Clarksfield - nền tảng 45 nm + Dựa trên Nehalem. + Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache. So sánh đặc trưng của Intel CPU Core i3, i5,i7: CORE I3 Khả năng xử lý thông minh rõ ràng bắt đầu tại đây:  Xử Lý Đa Nhiê ̣m Thông Minh nhờ Công Nghê ̣ Intel® HyperThreading  Các tính năng đồ họa tuyê ̣t vời tích hợp sẵn. CORE I5 CORE I7 Khả năng xử lý thông minh rõ ràng bằng mô ̣t cú tăng vọt tốc đô ̣.  Tự đô ̣ng gia tăng tốc đô ̣ khi bạn cần bằng Công Nghê ̣ Intel® Turbo Boost 2.0  Xử Lý Đa Nhiê ̣m Thông Minh nhờ Công Nghê ̣ Intel® HyperThreading  Các tính năng đồ họa tuyê ̣t vời tích hợp sẵn. Khả năng xử lý thông minh rõ ràng cao nhất.  Khả năng ép xung cho phép đạt được hiê ̣u quả đáng sửng sốt  Tự đô ̣ng gia tăng tốc đô ̣ khi bạn cần bằng Công Nghê ̣ Intel® Turbo Boost 2.0  Xử Lý Đa Nhiê ̣m Thông Minh nhờ Công Nghê ̣ Intel® HyperThreading  Các tính năng đồ họa tuyê ̣t vời tích hợp sẵn. 4. Một số ứng dụng của dòng sản phẩm Core I: Core i3 : Được ứng dụng trong những máy tính cá nhân sử dụng đồ họa, xử lý công việc thông dụng và hỗ trợ trên công nghệ windows 64 bit với những chương trình đồ họa: photoshop CS4, Corel X4, Plash FX … loại này phù hợp cho những người dùng phổ thông: học sinh, sinh viên, nhân viên văn phòng. 9 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 Core i5: Thì được dùng nhiều hơn khi máy tính cần phải xử lý công việc nhiều và hiệu quả hơn về thiết kế đồ họa và trong việc xây dựng lên hệ thống ảo hóa phục vụ công việc nghiên cứu và học tập nâng cao dùng cho những người dùng tầm trung: học sinh, sinh viên học chuyên ngành công nghệ thông tin, nhân viên văn phòng cao cấp cần xử lý nhiều công việc và đồ họa cao cấp. Core i7: Với kiến trúc 4 nhân 8 luồn dữ liệu nên thường được dùng vào trong các công việc đồ họa dưới giao diện 64 bit cần độ xử lý tốc độ cực nhanh: thiết kế hình vẽ 3D, 4D dựng phim 4D….xây dựng hệ thống ảo hóa với quy mô lớn phục vụ công việc nghiên cứu công nghệ. Dùng cho người dùng cao cấp, người dùng chuyên nghiệp: chuyên thiết kế đồ họa, chế bản âm thanh hình ảnh, sản xuất phim ảnh, sinh viên học chuyên ngành đồ họa máy tính, chế bản phim hoạt hình… 5. Cách phân biệt các dòng CPU Core i qua tên gọi. Với nhiều thế hệ CPU Core i, người dùng có thể dễ dàng phân biệt được các thế hệ sản phẩm này thông qua cách đặt tên của Intel. Cách đặt tên cho dòng CPU Intel Core i có thể thông qua công thức sau: Tên bộ xử lý = Thương hiệu (Intel Core) + Tên dòng CPU – Số thứ tự thế hệ (Thế hệ 1 không có kí tự này) + SKU + Ký tự đặc điểm sản phẩm. Ý nghĩa của một số ký tự cuối của tên sản phẩm (Ngoài ra còn số ký tự khác): Loại chip Đặc điểm E (Chip E) Chip hai lõi, cân bằng giữa hiệu năng và giá thành Q (chip Q) Chip 4 lõi, cho hiệu năng cao cấp, phù hợp với các laptop có nhu cầu sử dụng cao. U (Chip U) Đây là CPU tiết kiệm năng lượng thường có xung nhip (Tốc độ GHz) thấp, thường được sử dụng trên các sản phẩm chú trọng đến việc tiết kiệm năng lượng. M (Chip M) Đây là CPU dành cho các Laptop thông thường có xung nhip cao và mạnh mẽ. Thường được sử dụng trong các Laptop chơi game hoặc sử dụng đồ họa nặng. Chú ý : Mỗi một thế hệ vi xử lý lại có dòng chip khác nhau. Ví dụ: CPU Core i (Thế hệ 2) tên gọi sẽ có dạng: Intel Core i5 - 2820U… Tên bộ xử lý Thương Tên dòng Số thứ tự SKU Ký tự 10 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 hiệu (Intel CPU Core) đặc điểm sản phẩm . Intel Core i5 - Intel Core 2820U I5 thế hệ (Thế hệ 1 không có kí tự này) 2 820 U PHẦN II: THẾ HỆ ĐẦU – VI KIẾN TRÚC NEHALEM 1. Khái quát chung. Với việc phát hành của vi kiến trúc Nehalem trong tháng 11 năm 2008, intel giới thiệu một cái tên mới cho bộ vi sử lý Core i. Có 3 biến thể, Core i3, Core i5 và Core i7, nhưng cách gọi tên không còn mang các đặc trưng kỹ thuật như số lượng lõi..v..v Thay vào đó , các thương hiệu được phân chia từ cấp thấp (i3), tầm trung (i5), cao cấp (i7), tương ứng với ba, bốn và năm sao trong đánh giá của inter từ các entry –lever Celeron (1 sao) và bộ xử lý Pentium (2 sao). 