intTypePromotion=1

Giáo trình kiến trúc máy tính I - Chương 2

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

0
208
lượt xem
73
download

Giáo trình kiến trúc máy tính I - Chương 2

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Giáo trình kiến trúc máy tính I gồm 7 chương trình bày các vấn đề chung nhất, các thành phần cơ bản nhất cấu thành nên máy tính hiện đại nhằm trang bị cho sinh viên các nội dung chủ yếu - Chương 2 Các bộ phận cơ bản của máy tính

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình kiến trúc máy tính I - Chương 2

  1. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Vì tính ph c t p c a các b ph n cơ b n trong máy tính, trong ph n này tôi ch gi i thi u sơ qua hình dáng bên ngoài, v trí n m trong máy tính, ch c năng làm vi c v i m c ñích n m b t ñư c các ñ c tính chính, giúp ta có th tháo g , láp ráp m t máy tính ñ bàn và hi u ñư c nguyên lý ho t ñ ng cơ b n, cũng như liên k t gi a các thi t b trong máy tính. 2.1. B x lý (CPU) B vi x lý CPU (Central Processing Unit) là c t lõi c a m t máy vi tính. Nh ng b vi x lý tương thích c a các hãng như AMD và Cyrix có cách phân b chân vi m ch và ho t ñ ng tương thích v i x lý c a Intel, vì th chúng ta s ch nói ñ n vi x lý c a Intel, hãng chi m th ph n l n nh t th gi i v CPU. Trong hình 2.1 minh h a t ch c máy tính theo hư ng BUS ñơn gi n. CPU là b não c a máy tính, nó ñóng vai trò thi hành chương trình lưu trong b nh chính b ng cách n p l nh, ki m tra chúng r i thi hành l n lư t t ng l nh. B ñi u khi n (control block) ch u trách nhi m tìm n p l nh t b nh chính và ñ nh lo i. CPU ch a b nh nh có t c ñ cao, dùng ñ lưu tr k t qu t m th i và thông tin ñi u khi n. B nh này g m các thanh ghi (register), m i thanh ghi có m t ch c năng c th . Thanh ghi quan tr ng nh t là b ñ m chương trình (PC- program counter) ch ñ n l nh s thi hành ti p theo. ALU-b x lý logic-s h c, th c hi n các phép tính s h c như phép c ng (+) và các lu n lý logic như logic AND, OR. http://www.ebook.edu.vn 30
  2. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Central Processing Unit - CPU Control Block ALU I/O devices Main Disk Printer Registers memory Bus Hình 2.1. T ch c máy tính theo hư ng BUS ñơn gi n Ph thu c vào s bit trong các thanh ghi mà ta có CPU 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit. Các máy tính hi n ñ i ngày nay là lo i CPU 64 bit. M t thông s quan trong khi l a ch n mua CPU là t c ñ ñ ơc ño b ng MOPS (Millions of Operations Per Second) hay ngày nay hay dùng là TFOPS (Tera Floating Point Operations Per Second), tuy nhiên trong th c t chúng ta l i hay d a vào t n s ghi kèm ñ nói ñ n t c ñ tương ñ i c a CPU. Hình dáng bên ngoài c a các CPU hi n ñ i ngày nay ñ u có d ng như hình 2.2. Intel Pentium 4 AMD Athlon 64 Hình 2.2. Hình dáng bên ngoài CPU. http://www.ebook.edu.vn 31
