Bài giảng "Bảo trì hệ thống - Chương 2: Bo mạch chủ của máy tính" trình bày các kiến thức về: Các bộ vi xử lý, bộ nhớ, các khe cắm mở rộng, các vi điều khiển, bài tập thực hành. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Bảo trì hệ thống: Chương 2 - TS. Trần Quang Diệu
- BẢO TRÌ HỆ THỐNG
Chương 2
Bo mạch chủ của máy tính
- Nội dung
1. Các bộ vi xử lý
2. Bộ nhớ
3. Các khe cắm mở rộng
4. Các vi điều khiển
5. Bài tập thực hành
Bảo trì hệ thống - Chương 2 2
- 2.1. Các bộ vi xử lý
Bộ vi xử lỷ (Microprocessor hay CPU) là thành phần
quan trọng nhất của máy tính
Là mạch tích hợp phức tạp nhất gồm rất nhiều
transistor(các CPU thế hệ ngày nay có khoảng nx108
transistor)
Lịch sử phát triển
Bảo trì hệ thống - Chương 2 3
- Lịch sử phát triển CPU
1971 – Intel 4004 Là chip 4-bit với 2.300
bóng bán dẫn đạt xung nhịp 740KHz
1972 – Intel 8008 Là chip 8-bit đầu tiên
xung nhịp 500KHz (có thể nâng lên
800KHz)
1974 – Intel 8080 Xung nhịp được đẩy
lên 2MHz và có khả năng nhận diện được
64KB bộ nhớ
Bảo trì hệ thống - Chương 2 4
- Lịch sử phát triển CPU
1975 – MOS 6502 Được xem là đối thủ
của Intel 8080. Sản xuất bởi MOS
Corporation.
1976 – Zilog Z80 Được 1 cựu kỹ sư
Intel phát triển. Có khả năng tương
thích của Intel 8080 nhưng cao cấp
hơn, hỗ trợ các máy tính gia đình như
ZX Spectrum
1978 – Intel 8086 Nổi tiếng với danh
hiệu là con chip x86 đầu tiên. Xung
nhịp đạt 5MHz với 29K bóng bán dẫn
Bảo trì hệ thống - Chương 2 5
- Lịch sử phát triển CPU
1979 – Intel 8088 Là phiên bản giá rẻ
của 8086, sử dụng bus 8-bit và được
trang bị trong các máy tính IBM.
1979 – Motorola 6800 Là chip 16-bit
nhưng nhà sản xuất mở rộng lên 32-
bit. Được trang bị trên các máy Mac
đời đầu của Apple
1982 – Intel 80286 Là bản nâng cấp
của 8086, có xung nhịp 6MHz nhưng
các phiên bản sau lên tới 25MHz. Chip
có 134K bóng bán dẫn và không gian
địa chỉ 16MB
Bảo trì hệ thống - Chương 2 6
- Lịch sử phát triển CPU
1985– Intel 80386 Là chip 32-bit đầu
tiên của Intel, có 275K bóng bán dẫn
(cao hơn 100 lần so với chip 4004).
Đạt xung nhịp 40MHz
1987 – Sun SPARC Kiến trúc của chip
Sparc đến này còn được sử dụng trong
hệ thống của Sun (nay của Oracle) và
các siêu máy tính
1989 – Intel 80486 Nâng cấp của
80386, là chip x86 đầu tiên có hơn 1,2
triệu bóng bán dẫn. Có cache và FPU
nằm trên chip.
Bảo trì hệ thống - Chương 2 7
- Lịch sử phát triển CPU
1990 – IBM RS/6000 IBM từng thử
nghiệm các con chip RISC trong thập
niên 1970 và sau đó tạo nên máy trạm
RS/6000 vào năm 1990. Chip này được
phát triển thành chip POWER để sử
dụng trên máy tính của IBM và Apple
1993 – Intel Pentium Là chip siêu vô
hướng. Ban đầu có xung nhịp 60MHz
sau đó được nâng lên 300MHz. Chip có
3.1 triệu bóng bán dẫn.
1995 – Intel Pentium Pro Cache L2 năm
trên chip, có chức năng thực thi không
theo trật tự
Bảo trì hệ thống - Chương 2 8
- Lịch sử phát triển CPU
1996 – AMD K5 AMD đã có nhiều năm
sản xuất chip cho Intel nhưng K5 là chip
đầu tiên họ tự thiết kế và cạnh tranh với
chip Pentium của Intel.
1996 – DEC Strong ARM Digital
Equipment Corpration là hãng phát triển
dòng chip dựa trên kiến trúc của chip
ARM, dùng trag bị trên một số máy PDA.
Sau này StrongARM được bán lại cho
Intel
1997 – Intel Pentium !! Có 7.5 triệu
bóng bán dẫn, xung nhịp đạt 233MHz
đến 450MHz.
Bảo trì hệ thống - Chương 2 9
- Lịch sử phát triển CPU
1999 – Pentium !!! Là phiên bản nâng
cấp của Pentium !! Sử dụng tập lệnh
SSE và có xung nhịp từ 400MHz đến
1.4GHz
1999 – AMD Athlon Là chip đầu tiên
đánh bại chip Intel về mặt hiệu năng. Có
xung nhịp 500MHz và phiên bản sau đạt
xung nhịp 1GHz với 22 triệu bóng bán
dẫn.