2. Đặc trưng công nghệ chung. Đặc điểm chung của các bộ vi xử lý Nehalem bao gồm một tích hợp RAM DDR3 cũng như QuickPath Interconnect (điểm xử lý kết nối) hoặc PCI Express (hệ thống Bus tốc độ cao) và Direct Media Interface (giao diện truyền thông trực tiếp) trên bộ xử lý thay thế cho Front Side Bus (sử dụng trong tất cả các bộ vi xử lý lõi trước đó). Tất cả các bộ xử lý có 256 KB bộ nhớ cache L2 / lõi, cộng với 12MB phân chia cho bộ nhớ cache L3. Bởi vì kết nối I/O, chipset và bo mạch từ các thế hệ trước đó không còn sử dụng được với bộ vi xử lý Nehalem-Based Dùng socket (cổng kết nối) LGA 1156 và một vài model dùng socket 1366. Được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Nehalem. Được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 32nm từ Westmere (tên cũ là Nehalem-C). 4. Đặc trưng công nghệ chi tiết. a. Intel Core i3. Intel Core i3 là dòng vi xử lý cấp thấp mới của dòng vi xử lý hiệu xuất từ Intel, thay thế cho thương hiệu Core 2. Các vi xử lý Core i3 đầu tiên được ra mắt vào ngày 07 tháng 1 năm 2010. Core i3 đầu tiên là Clarkdale-based, với tích hợp GPU và hai lõi. Các bộ vi xử lý tương tự cũng có sẵn như là Core i5 và pentium, với cấu hình có chút khác nhau. Các vi xử Core i3-3xxM dựa trên Arrandale, 11 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 Phiên bản di động của bộ vi xử lý máy tính để bàn Clarkdale. Chúng tương tự như Core i5 -4xx nhưng chạy ở tốc độ xung nhịp thấp hơn và không có Turbo Boost. theo như Intel FAQ, họ không hỗ trợ bộ nhớ Error Conrrection Code (ECC). b. Intel Core i5. Core i5 sử dụng vi kiến trúc được giới thiệu vào ngày 08 tháng 09 năm 2009, như một biến thể chính của Core i7 trước đó, lõi Lynnfield. Lynnfield Core i5 có 8MB bộ nhớ cache L3, Bus DMI chạy ở 2,5 GT/s và hỗ trợ dual-channel DDR3-800/ 1066 / bộ nhớ 1333 và đã vô hiệu hóa Hyper-Threading. Core i5 có thêm một tính năng Turbo Boost Technology giúp tăng tốc tối đa cho các ứng dụng, tự động tăng hiệu cho phù hợp với khối lượng công việc. Bộ vi xử lý dành cho di động Core i5-5xx được đặt tên Arrandale và dựa trên 32 nm Westmere thu nhỏ của vi kiến trúc Nehalem. Bộ vi xử lý Arrandale đã tích hợp khả năng đồ họa nhưng chỉ có hai nhân xử lý. Nó được phát hành vào tháng 1 năm 2010, cùng với core i7-6xx và core i3-3xx dựa trên cùng một chip. Các bộ nhớ cache L3 trong core i5-5xx được giảm xuống còn 3 MB, trong khi Core i5-6xx sử dụng bộ nhớ cache đầy đủ và core i3-3xx không hỗ trợ Turbo boost. c. Intel Core i7. Inter Core i7 với vi xử lý Nehalem-based Bloomfield được giới thiệu cuối năm 2008. Trong năm 2009 mô hình Core i7 mới dựa trên Lynnffield cho máy tính để bàn và Clarksfield quad-core cho điện thoại di động được thêm vào. Và các mô hình dựa trên Arrandale lõi kép được thêm vào tháng giêng năm 2010 PHẦN III: THẾ HỆ HAI - SANDY BRIDGE Sandy Bridge là người kế nhiệm kiến trúc Nehalem. Kiến trúc Sandy Bridge vẫn tiếp tục sử dụng quy trình 32 nm nhưng so với Nehalem GPU (nhân xử lý đồ họa) với CPU (bộ vi xử lý trung tâm) đã cùng được sản xuất trên quy trình 32 nm và cùng năm nằm trên một đế. Thiết kế này giúp giảm diện tích và tăng khả năng tiết kiệm điện nhờ CPU và GPU sẽ sử dụng chung bộ nhớ đệm. 