  3. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Các thông s quan tr ng c a b vi s lý: a) Hãng s n xu t và model (Processor make and model) Trên th trư ng máy tính cá nhân hi n nay ch y u có 2 hãng s n xu t CPU chi m h u h t th ph n là AMD và Intel. Tuy các CPU c a 2 hãng này có nh ng ñ c tính và t c ñ g n như nhau, nhưng không th cài ñ t m t AMD-CPU vào m t bo m ch chính (Motherboard) dùng cho Intel-CPU và ngư c l i. b) D ng Socket (Socket type) Tính ch t này xác ñ nh s lư ng, hình d ng, cũng như cách s p x p các chân và như v y m i lo i CPU ph i ñư c g n vào bo m ch chính có socket lo i ñó hay nói cách khác là lo i khe c m c a CPU. Trong b ng 2.1 cho th y các lo i CPU nào dùng v i lo i Socket nào và lo i nào có th nâng c p (upgrade) ñư c, còn hình 2.3 cho th y m t s b vi x lý v i các d ng Socket khác nhau. Socket 478 Socket 370 Socket 775 Hình 2.3. M t s lo i Socket c) T c ñ ñ ng h xung (Clock Speed - CS) T c ñ ñ ng h xung c a CPU thư ng ñư c tính b ng megahertz (MHz) ho c gigahertz (GHz). Chúng ta thư ng dùng thông s này ñ nói ñ n t c ñ x lý c a CPU. Tuy nhiên, không ph i lúc nào CS c a CPU nào l n hơn thì CPU ñó cũng m nh hơn. Ví d , m t 3.0 GHz Celeron CPU s ch m hơn 2.6 http://www.ebook.edu.vn 32
  4. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính GHz Pentium 4, b i vì Celeron có b nh ñ m cache L2 nh hơn và t c ñ c a kênh truy n ch (host-bus) th p hơn. ð c bi t là gi a AMD và Intel có s khác bi t l n, AMD- CPU ch y v i CS th p hơn Intel, nhưng làm kho ng 50% công vi c nhi u hơn Intel trong m t xung ñ ng h (clock tick). Do ñó m t AMD Athlon 64 ch y 2.0 GHz s tương ñương v i Intel P4 ch y 3.0 GHz. Chính vì CS c a AMD-CPU luôn th p hơn c a intel, nên AMD m i có các ký hi u model như 3000+ ñ ch ra r ng t c ñ c a nó tương ñương v i 3.0 GHz c a Intel. Kh năng CPU có th nâng Socket CPU g c nâng c p cp Pentium II/III, Slot 1 không không có Celeron Slot A không Athlon không có có, nhưng Celeron, Pentium 370 Celeron, Pentium III r t h n ch III, VIA 423 không Pentium 4 không có Athlon, Athlon XP, 462 có Sempron Sempron Celeron, Celeron D, Celeron D, Pentium 478 có Pentium 4 4 754 tt Sempron, Athlon 64 Sempron, Athlon 64 Celeron D, Pentium Celeron D, Pentium 775 r tt t 4 4, Pentium D Athlon 64, Athlon Athlon 64, Athlon 939 r tt t 64/FX 64/FX, Athlon 64 X2 Athlon 64 FX, Athlon 64 FX, 940 r tt t Opteron Opteron B ng 2.1. Các lo i socket và CPU tương ng http://www.ebook.edu.vn 33
  5. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính d) T c ñ ñư ng truy n ch (host-bus speed) Hay còn g i là front-side bus (FSB) speed, hay FSB speed, hay ch ñơn gi n là FSB ñ ch ra t c ñ truy n d li u gi a CPU và các vi m ch (chipset). T c ñ FSB giúp tăng hi u su t c a CPU ngay c khi CPU có cùng m t CS. AMD và intel th c hi n truy n d li u gi a b nh và cache khác nhau, nhưng b n ch t ñ u là s lư ng l n nh t c a m t gói d li u có th ñư c truy n trong m t giây. Theo cách tính này thì m t máy tính v i FSB là 100 MHz, nhưng trong m t chu kỳ xung ñ ng h l i truy n ñư c 4 l n thì tương ñương v i m t máy tính cùng CPU nhưng FSB h at ñ ng FSB là 400 MHz. e) Kính thư c b nh ñ m (Cache size) Cache là m t lo i b nh có t c ñ cao hơn r t nhi u so v i b nh chính (main memory). Các CPU dùng hai lo i b nh cache L1 (Level 1) và L2 (Level 2) ñ tăng hi u su t c a CPU b ng cách t m th i lưu tr các d li u c n truy n gi a CPU và b nh chính vào trong cache. Cache L1 là cache n m trong CPU và nó không th thay ñ i n u không thi t k l i CPU. Cache L2 là cache n m ngoài nhân CPU, có nghĩa là có th ch t o CPU v i kích thư c L2 khác nhau. Như v y cache càng l n thì càng t t, càng giúp cho t c ñ x lý chung c a máy tính nhanh hơn. Ví d : P4 2.8Ghz (511)/Socket 775/ Bus 533/ 1024K/ Prescott CPU có nghĩa là: - P4, vi t t c c a t Pentium 4, t c là tên c a lo i CPU. ðây là CPU c a hãng Intel. 2.8 Ghz, ch t c ñ xung ñ ng h c a vi x lý. Con s này là m t trong nh ng thư c ño s c m nh c a vi x lý, tuy v y nó không ph i là t t c . ðôi lúc ch là m t con s nh m so sánh tương ñ i s c m nh c a CPU. Con s 511 phía sau con s th hi n ch t lư ng và v th c a con CPU trong toàn b các s n ph m http://www.ebook.edu.vn 34
  6. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính thu c cùng dòng. Con s này là m t quy ư c c a hãng Intel. S càng cao ch ng t CPU càng t t. - Socket 775, ch lo i khe c m c a CPU. ðây là ñ c tính ñ xét s tương h p gi a vi x lý và mainboard. Bo m ch ch ph i h tr lo i socket này thì vi x lý m i có th ho t ñ ng ñư c. - Bus 533, ch t c ñ "lõi" c a ñư ng giao ti p gi a CPU và mainboard. M t CPU ñư c ñánh giá nhanh hay ch m tuỳ thu c khá l n vào giá tr này. Vi x lý ch y ñư c bus 533 thì ñương nhiên hơn h n so v i vi x lý ch ch y ñư c bus 400 Mhz. - 1024K, ch b nh ñ m c a vi x lý. ðây là vùng ch a thông tin trư c khi ñưa vào cho vi x lý trung tâm (CPU) thao tác. Thư ng thì t c ñ x lý c a CPU s r t nhanh so v i vi c cung c p thông tin cho nó x lý, cho nên, không gian b nh ñ m (cache) càng l n càng t t vì CPU s l y d li u tr c ti p t vùng này. M t s Vi x lý còn làm b nh ñ m nhi u c p. S 1024 mà b n th y ñó chính là dung lư ng b nh ñ m c p 2, 1024 KB = 1 MB. - Prescott chính là tên m t dòng vi x lý c a Intel. Dòng vi x lý này có kh năng x lý video siêu vi t nh t trong các dòng vi x lý cùng công ngh c a Intel. Tuy nhiên, ñây là dòng CPU tương ñ i nóng, t c ñ xung ñ ng h t i ña ñ t 3.8 Ghz. S khác bi t cơ b n gi a AMD và Intel a) Cách ñ t tên AMD ðư c g i theo tên và không h xu t hi n xung nh p th c c a CPU, thay vào ñó là các con s ñ so sánh nó tương ñương v i th h Intel Pentium tương ng. Ví d trong tên g i c a CPU AMD Athlon 64 3000+, không h xu t hi n xung nh p th c c a CPU. ðây là ñi u hơi khác l ñ i v i ngư i Vi t Nam vì thư ng quen http://www.ebook.edu.vn 35
  7. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính ñánh giá kh năng c a CPU theo tên g i “có xung nh p kèm theo”, ví d như 1 m u ñ i tho i sau: A: Máy nhà B dùng CPU gì v y ? Máy tôi dùng Pentium 4 2GHz. B: Máy c a tôi dùng CPU Pentium 4 3GHz. A: V y là máy b n nhanh hơn máy tôi r i. Cách nghĩ và g i tên như v y là do thói quen dùng CPU Intel . Cách so sánh hi u năng như trên s ñúng n u 2 CPU ñó ñư c s n xu t theo cùng 1 công ngh , vì khi ñó, CPU nào có xung nh p cao hơn s có hi u năng t t hơn. Nhưng n u ta so sánh 2 CPU c a 2 hãng khác nhau, công ngh ch t o khác nhau thì hi u năng không còn ñi ñôi v i xung nh p. Ví d như khi so sánh 2 CPU AMD và Intel có cùng t c ñ 1,8GHz, CPU AMD có hi u năng vư t tr i hoàn toàn so v i CPU Intel. Chính t ñi u trên mà hãng AMD ñã không còn ñ t tên CPU c a mình d a theo xung nh p n a. B t ñ u t dòng Athlon XP c a th h K7 tr ñi, AMD ñã ñ t tên s n ph m c a mình là tên s n ph m c ng v i 1 con s phía sau . Vd: AMD Athlon XP 2500+ : con s 2500+ có ý nghĩa là CPU Athlon XP này có hi u năng tương ñương 1 CPU 2500MHz cùng c p c a Intel. Tương t như v y, CPU Athlon 64 3000+ 1800MHz ñư c AMD xác ñ nh là có hi u năng tương ñương CPU 3000MHz c a Intel. S tương ñương ñây ñư c ñánh giá trên nhi u m t và có giá tr tương ñ i. Intel Sau m t th i gian AMD ñưa ra cách ñ t tên m i cho dòng CPU ñ bàn, Intel cũng ñã nh n ra khuy t ñi m v tên g i CPU có kèm theo xung nh p. Khuy t ñi m ñó là h không th ñưa ra th trư ng các CPU có t c ñ ngày càng cao ñư c. Vi ki n trúc NetBurst ñư c Intel áp d ng cho dòng CPU Pentium 4 có th áp d ng ñ s n xu t các CPU có xung nh p cao như 4-5GHz ho c hơn http://www.ebook.edu.vn 36
  8. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính n a nhưng xung nh p cao luôn ñi ñôi v i v n ñ như lư ng ñi n năng tiêu th , hi u năng không t l thu n v i m c xung tăng thêm, và ñ c bi t là v n ñ t n nhi t. Khi tung ra dòng CPU Pentium 4 dùng ñ c m LGA 775, Intel ñã không còn kèm theo xung nh p trong tên g i CPU n a. H ñ t tên CPU theo t ng serie như hãng xe hơi BMW thư ng làm. Ví d như Pentium 4 630. 630 là tên 1 model CPU thu c serie 6xx. b)Các công ngh tiêu bi u AMD - Tích h p Memory Controller (Hình 2.4) : Trong h u h t các CPU m i, Memory Controller n m trong nhân CPU, có cùng xung nh p v i CPU (CPU có t c ñ 1,8GHz thì Memory Controller cũng có t c ñ 1,8GHz). D li u t RAM s ñư c truy n tr c ti p vào CPU, ñ tr th p, không còn hi n tư ng th t c chai n a. Lúc này ngư i dùng càng s dùng RAM t c ñ cao thì càng có l i. Hình 2.4. B trí memory ki u AMD - Công ngh HyperTransport : ñây là công ngh k t n i tr c ti p theo ki u ñi m-ñi m, k t n i v i RAM và chipset b ng HyperTransport bus (HTT) có băng thông r t l n và ñư c m ñ ng th i 2 chi u (như hình minh h a 2.4). http://www.ebook.edu.vn 37
  9. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Intel - Intel v n s d ng ki u thi t k Memory Controller n m t i chipset (Hình 2.5) , Memory Controller này có t c ñ nh t ñ nh ,có tên là Front Side Bus. D li u t RAM b t bu c ph i ñ n chipset r i m i vào ñư c CPU. ð tr c a thi t k này l n và luôn t n t i nút th t c chai t i chipset. Hình 2.5. B trí memory ki u Intel - Công ngh Hyper Threading S d ng công ngh này giúp t n d ng hi u qu hơn tài nguyên dư th a c a CPU, CPU Intel có Hyper Threading s ch y nhanh hơn CPU Intel không có Hyper Threading kho ng t 10%-20%. CPU 1 nhân có Hyper Threading s ñư c h ñi u hành nh n di n thành 2 CPU (1 physical, 1 logical) nhưng ñó v n là 1 CPU ñơn lu ng, t i 1 th i ñi m thì CPU ch th c hi n ñư c duy nh t 1 tác v . c) T a nhi t ðây là m t thông s mà Vi t Nam ñáng ñư c quan tâm vì ñi u ki n khí h u nư c ta r t nóng. Các b CPU c a AMD trư c ñây thư ng t a nhi t nhi u hơn và không thích h p cho khí h u nóng như nư c ta. Có th chính vì di m này mà AMD không có ñ u tư qu ng bá s n ph m Vi t Nam. Tuy nhiên t AMD K8 v i công ngh 90nm hi n nay r t mát, không còn nóng như th h K6, K7. CPU Athlon 64 3000+ cũng không là ngo i l . http://www.ebook.edu.vn 38
  10. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Trong khi ñó do Intel chú tr ng vi c tăng xung t n ñã làm cho các CPU c a mình t a ra m t nhi t ñ không th ch p nh n ñư c. Trong th i gian g n ñây Intel cũng ñã nh n ra ñi u này và ñang ñ u tư nhi u vào gi i quy t v n ñ này. Trong ñi u ki n khí h u nhi t ñ i Vi t Nam, 360C c a AMD là m t nhi t ñ r t lí tư ng, CPU t a nhi t ít, ngư i dùng không ph i lo l ng v ti ng n, v v n ñ qu t t n nhi t m t khi s d ng CPU AMD. Lúc nào h th ng dùng AMD cũng mát và tĩnh l ng. Còn ñ i v i Intel, nhi t ñ CPU cao góp ph n làm nhi t ñ thùng máy và môi trư ng tăng lên. Ngư i s d ng cũng ph i lưu ý ñ n v n ñ qu t t n nhi t vì qu t t n nhi t c a Intel quay v i t c ñ cao, ñ c bi t là khi ho t ñ ng vào ban ñêm, ti ng n do h th ng dùng Intel phát ra s gây khó ch u ñ i v i ngư i dùng. Tóm l i khi mua CPU thì ngoài vi c c n chú ý các thông s v giá c , công ngh , t c ñ x lý thì còn c n lưu ý ñ n lo i socket ñ ñ m b o s tương thích c a các thi t b khi l p ráp. V n ñ t a nhi t Vi t Nam là quan tr ng cho nên cũng c n chú ý. 2.2. B n m ch chính (Mainboard) Mainboard là trung tâm ñi u khi n m i ho t ñ ng c a m t máy tình và ñóng vai trò là trung gian giao ti p gi a CPU và các thi t b khác c a máy tính. B n m ch chính là nơi ñ ch a ñ ng (c m) nh ng linh ki n ñi n t và nh ng chi ti t quan tr ng nh t c a m t máy tính cá nhân như: b vi x lý CPU (central processing unit), các thành ph n c a CPU, h th ng bus, b nh , các thi t b lưu tr (ñĩa c ng, CD,…), các card c m (card màn hình, card m ng, card âm thanh) và các vi m ch h tr . Form factor ð c tính này qui ñ nh kích thư c c a mainboard cũng như cách b trí nó trong thân máy tính (case). Chu n th ng tr hi n http://www.ebook.edu.vn 39
  11. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính nay trên máy tính ñ bàn nói chung chính là ATX (Advanced Technology Extended) 12V, ñư c thi t k b i Intel vào năm 1995 và ñã nhanh chóng thay th chu n AT cũ b i nhi u ưu ñi m vư t tr i. N u như v i ngu n AT, vi c kích ho t ch ñ b t ñư c th c hi n qua công t c có b n ñi m ti p xúc ñi n thì v i b ngu n ATX b n có th b t t t b ng ph n m m hay ch c n n i m ch hai chân c m kích ngu n (dây xanh lá cây và m t trong các dây Ground ñen). Các ngu n ATX chu n luôn có công t c t ng ñ có th ng t hoàn toàn dòng ñi n ra kh i máy tính. Ngoài ra còn có microATX có kích thư c nh hơn ATX. Hình 2.6 cho th y m t d ng c a 2 lo i mainboard này. Hình 2.6. Mainboard microATX (bên trái) và ATX (bên ph i) BTX – Vào năm 2004, Intel b t ñ u s n xu t lo i mainboard BTX (Balanced Technology eXtended). BTX và thùng máy m i s s d ng ít qu t hơn nên máy tính ch y êm hơn và có kh năng nhi t ñ cũng th p hơn nh ng h th ng dùng chu n ATX (Advanced Technology Extended) hi n nay. Do v y, bo m ch BTX có nhi u thay ñ i ñáng k trong cách b trí các thành ph n và thi t k t n nhi t. http://www.ebook.edu.vn 40
  12. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Ví d Mainboard :ASUS Intel 915GV P5GL-MX, Socket 775/ s/p 3.8Ghz/ Bus 800/ Sound& Vga, Lan onboard/PCI Express 16X/ Dual 4DDR400/ 3 PCI/ 4 SATA/ 8 USB 2.0. có nghĩa là: - ASUS Intel 915GV P5GL-MX, ñơn gi n, ñây ch là tên c a lo i bo m ch ch c a hãng Asus. - Socket 775 như ñã nói trên, là lo i khe c m cho CPU - s/p 3.8 Ghz ñó chính là t c ñ xung ñ ng h t i ña c a CPU mà bo m ch ch h tr . - Bus 800, ch t n s ho t ñ ng t i ña c a ñư ng giao ti p d li u c a CPU mà bo m ch ch h tr . Thư ng thì bus t c ñ cao s h tr luôn các CPU ch y bus th p hơn. - PCI Express 16X là tên c a lo i khe c m card màn hình và bo m ch ch . Khe PCI Express là lo i khe c m m i nh t, h tr t c ñ giao ti p d li u nhanh nh t hi n nay gi a bo m ch ch và Card màn hình. Con s 16X th hi n m t cách tương ñ i băng thông giao ti p qua khe c m, so v i AGP 8X, 4X mà b n có th th y trên m t s bo m ch ch cũ. Tuy băng thông giao ti p trên lý thuy t là g p X l n, th nhưng t c ñ ho t ñ ng th c t không ph i như v y mà còn ph thu c vào r t nhi u y u t khác như lư ng RAM trên card, lo i GPU (CPU trung tâm c a card màn hình). - Sound& Vga, Lan onboard: bo m ch ch này ñã ñư c tích h p s n card âm thanh, card màn hình và card m ng ph c v cho vi c k t n i gi a các máy tính v i nhau. - Dual 4DDR400: trên bo m ch ch này có 4 khe c m B nh (RAM), h tr t c ñ giao ti p 400 Mhz. D a vào thông s này, http://www.ebook.edu.vn 41
  13. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính b n có th l a ch n lo i b nh (RAM) v i t c ñ thích h p ñ nâng cao tính ñ ng b và hi u su t c a máy tính. Ch Dual là vi t t c c a Dual Chanel, t c là bo m ch ch h tr ch ñ ch y 2 thanh RAM song song. V i công ngh này, có th nâng cao hi u su t và t c ñ chuy n d li u c a RAM. - 3PCI, 4SATA, 8 USB 2.0: trên bo m ch ch có 3 khe c m PCI dành ñ l p thêm các thi t b giao ti p v i máy tính như card âm thanh, modem g n trong... 4SATA là 4 khe c m SATA, m t lo i chu n giao ti p dành cho ñĩa c ng. SATA thì nhanh hơn và n ñ nh hơn so v i chu n IDE. 8 c ng c m USB 2.0 ñư c h tr trên bo m ch ch . USB 2.0 thì nhanh hơn USB 1.1. USB 2.0 thì tương thích luôn v i các thi t b ch có USB 1.1. 2.3. m m (FDD) Cùng v i s xu t hi n c a máy tính cá nhân thì m t v n ñ nan gi i cũng xu t hi n. ðó là làm th nào ñ ph bi n nh ng chương trình ng d ng ñ n ngư i dùng? ñ gi i quy t v n ñ này, ñ u tiên con ngư i ñã phát minh ra ñĩa m m (floppy disk)(hình 2.7). Hình 2.7. ñĩa FDD Hãng IBM ñã nghĩ ra công ngh này ñ u tiên. ñĩa m m bao g m ph n cơ khí và ph n ñi n t ñi u khi n t ñ ng cũng như b ph n ñ c/ghi và gi i mã. ñĩa ph i ñ m b o ñ quay chính xác (300 ho c 360 vòng/phút v i sai s 1 ñ n 2%). Kh năng ñ nh v c a ñ u t cũng r t chính xác ñ n vài micromet ch trong th i gian vài miligiây r t ng n. ðĩa m m có các tính ch t chung r t gi ng v i HDD. ði m khác nhau ñ c bi t là ñ u t c a HDD di chuy n trên http://www.ebook.edu.vn 42
  14. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính b m t ñĩa nh m t ñ m không khí, trong khi trên ñĩa m m thì ñ u t tr c ti p trư t trên b m t ñĩa. K t qu là c ñ u t và ñĩa b ma sát làm cho nhanh chóng b h ng. Chính vì th nên khi không có ñòi h i ñ c/ghi lên ñĩa thì ñ u t ñư c c t ñi và ñĩa d ng l i không quay như trong trư ng h p HDD. ði u này làm nh hư ng l n ñ n t c ñ c a ñĩa vì ph i m t m t kho ng th i gian ñ kích ho t ñĩa quay tr l i khi c n thi t. Có 2 lo i ñĩa m m: 5,25 inch và 3,5 inch. C hai ñ u có th tích h p m t ñ ghi th p (Low Density - LD), ho c cao (High Density - HD). Nh ng thông s chính c a 4 lo i ñĩa m m ñưa ra trong b ng 2.2. ð c tính LD 5,25 HD 5,25 LD 3,5 HD 3,5 Kính thư c 5,25 5,25 3,5 3,5 Dung lư ng 360Kbyte 1,2 MB 720 1,44MB Kbyte S ñư ng 40 80 80 80 S sector trong 1 9 15 9 18 ñư ng S ñ uñ c 2 2 2 2 S vòng quay/ 1 300 300 300 300 phút T c ñ truy n 250 500 250 500 d li u Kbit/s B ng 2.2. Các ñ c tính c a ñĩa m m 2.4. c ng (HDD) Nguyên t c ho t ñ ng c a ñĩa c ng (hình 2.8) hoàn toàn tương t ñĩa m m. Ði m khác nhau căn b n là ñĩa c ng ñư c cài ñ t ngay trong ñĩa, có c u t o b n và có dung lư ng lưu tr l n hơn nhi u so v i ñĩa m m. http://www.ebook.edu.vn 43