2000 – Intel Pentium 4 Sử dụng kiến
trúc Netburst, có xung nhịp 1.4GHz và có
thể tăng lên tối đa 3.8GHz. Tích hợp 42
triệu Transistor
Bảo trì hệ thống - Chương 2 10
- Lịch sử phát triển CPU
2001 – Intel Itanium Là dòng chíp 64-bit
không dựa trên nền tảng x86. Có khả
năng xử lý song song, nhắm tới đối
tượng là chủ doanh nghiệp nhưng không
thu được nhiều thành công.
2002 – Intel XScaleARM Là chip nối tiếp
dòng StrongARM, được trang bị cho
nhiều máy PDA. Sau này XScale được
bán lại cho hãng Marvell vào năm 2006
2003 – Intel Pentium-M (Centrino)
Được thiết kế dành riêng cho dòng máy
laptop. Có xung nhịp 900MHz và tích
hợp 77 triệu transistor
Bảo trì hệ thống - Chương 2 11
- Lịch sử phát triển CPU
2003 – AMD Opteron Là dong chip 64-
bit x86 của AMD dành cho máy trạm và
máy chủ. Tích hợp 105 triệu transistor.
2005 – Pentimum-D Là dòng chip 2
nhân đầu tiên của intel. Intel cũng khởi
đầu xu hướng dùng chip 2 nhân trên
máy PC
2006 – Intel Xeon 5300 Dòng chip 4
nhân đầu tiên của Intel dành cho máy
trạm và máy chủ. Thực tế là Xeon ghép
2 chip 2 nhân lại với nhau nâng tổng số
transistor tích hợp lên 582 triệu.
Bảo trì hệ thống - Chương 2 12
- Lịch sử phát triển CPU
2008– Qualcomm SnapDragon ARM Hãng
công nghệ không dây sản xuất chip hiệu
năng cao dành cho smartphone dựa trên
kiến trúc của ARM. Chíp có xung nhịp 1GHz,
tích hợp 200 triệu Transistor.
2011 – Intel Core i3, i5, i7 Là những dòng
chip mới nhất của intel hiện nay. Có kiến
trúc Sandy Bridge, mỗi chip có tối đa 8 nhân
và tích hợp 995 triệu transistor
2011 – ARMv8 Dòng chip 64-bit có thiết kế
cho phép những chip sau này phát triển trên
nền tảng ARMv8 có thể có đến 228 nhan.
Bảo trì hệ thống - Chương 2 13
- Phân loại CPU
Có nhiều cách để phân biệt CPU này với CPU khác
dựa trên kiến trúc thiết kế (Kentsfield, Yorkfield,
Sandy Bridge, Haswell), công nghệ chế tạo.
Các thuộc tính giúp phân loại CPU
– Tốc độ CPU
– Bộ nhớ Cache
– Điện thế sử dụng
Công nghệ chế tạo CPU
– Công nghệ siêu phân luồng (Hyper Threading
Techonology - HTT): Là công nghệ cho phép giả lập
thêm CPU trong 1 CPU vật lý
Bảo trì hệ thống - Chương 2 14
- Phân loại CPU (tiếp)
Công nghệ chế tạo CPU
– Công nghệ siêu phân luồng
Bảo trì hệ thống - Chương 2 15
- Phân loại CPU (tiếp)
Công nghệ đa nhân (multi core)
– Chế tạo CPU có hai hay nhiều nhân, xử lý vật lý hoạt
động song song với nhau, mỗi nhân đảm nhận những
công việc riêng biệt nhau
Bảo trì hệ thống - Chương 2 16
- Phân loại CPU (tiếp)
Công nghệ (Intel® Turbo Boost)
– Là công nghệ nâng hiệu suất máy tính lên thêm 20%, giúp hệ
thống hoạt động nhanh hơn và kéo dài lượng pin, bằng cách tự
động điều chỉnh xung nhịp của từng nhân độc lập cho phù hợp
với nhu cầu xử lý.
Bảo trì hệ thống - Chương 2 17
- So sánh CPU của Intel và AMD
Tốc độ xung nhịp
Bộ xử lý So với MMX Cache trong Đế cắm
(MHz)
166,180, 200, 233,
Cyrix MediaGX Pentium MMX có 16K Socket 7
266, 300…
Pentium II
Cyric M II 300, 333, 350… có 64K Socket 7
Celeron
Pentium Pro
AMD – K6 166, 200, 233, 266 có 64K Socket 7
Pentium II
300, 333, 366,
AMD – K6/2 Pentium II có 64K Super Socket 7
380, 400, 450,475
AMD – K6-III 400, 450 Pentium III có 320K Super Socket 7
ADM K7 500+ Pentium III có 128K Super Socket 7
Bảo trì hệ thống - Chương 2 18
- 2.2. Bộ nhớ
Bộ nhớ máy tính là nới lưu giữ lệnh và dữ liệu trước
khi thực hiện 1 chương trình. Sự phát triển của các
thiết bị nhớ gắn chặt với sự phát triển của MTĐT
Ở đây chỉ đề cập tới bộ nớ trong RAM và ROM
Bảo trì hệ thống - Chương 2 19
- 2.2.1. Bộ nhớ RAM
RAM – Random Access Memory là tập các thanh
ghi được đánh địa chỉ. Là nơi lưu lệnh và dữ liệu
của những quá trình xử lý đang được thực thi
RAM thường được bố trí gần CPU nhằm cải thiện
tốc độ truy xuất dữ liệu giữa CPU với thiết bị lưu trữ
ngoài.
Dữ liệu trên RAM không được lưu lại khi không còn
nguồn điện
Các thuộc tính quan trọng của RAM
– Dung lượng chứa
– Tốc độ Bus
– Tốc độ lấy dữ liệu
Bảo trì hệ thống - Chương 2 20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