1. Khái quát chung. "Sandy Bridge" - người kế nhiệm kiến trúc Nehalem "nổi đình đám" trong năm 2008. tháng 1-2011, Intell đã giới thiệu CPU Intel Core thế hệ thứ 2 với tên mã Sandy Bridge. Gồm ba họ Core i3, i5, i7. Dòng Sandy Bridge sẽ bao gồm 29 vi xử lý mới và là chip đầu tiên của Intel được tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ và đồ họa trên cùng một khuôn vi xử lý. Chip Sandy Bridge sẽ tạo ra ít nhiệt hơn trong khi vẫn đẩy mạnh năng lực xử lý và thêm vào đó, việc cải tiến năng lực đồ họa với các lõi xử lý HD 2000 và 3000 sẽ tăng hiệu suất đồ họa lên 200% so với dòng GMA 4500 hiện có.  Intel Quick Sync Video: Intel cho biết các video sẽ được chuyển mã nhanh hơn với tính năng Quick Sync tích hợp. Quick Sync sẽ thực hiện việc mã hóa trong phần cứng theo đó tốc độ sẽ nhanh hơn gấp 17 lần so với các thế hệ trước với chip đồ họa tích 12 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 hợp. Intel hiện đang hợp tác với các công ty phần mềm như CyberLink, Corel và ArcSoft để kích hoạt khả năng chuyển đổi tiêu chuẩn video nén H.264 và MPEG-2 với sự hỗ trợ của phần cứng.  Intel InTru 3D/Clear Video HD: Chơi video 3D Blu-ray qua kết nối HDMI 1.4? Đây không phải là một vấn đề quá khó khăn với thế hệ chip Intel's Core. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa Intel sẽ mang công nghệ 3D đến laptop hay desktop của bạn nhưng công ty cho biết bạn có thể phát các nội dung 3D và HD trên TV thông qua HDMI. WiDi 2.0 - công nghệ hiển thị không dây (Wireless Display) 2.0 trước đây vẫn chưa hỗ trợ video chuẩn 1080p. Tuy nhiên, cuối cùng Intel cũng đã cho phép truyền các video với đội phân giải full HD với thế hệ chip Sandy Bride. Sandy Bridge là vi kiến trúc mới đầu tiên của Intel sử dụng công nghệ xử lý 32nm với transistor cổng kim loại Hi-K thế hệ 2, mang lại hiệu suất hoạt động cao đồng thời tiêu thụ điện năng thấp hơn. Những khác biệt của Intel Core thế hệ thứ 2 là: Cấu trúc hoàn toàn tương tự như là Core i3, Core i5 (Clarkdale - Lynnfield) hay Core i7 (Lynnfield) nền tảng 1156 của Intel. Sandy Bridge có các đặc điểm nổi bật: Đáng chú ý là: - Nhân đồ hoạ tích hợp bên trong cũng sử dụng công nghệ 32nm là một bước tiến khi so với các BXL Clarkdale vốn có nhân đồ hoạ dựa trên công nghệ 45nm. - Tích hợp Memory Controller - Công nghệ Turbo Boost thế hệ 2 đem đến những cú boost linh hoạt hơn. - Bộ nhớ kênh đôi DDR3-1333 gồm 2 kênh mỗi kênh 2 thanh ram cùng hoạt động. - Điểm nhấn là tích hợp đồ hoạ trong CPU. Hiệu năng đã có sự cải thiện ấn tượng so với lần tích hợp đầu tiên trong Clarkdale. - Hỗ trợ mã hoá Advanced Encryption Standard (AES) từ phần cứng giúp các bạn giải mã và mã hoá dữ liệu nhanh nhất có thể. - Intel® Quick Sync Video Technology mang lại khả năng chuyển đổi định dạng Video cho các thiết bị cầm tay và chia sẽ qua mạng nhanh nhất.Socket mà các BXL Sandy Bridge trên desktop sử dụng chính là LGA1155. Đây là mức tiêu thụ điện năng khá thấp khi mà các mức tiêu thụ điện cho các BXL là 95W/65W/45W/35W. 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Sandy Bridge a. Đồ họa và video. -Đồ họa: Đối với thế hệ Core i3, i5 và i7 trước đây, chip đồ họa cũng được tích hợp trong CPU, nhưng lại nằm riêng rẽ trên một đế silicon khác so với các nhân xử lý. Kết quả là: hình ảnh video tại độ phân giải cao thì bị giật, còn khả năng chơi game thì chưa thực sự tốt. CPU thế hệ Westmere với chip đồ họa (GPU) được tích hợp vào die chung với nhân xử lý (Core i Socket LGA1156). Trên die có 2 con chip. Chip lớn là bộ điều khiển bộ nhớ và đồ họa tích hợp, vẫn dùng công nghệ 45nm. Chip nhỏ là nhân xử lý 32nm. 13 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 CPU thế hệ Sandy Bridge với GPU được tích hợp luôn vào nhân xử lý nên trên die chỉ còn 1 con chip. Tiến lên Sandy Bridge, Intel kết hợp bộ xử lý đồ họa trên cùng đế với nhân xử lý. GPU (nhân đồ họa) giờ kết nối trực tiếp với bộ xử lý bằng cấu trúc kiểm soát bộ nhớ ring bus tốc độ cao và được chia sẻ L3 Cache từ các nhân xử lý. GPU giờ đây thậm chí còn tương thích thư viện đồ họa DirectX 10.1, và đương nhiên là nhanh hơn “on-bo” (GPU onboard) cũ nhiều. Không chỉ vậy, nhân đồ họa còn “hưởng sái” cả công nghệ Turbo Boost, cung cấp thêm một chút hiệu năng ngay khi cần thiết. Tất cả phiên bản dành cho laptop sẽ được trang bị đồ họa tích hợp sở hữu đầy đủ 12 Execution Units (EU – tức khối thực thi, nơi xảy ra quá trình xử lý dữ liệu), trong khi một vài phiên bản cho máy tính để bàn sử dụng bản cắt giảm chỉ có 6 khối thực thi, số còn lại sử dụng bản đầy đủ 12 khối. Cải tiến trong GPU cũng sẽ có tác dụng trên các trình duyệt như Firefox (từ bản 4-7) và Internet Explorer 10, Google Chrome,v.v… trình diễn Web cực “mướt” và các hiệu ứng bắt mắt. - Video: Khả năng xử lý video có thể coi là điểm nhấn đáng kể nhất. Intel còn đầu tư thêm vào năng lực mã hóa/giải mã video trên IGP của mình. Đó chính là Intel Quick Sync Video, Intel Clear Video HD, Stereoscopic 3D, Intel HD Graphic, Intel Advanced Vector Extensions. Chức năng cụ thể: - Intel Quick Sync Video mang lại khả năng chuyển đổi định dạng Video cho các thiết bị cầm tay và chia sẽ qua mạng nhanh nhất. - Stereoscopic 3D: Hỗ trợ toàn điện khả năng phát 3D từ blueray với độ phân giải 1080p qua HDMI 1.4. - Intel Clear Video HD: Mang đến khả năng phát Video với chất lượng hình ảnh, màu sắc xuất sắc nhất. Ngay cả khi lướt web bạn cũng sẽ được tận hưởng công nghệ này. - Intel HD Graphic với sự cải thiện đáng kể giúp bạn có thể chơi được một lượng game kha khá. - Intel Advanced Vector Extensions: mang đến khả năng tính toán số thực (floating point) tốt hơn cho các ứng dụng multimedia, khoa học và tài chính b. Turbo Boost Nếu như công nghệ Turbo Boost xuất hiện trên kiến trúc Nahalem vào năm 2008 đã là một sự đột phá lớn, thì lên đến Sandy Bridge, nó còn được cải tiến hơn nữa. Lấy ví dụ đối với bộ xử lý Core i7 đời cũ: khi chỉ có 2 nhân hoạt động, cơ chế Turbo Boost sẽ tự động tăng xung cho 2 nhân đó, và tắt 2 nhân còn lại để giữ điện năng tiêu thụ trong mức cho phép, trong trường hợp chỉ có 1 nhân hoạt động, mức xung còn có thể được đẩy lên cao nữa; khi cả 4 nhân cùng hoạt động, xung nhịp được trả về mặc định ban đầu của nhà sản xuất định ra. Giờ thì, nếu điều kiện cho phép, xung nhịp vẫn có thể được boost lên kể cả tất cả các nhân đều đang làm việc. 14 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 PHẦN IV:THẾ HỆ THỨ 3 – IVY BRIDGE. So với 2 thế hệ trươc thế hệ thứ 3 Ivy Bridge giúp thiết bị trở nên mạnh mẽ và tiết kiêm năng lượng được hiệu quả hơn. Với 7 công nghệ nổi bật. 1. Khái quát chung. So với Sandy Bridge, Ivy Bridge của Intel đã sử dụng quy trình sản xuất mới 22 nm và sử dụng công nghệ bóng bán dẫn 3D Tri-Gate. Quy trình sản xuất mới giúp giảm diện tích đế mà vẫn tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên CPU. Ivy Bridge còn 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. 