Mời các bạn nắm bắt những kiến thức về đặc điệm và nhiệm vụ của vi mạch điều khiển (Chipset); đặc điểm, nhiệm vụ, thành phần và phân loại của cấu trúc bus trong máy tính; các chipset và bus hiện đại thông qua bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 5 - Vi mạch điều khiển và cấu trúc bus trong máy tính sau đây.
VI MẠCH ĐiỀU KHIỂN
VÀ CẤU TRÚC BUS TRONG MÁY TÍNH
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Hệ thống
Bộ nhớ
Bộ xử lý
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
a. Chip cầu bắc (Northbridge)
b. Chip cầu nam (Southbridge)
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Còn gọi là Memory Controller Hub (MCH)
Điều khiển luồng dữ liệu giữa CPU,
RAM và card màn hình
(AGP hoặc PCI Express X16)
Quyết định số lượng, tốc độ và loại CPU
Quyết định dung lượng, tốc độ
và loại RAM có thể được sử dụng
Tích hợp card màn hình
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Còn gọi là I/O Controller Hub (ICH)
Nối với Chip cầu bắc thông qua PCI bus
Kết nối với các thiết bị có tốc độ chậm
hơn thông qua cổng giao tiếp PCI, USB,
IDE, …
Trong các thế hệ trước, nhiệm vụ của
chipset cầu nam là khá nhẹ nhàng nên
không cần trang bị tấm tản nhiệt
Tích hợp card âm thanh, modem,
card mạng
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Bus là tập hợp các đường
kết nối dùng để vận chuyển
thông tin giữa các thành
phần của máy tính với nhau
Độ rộng bus là số đường
dây của bus có thể truyền
các bit thông tin đồng thời
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
a. Bus địa chỉ
b. Bus dữ liệu
c. Bus điều khiển
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay
cổng nhập xuất
Độ rộng bus địa chỉ xác định dung lượng bộ nhớ
cực đại của hệ thống Ví dụ: Bộ xử lý Intel Pentium có bus địa chỉ 32 bit không gian địa chỉ là 232 byte = 4 GB
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Vận chuyển dữ liệu
Từ bộ nhớ đến bộ xử lý
Từ bộ xử lý đến các thiết bị khác
Độ rộng bus dữ liệu: xác định số bit dữ liệu có thể
được trao đổi đồng thời
Ví dụ: Các bộ xử lý Pentium có bus dữ liệu là 64 bit
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Vận chuyển các tín hiệu điều khiển
Các loại tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu điều khiển đọc ghi (bộ nhớ, cổng nhập xuất)
Tín hiệu điều khiển ngắt
Tín hiệu điều khiển bus
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Kết nối các thành phần bên
trong vi xử lý:
Đơn vị điều khiển (CU)
Đơn vị số học và logic
(ALU)
Các thanh ghi (Registers)
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
FSB (Front side bus): nối bộ xử lý với bộ nhớ chính
BSB (Back side bus): chuyền tải dữ liệu giữa bộ xử
lý với bộ nhớ đệm thứ cấp (Cache L2, L3)
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Nối ghép card màn hình
Thiết kế ở dạng 32 bit, sử dụng
tần số thấp nhất là 66 MHz
Băng thông
AGP 1X: 266 MBps
AGP 2X: 533 MBps
AGP 4X: 1066 MBps
AGP 8X: 2133 MBps
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Đầu tiên được thiết kế ở dạng 8 bit, sử
dụng tần số 4.77MHz
Sau được nâng lên 16bit và đạt được tần
số bus 8MHz
Tốc độ truyền dữ liệu lý thuyết là 16MBps
Tốc độ thực tế bị giảm một nửa do cần
dành một đường bus cho địa chỉ và một
đường bus khác cho dữ liệu 16bit
Sử dụng phổ biến trên các máy Pentium II,
Pentium III
Hiện nay Bus ISA đã bị thay thế hoàn toàn
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Đang được sử dụng rộng rãi để kết
nối với thiết bị ngoại vi
Thiết kế ban đầu
Truyền dữ liệu 32 bit
Tần số 33 MHz
Băng thông 132MBps
Từ phiên bản PCI 2.1
Truyền dữ liệu 64 bit
Tần số 66MHZ
Băng thông 533MBps
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
PCI-X (PCI eXtended)
Được thế kế để dùng cho
server
Truyền dữ liệu 64 bit
PCI-X 1.0: tần số 133MHz
băng thông 1066MBps
PCI-X 2.0
Tần số 266MHz
băng thông 2133 MBps
Tần số 533MHz
băng thông 4266 MBps
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Được sử dụng để kết nối
các thiết bị ngoại vi thay
thế cho PCI
Cho phép truyền dữ liệu
2 chiều một lúc
Tốc độ truyền dữ liệu 250
MBps mỗi chiều
Băng thông
PCIe x1: 500 MBps
PCIe x2: 1 GBps
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Nối ghép card màn hình thay
thế cho AGP
Băng thông tối đa 8GBps
(mỗi chiều 4GBps)
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
Lê Hải Sâm – Phạm Thanh Liêm, 2009, Giáo trình cấu trúc máy tính
và vi xử lý, NXB Giáo Dục
Nguyễn Kim Khánh, 2007, Bài giảng kiến trúc máy tính, Trường
ĐHBKHN
Website
http://www.benhvientinhoc.com/dd/index.php?showtopic=36752&mode=threaded
http://wikipedia.org
http://www.karbosguide.com/books/pcarchitecture/start.htm
http://www.pccomputernotes.com/system_bus/bus01.htm
Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn
