Giới thiệu tài liệu
Tài liệu này giới thiệu về Khối Xử lý Trung tâm (CPU), được coi là bộ não của máy tính. Nó trình bày vai trò cơ bản của CPU trong việc xử lý thông tin và điều khiển các hoạt động của hệ thống máy tính.
Đối tượng sử dụng
Tài liệu này hướng đến sinh viên, giảng viên và những người quan tâm đến kiến trúc máy tính, đặc biệt là cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Khối Xử lý Trung tâm (CPU).
Nội dung tóm tắt
Tài liệu cung cấp một cái nhìn tổng quan chi tiết về Khối Xử lý Trung tâm (CPU), bắt đầu bằng việc định nghĩa CPU là bộ não của máy tính, chịu trách nhiệm xử lý các hoạt động như tính toán, lưu trữ và truy xuất thông tin. Sự phát triển của công nghệ máy tính gắn liền với sự tiến bộ của CPU, và nó là yếu tố chính để phân loại máy tính cá nhân. Nội dung chính của tài liệu bao gồm: 1. Lịch sử phát triển của Vi xử lý (Intel): Trình bày chi tiết các thế hệ vi xử lý của Intel từ Intel 4004 (1971) đến các kiến trúc x86-32bit và x86-64bit hiện đại như Pentium, Core i series, và Sandy Bridge, cùng với các đặc điểm kỹ thuật nổi bật của từng dòng. 2. Các thành phần chức năng và cấu trúc cơ bản của CPU: Giải thích các khối chính cấu tạo nên CPU bao gồm Đơn vị điều khiển (CU), Đơn vị số học và logic (ALU), Tập thanh ghi (RF), Đơn vị nối ghép bus (BIU) và Bus bên trong. Tài liệu cũng mô tả nhiệm vụ cụ thể của CPU như nhận lệnh, giải mã lệnh, nhận và xử lý dữ liệu, ghi dữ liệu. 3. Quy trình thi hành một lệnh: Minh họa chi tiết 8 bước mà CPU thực hiện để thi hành một lệnh, từ việc lấy lệnh từ bộ nhớ, giải mã, xử lý dữ liệu đến lưu trữ kết quả. Một ví dụ cụ thể về phép tính đơn giản c = a + b được sử dụng để làm rõ quy trình này. 4. Chi tiết về các thành phần chính: Đơn vị điều khiển (CU) với chức năng tìm nạp và giải mã lệnh; Đơn vị số học/logic (ALU) thực hiện các phép toán số học và logic; Đơn vị ghép nối Bus (BIU) quản lý giao tiếp bus, bao gồm các thanh ghi đoạn và bộ nhớ đệm lệnh, hỗ trợ kỹ thuật đường ống (pipelining); Tập thanh ghi giải thích vai trò của các thanh ghi là bộ nhớ tạm thời, tốc độ cao, và là cấp đầu tiên trong hệ thống phân cấp bộ nhớ. Tài liệu phân loại các thanh ghi thành thanh ghi đa năng, thanh ghi đoạn, thanh ghi con trỏ/chỉ số và thanh ghi cờ, đồng thời đi sâu vào chức năng và cấu trúc của thanh ghi đa năng (ví dụ: AX, BX, CX, DX trong 8086/8088).