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Ivy Bridge. a. Công nghệ bóng bán dẫn 3D Tri-Gate Ivy Bridge của Intel sử dụng công nghệ bóng bán dẫn 3D Tri-Gate theo quy trình công nghệ 22nm. Khoảng năm 2002, Intel bắt đầu đặt nền móng đầu tiên cho quá trình nghiên cứu nội bộ một thế hệ vi xử lý mới, với cái tên P1270. Những cải tiến đáng giá được tìm thấy ở cấp độ bóng bán dẫn. Lần đầu tiên, Intel sử dụng công nghệ Tri-Gate transitors - cấu trúc ba chiều. So với một bóng bán dẫn phẳng thông thường, Loại bóng bán dẫn mới này bổ sung được bổ xung một cổng, tăng lưu lượng truyền tải thực tế.. Điều này giúp giảm thiểu tối đa năng lượng rò rỉ, giảm công suất tiêu thụ điện và quan trọng hơn là vẫn giúp Intel theo đuổi định luật Moore. Lợi ích của bóng bán dẫn 3 cổng mới của Intel đó là giảm lượng điện thất thoát gần như xuống bằng 0 khi cổng hoạt động (đóng/mở) với tốc độ hơn 100 tỉ lần mỗi giây. Tùy thuộc vào từng ứng dụng nó sẽ tự động hiệu chỉnh tăng cường hoặc giảm lượng điện năng tiêu thụ để đem lại hiệu suất tối ưu cho hệ thống, nhất là các hệ thống di động. Một yếu tố cực kỳ quan trọng đảm bảo cho hệ thống ổn định khi diện tích các với TriGate chỉ làm chi phí sản xuất tăng khoảng 2-3%.bóng bán dẫn bị thu hẹp đó là sự gia tăng về mật độ thành phần. Trong khi một con chip lõi tứ của Sandy Bridge có khoảng 1,16 tỷ bóng bán dẫn trên một diện tích khoảng 212 mm 2, Ivy Bridge có thể chứa tới 1,4 tỷ bóng bán dẫn trên diện tích chỉ 160 mm 2- tăng khoảng 60% mỗi mm2. Thậm chí mật độ này có thể tăng gấp đôi trong một số khu vực nhất định của CPU. b. Kiến trúc chip Giống như Sandy Bridge, Ivy Bridge có tối đa 4 lõi xử lý, được hợp nhất với một con chip xử lý đồ hoạ, bộ nhớ 8 MB L3 cache, và tích hợp các hệ thống kết nối khác (ví dụ như các cổng kết nối màn hình, DMI, các thiết bị vào ra I/O). Vòng bus 256-bit có nhiệm vụ kết nối tất cả các thành phần với nhau. Tổng quan về các thông số kỹ thuật quan trọng nhất:  Xử lý Tri-Gate 22-nanometer  1,4 tỷ bóng bán dẫn , Mật độ 160 mm2  32 + 32 KB L1 cache cho xử lý dữ liệu và kết nối (mỗi lõi)  256 Kbyte L2 cache (mỗi lõi) 15 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10  8 MB L3 cache (sử dụng cho các lõi và GPU)  Bộ xử lý đồ hoạ Intel HD 4000 (GT2, DirectX 11, 16 EUs)  DDR3 (L) điều khiển bộ nhớ lên đến 800 MHz (PC3-12800)  PCIe 3.0 với 16 luồng dữ lieuej  Hỗ trợ MMX, SSE, (1, 2, 3, 3S, 4.1, 4.2), AVX, AES-NI  Điện năng tiêu thụ 35, 45 hoặc 55 watt. c. Bộ vi xử lý Tiến trình mới cho phép tăng chỉ 4-6% năng lực xử lý khi xét trên 2 CPU xử lý của Ivy Bridge về cơ bản dựa trên người tiền nhiệm Sandy Bridge, do đó nó bao gồm các tính năng đã được biết đến như Hyper Threading và Turbo Boost 2.0. tuy nhiên, ở Ivy Bridge, Intel đã tối ưu hoá các công nghệ này, kết quả là tăng khoảng 5% cho IPC. Ivy và Sandy cùng xung nhịp và cùng dòng sản phẩm (clock to clock). Thật sự thì mức tăng này là rất nhỏ nhưng Intel cũng phải thực hiện rất khá nhiều thay đổi trong kiến trúc để đạt con số đó. Hơn nữa, do Ivy có xung nhịp cao hơn mà hiệu năng tổng thể của CPU tăng lên khoảng 10%. Một thay đổi đáng giá khác liên quan đến đơn vị phân chia (có tác dụng làm tăng thông lượng), các tập lệnh AVX và SSE được tăng cường nhờ việc bổ xung 6 thanh ghi chia và tải dữ liệu. Intel cũng đã sửa đổi các dữ liệu trong bộ nhớ cache được điều chỉnh tự động và ưu tiên cho các ứng dụng cần băng thông lớn, khai thác bộ nhớ cache hiệu quả hơn, đặc biệt là trong các nhiệm vụ đa luồng. Lần đầu tiên, Intel sử dụng thuật toán điền số ngẫu nhiên (Digital Random Number Generator, DRNG) cho phép tăng cường hiệu suất tính toán và xử lý các thuật toán mã hoá lên tới 2-3Gbit/s. Với những công nghệ bảo mật hiện có, chẳng hạn như NX- bit, còn được gọi là cơ chế giám sát các tiến trình mở rộng (Supervisor Mode Execution Protection - SMEP) , bảo vệ các khu vực quan trọng của hệ thống, chống lại các phần mềm độc hại với những cờ đặc biệt. d. Bộ xử lý đồ hoạ Có rất nhiều sự thay đổi thú vị cho GPU ở Ivy Bridge, điều mà có lẽ là lý do quan trọng nhất để Intel trao tặng dạnh hiệu “Tick +” cho Ivy Bridge. Một trong những sáng kiến quan trọng nhất là có thể nhìn thấy đó là việc hỗ trợ DirectX 11, Shader Model 5.0 (Sandy Bridge: DirectX 10.1 / SM 4.1), bên cạnh đó là việc hỗ trợ OpenGL 3.1 và OpenCL 1,1. Trước kia, chip đồ họa của Intel thường chậm hơn 1 thế hệ so với CPU (CPU tiến trình 32nm thì GPU mới chỉ 45nm). Sandy Bridge đã hợp nhất 2 con chip này trên một đế, chế tạo chung ở tiến trình 32nm và giờ đây Ivy Bridge tiếp tục làm điều đó ở tiến trình 22nm, Tuy vậy, có vẻ như lần này Intel cũng quyết tâm đầu tư khá nhiều vào GPU, nâng số EU (execution units) từ 12 lên 16 để nâng cao hiệu năng xử lý. Do vậy, có thể kích thước đế Ivy cũng sẽ không thay đổi nhiều vì CPU nhỏ hơn như GPU lại to hơn. Với 16 EU, Ivy đã có thể hỗ trợ 3 màn hình thay vì chỉ tối đa 2 màn hình như trước đây, và độ phân giải tối đa hỗ trợ lên tới 4K. 16 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 3D là những gì mà Ivy chứng tỏ chúng mạnh mẽ hơn Sandy.. Nói gì thì nói, chúng ta cần 1 con số để biết Ivy mạnh hơn Sandy thế nào. Mỗi 1 EU trên Ivy mạnh gần gấp đôi 1 EU trên Sandy, tức là năng lực xử lý GFLOPS sẽ tăng gần gấp đôi trên mỗi EU. Tính trung bình thì GPU của Ivy mạnh hơn Sandy khoảng 60% xét về tổng thể, một số thử nghiệm đổ bóng kết hợp của CPU và GPU thì nó còn mạnh hơn khoảng 32 lần! e. Các hệ thống kết nối Bên cạnh những cải tiến về bộ vi xử lý, bộ xử lý đồ hoạ, các bộ nhớ Cache, các hệ thống kết nối cũng chiếm một vai trò khá quan trọng trong cuộc cách mạng mang tên Ivy Bridge. Bộ nhớ cũng được hỗ trợ lên mức DDR3 1600MHz (800 MHz I / O) - tăng từ 1333MHz trên Sandy Bridge. Bên cạnh đó, nó cũng hỗ trợ công nghệ DDR3L-DIMM chỉ tiêu tốn 1,35 volt, trong khi chuẩn DDR3 tiêu tốn khoảng 1,5 volt. Việc tiêu thụ điện năng thấp hơn có tầm quan trọng cực lớn đối với các thiết bị di động, ví dụ như ultrabooks. Một điểm mới nữa đó là việc hỗ trợ cơ chế tự điều khiển luồng điện vào ra, giúp gia tăng thời lượng pin cho máy, khiến lượng điện tiêu thụ trong lúc nhàn rỗi chỉ dừng lại ở mức 100mW. Trái ngược với nhiều người mong đợi, bộ điều khiển màn hình và giải mã video Quick Sync không nằm trên GPU, mà nằm trên các hệ thống kết nối. Trong khi Sandy Bridge chỉ có thể xuất dữ liệu ra 2 màn hình với độ phân giải tối đa là 2560 x 1600 pixels thì bây giờ lên đến 3 màn hình và độ phân giải 4K (thông qua HDMI 1.4a hoặc DisplayPort 1.1). Các bộ xử lý, giải mã video cũng được cải tiến, mang tới tốc độ xử lý nhanh hơn nhiều so với Sandy Bridge. Intel Wireless Display (WiDi) 3.0 giờ đây cũng truyền tải video 1080p với tốc độ 60 fps. f. Chipset Khoảng hai tuần trước khi tung ra Ivy Bridge, Intel đã công bố chipset mới - Series 7 với 5 cải tiến đáng giá cho các thiết bị máy tính xách tay. Phiên bản thứ 6 – QS76 là một cái tiến cực kỳ quan trọng đối với các ultrabooks so với chipset QM77 trước đó. Intel cho biết Ivy Bridge sẽ tương thích ngược với các mainboard LGA-1155. Tuy vậy, họ cũng sẽ ra mắt những chipset mới tối ưu cho Ivy và chắc chắn dòng chipset này sẽ hỗ trợ nhưng tính năng mới như PCI Express 3.0, USB 3.0.... Chipset mới của Ivy Bridge hỗ trợ 4 cổng USB 3.0 trực tiếp trên bo mạch chủ và có thể mở rộng để hỗ trợ nhiều cổng kết nối khác nữa. Không có nhiều cải tiến cho chuẩn kết nối SATA III. nhiên, chipset cho Ivy sẽ thuộc dòng 7-series do dòng 6 là của Sandy rồi, hiện tại thì các mẫu Z77, Z75, H77, Q77, W75 và B75 đã được Intel xác nhận. 17 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 g. Công suất tiêu thụ Nếu muốn tìm 1 con chip tiết kiệm điện thì Ivy Bridge chính là dòng chip mà bạn nên chờ đợi. Như đã nói ở trên, cùng mức xung nhịp xử lý thì Ivy Bridge mạnh hơn Sandy khoảng 4-6% đồng thời chỉ sử dụng khoảng 75-80% lượng năng lượng mà Sandy tiêu thụ. Tuy vậy, đây vẫn chưa phải là phần thú vị nhất về khả năng tiêu thụ điện năng của Ivy, bên cạnh việc tối ưu hóa hơn các giải pháp đã xuất hiện trên Sandy như System Agent Voltages hay Power Aware Interrupt Routing, Intel đưa ra 1 giải pháp mới là TDP có thể cấu hình (Configurable TDP-cTDP) Đây là một bước tiến mới của Intel nhằm giúp các nhà sản xuất giới thiệu nhiều giải pháp linh hoạt hơn cho khách hàng. Tất cả các bộ xử lý hiện tại đều đòi hỏi phải sử dụng các hệ thống tản nhiệt khác nhau để làm mát nó và người ta đo nó bằng TDP (thermal design point). Hệ thống nào có TDP cao hơn thì sẽ đòi hỏi tản nhiệt tốt hơn, TDP thấp thì tỏa nhiệt ít hơn. Trước đây, Intel đã tận dụng TDP cao trong thời gian ngắn nhằm kích hoạt tính năng Turbo Boost nhưng hiện tại thì cTDP là một giải pháp xuất sắc hơn nữa. PHẦN V: THẾ HỆ THỨ 4-HASWELL 1. Khái quát chung. Chip haswell phát hành đầu tháng 6 năm 2013, với cải tiến đáng kể về thời lượng pin so với thế hệ trước đó (Ivy Brydge). Intel Core i thế hệ 4 tiêu thụ ít điện năng hơn tới 20 lần so với Sandy Bridge ở chế độ chờ trong khi hiệu năng đồ họa cũng tăng đáng kể. 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Haswell. a. Đặc trưng công nghệ . Dòng vi xử lý mới của Intel dựa trên nền tảng mang tên Haswell. Đây là dòng chip Core i thế hệ thứ 4 của hãng và vẫn sử dụng quy trình sản xuất 22 nm cùng bóng bán dẫn 3D giống dòng Ivy Bridge. Đáng chú ý khi những nâng cấp chủ yếu hỗ trợ cho các dòng máy tính siêu di động bởi liên quan nhiều đến thời lượng sử dụng pin cũng như hiệu năng đồ họa cho chip tích hợp. b. Thời lượng sử dụng pin. Nếu Intel Core i thế hệ thứ 3 Ivy Bridge cải thiện thời gian sử dụng pin chỉ tốt hơn 20% so với Core i thế hệ 2 Sandy Bridge thì chip Haswell tốt hơn tới 20 lần so với chip Sandy Bridge ở chế độ chờ. Thời gian xem video chuẩn HD cũng cao hơn 3 giờ so với dòng chip cũ. Thử nghiệm này tiến hành trên hai vi xử lý là Core i7-4650U thế hệ 4 và Core i7-3667U thế hệ 3. 18 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 Nhà sản xuất cũng cho biết khi máy tính ở trạng thái "ngủ", lượng pin tiêu thụ chỉ còn bằng một nửa so với thế hệ trước. Điều này đồng nghĩa với việc người dùng có thể gập máy tính và máy vẫn lưu trạng thái nghỉ trong tới 10 ngày khi gắn kèm pin dung lượng 50 Wh thường thấy trên ultrabook. Intel cũng sử dụng quy trình sản xuất 22 nm cùng bóng bán dẫn 3D giống dòng Ivy Bridge cho thế hệ Haswell. Tuy nhiên, các kỹ sư đã tích hợp hệ thống quản lý điện năng với một loạt các điều chỉnh điện áp vào một bộ điều khiển duy nhất. Điều này giúp đoạn đường nối điện áp ngắn và nhanh hơn cho phép các chip làm việc hiệu quả khi cần thiết và tự hạ nhiệt khi không dùng. Các máy tính xách tay nhờ vậy cũng hoạt động lại từ chế độ nghỉ nhanh hơn. c. Khả năng đồ họa. Không chỉ tiết kiệm pin hơn, ưu điểm lớn tiếp theo của Haswell chính là khả năng đồ họa. Đi kèm với dòng chip xử lý mới, Intel cũng đưa vào dòng chip đồ họa với những cải thiện rõ rệt cũng như tiêu thụ mức điện năn chỉ là 15 W trên các mẫu ultrabook sử dụng (chip Intel HD Graphics 5000). Trong khi đó, các chip cao cấp Core i7-4558U tiêu thụ điện năng 28W sẽ đi kèm chip đồ họa Iris mới. Hỗ trợ một số game "nặng" ở cài đặt trung bình như 37 khung hình mỗi giây khi chơi trò Tomb Raider ở độ phân giải 1.366 x 768 pixel, 60 khung hình mỗi giây với Call of Duty: Modern Warfare 3 ở độ phân giải Full HD. Intel cũng giới thiệu dòng chip hiệu năng cao là H Series với mức tiêu thụ điện năng 47W đi kèm chip đồ họa Iris Pro. Khi đó, hiệu năng đồ họa có thể so sánh với một số dòng card đồ họa rời như Nvidia GT 650. Ngoài chơi game, chip đồ họa tích hợp mới của Intel sẽ nhanh hơn ở khả năng mã hóa và giải mã âm thanh cũng như hình ảnh.  Ở thế hệ thứ 4 này Intel không đề cập nhiều về cải tiến hiệu năng hoạt động. Ngoài ra các laptop trang bị vi xử lý mới sẽ có màn hình cảm ứng và công nghệ hiển thị không dây WiDi của Intel. 19 Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu về thế hệ vi xử lý Intel Core I Lớp: KHMT4-K10 PHẦN VI: THẾ HỆ THỨ 5 – BROADWELL 1. Khái quát chung. Intel đã bắt đầu giới thiệu nền tảng Intel Core I từ năm 2010 với 3 dòng sản phẩm Core i3/i5/i7 có tên mã Westmere trên công nghệ sản xuất 32nm. Thế hệ Core I thứ 2 có tên mã Sandy Bridge ra đời năm 2011 cũng với công nghệ 32nm. Sang năm 2012, với tên mã Ivy Bridge, thế hệ Intel Core I thứ 3 được sản xuất với công nghệ 22nm. Intel Core I thế hệ thứ 4 với tên mã Haswell ra đời năm 2013 cũng với công nghệ sản xuất 22nm. Thế hệ thứ 5 của dòng họ CPU Intel Core I với vi kiến trúc Broadwell và công nghệ sản xuất 14nm đã được Intel chính thức giới thiệu ngày 5-1-2015 nhân Hội chợ Triển lãm CES Las Vegas 2015. Đây là dòng CPU công nghệ 14nm đầu tiên cho nền tảng máy tính PC, tiếp sau CPU Core M 14nm cho thiết bị di động 2-in-1 ra mắt ngày 5-92014 tại Hội chợ Triển lãm IFA 2014 ở Đức. Mã số thương mại của thế hệ CPU Intel Core I mới này là 5xxx (thay vì 4xxx của thế hệ Core I thứ 4 Haswell). 2. Chi tiết về bộ vi xử lý Broadwell Broadwell chính là phiên bản thu nhỏ của Haswell, nói là phiên bản thu nhỏ nhưng đây không phải là kích thước vật lý của con chip mà là sự thu nhỏ của các bóng bán dẫn tạo nên bộ não CPU. Kích thước đế CPU thu nhỏ đi 37%, trong khi số bóng bán dẫn thì tăng 35% do sử dụng quy trình sản xuất nhỏ hơn, cụ thể: CPU Intel Core I thế hệ 5 sử dụng công nghệ 14nm có diện tích die chỉ 82mm 2 nhưng chứa tới 1,3 tỷ transistor, nhiều hơn 35% về số lượng transistor và nhỏ hơn 37% về kích thước die so với Intel Core I thế hệ 4 công nghệ 22nm (Core thế hệ 4 có diện tích die 131mm vuông với 960 triệu transistor). Broadwell tương thích ngược với một số chip set Intel 8-series và hỗ trợ thế hệ chipset Intel 9-series. Điểm mới trên thế hệ Broadwell đáng chú ý là phần cứng giải mã video Intel Quick Sync hỗ trợ mã hóa và giải mã VP8. Các CPU thuộc dòng Core I của Intel không chỉ là vi xử lý đơn thuần mà bên trong nó còn đi kèm một bộ xử lý đồ họa nữa. Đây gọi là bộ xử lý đồ họa tích hợp (để phân biệt với GPU rời bên ngoài). Từ những CPU Core i3 dòng thấp cho đến Core i7 mạnh mẽ đều có GPU tích hợp, có điều hiệu năng của chúng sẽ khác nhau. Với laptop, các chip Broadwell được kì vọng sẽ dùng những loại GPU sau: Intel HD Graphics, Intel HD 5500, HD 6000 và Iris HD 6100. Trước đây, Intel từng nói những GPU này sẽ có cùng kiến trúc nhân như các bộ xử lý đồ họa tích hợp trong Haswell, tuy nhiên chúng sở hữu nhiều đơn vị xử lý hơn (tăng thêm khoảng 20% tính về mặt số lượng). Nói cách khác, hiệu năng đồ họa của Broadwell sẽ tăng lên và chúng hoàn toàn có thể thay thế cho các GPU rời thuộc tầm thấp. Thậm chí một vài mẫu laptop dùng HD Graphics 5500, 6000 và 6100 còn có thể xuất hình ảnh và video ra màn hình 4K rời một cách dễ dàng. Ngoài ra, Intel còn một dòng GPU nữa là Iris Pro HD 6200-mạnh nhất trong số các bộ xử lý đồ họa tích hợp của công ty. 20