  15. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Hình 2.8. Bên ngoài và bên trong HDD Ðĩa c ng ñư c làm t v t li u n n c ng như nhôm, th y tinh hay g m. L p v t li u n n ñư c ph m t l p ti p xúc bám (nickel) phía trên l p ti p xúc bám là màng t lưu tr d li u (Cobalt). B m t trên cùng ñư c ph m t l p ch ng ma sát (graphit hay saphia ). Do c u t o cơ h c b n, ñĩa c ng có th quay v i t c ñ l n (7200 vòng/phút), nhanh g p 20 l n ñĩa m m. M t ñĩa c ng thư ng có hai hay nhi u ñĩa. T c ñ máy nh p ñĩa c ng nhanh hơn nhi u l n so v i ñĩa m m, th i gian truy nh p ñư c phân lo i như sau: - Ch m: t > 40ms, - Trung bình: 28ms < t < 40ms. - Nhanh: 18ms < t
  16. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Khác v i ñĩa m m, do t c ñ quay nhanh, ñ u ñ c/ghi không ñư c ti p xúc v i b m t ñĩa c ng. Ð u ñ c ñư c gi cách xa m t ñĩa qua m t l p ñ m không khí. L p ñ m không khí này ñư c hình thành khi dĩa quay v i t c ñ cao. Kho ng cách gi a ñ u t và m t ñĩa ch vào kho ng vài micrômét, nh hơn r t nhi u m t h t b i khói trung bình. Vì th phía bên trong ñĩa c ng c n ñư c gi th t s ch. Ngư i s d ng không ñư c phép m ñĩa trong môi trư ng bình thư ng. Ð s n xu t ho c s a ch a ñĩa c ng ngư i ta c n ñ n môi trư ng siêu s ch như thư ng g p trong công nghi p vi ñi n t . HDD ñ ơc làm t m t hay nhi u ñĩa nhôm (platter) v i m t l p t (hình 2.9). Ban ñ u nó có kích thư c 50cm, còn bây gi t 3 ñ n 12 cm, còn máy sách tay thì nh hơn 3cm, kích thư c này v n ngày càng ñư c thu nh . M i platter ñư c chia thành t ng rãnh (track), m i rãnh l i ñư c chia thành t ng sector. Hình 2.9. C u t o HDD Khi mua ñĩa c ng ta c n xem xét các thông s chính: - T c ñ quay: hi n nay thông d ng lo i 7200 vòng/1 phút (lo i ch m hơn - 5400 vòng ho c 3600 vòng) http://www.ebook.edu.vn 45
  17. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính - Dung lư ng: ð i v i máy tính ñ bàn thì thông d ng lo i 80-160 GB, tuy nhiên n u mu n lưu tr thông tin nhi u thì có th dùng > 200GB (lo i 250 GB hi n nay cũng ñang bán r t ch y) - T c ñ ñ c/ghi: tính b ng MB/s, ngày nay kho ng trên 12MB/s Ví d nh ng thông s chính c a 1 ñĩa c ng như trong b ng 2.3. B ng 2.3. Các thông s cơ b n c a HDD Các chu n giao ti p ñĩa c ng thông d ng http://www.ebook.edu.vn 46
  18. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính Intergrated Drive Electronics (IDE): giao di n b ñi u khi n c ng k t h p v i b ñi u khi n ñi n t trên board c a c ng. Giao ti p EIDE là m t phát tri n g n nh t c a IDE. Small Computer System Interface (SCSI):. Là m t lo i chu n giao ti p thư ng ñư c dùng ñ k t n i PC ñ n thi t b khác như là c ng, máy in, scanner và CD-ROM. Serial ATA (SATA) là m t bư c phát tri n c a giao di n lưu tr v t lý song song ATA, thay th cáp chu n 40 s i và ñ u k t n i IDE thành cáp 7 s i và ñ u k t n i SATA. HDD SATA có t c ñ truy n d li u r t cao (hi n nay là 150 Mbyte/s và còn s ñư c nâng lên cao hơn n a) và có giá cũng tương ñương v i HDD IDE. 2.5. CD và DVD Tương t như ñĩa t , ñĩa quang là môi trư ng lưu tr d li u ngay c khi m t ngu n ñi n. Ði m khác nhau gi a ñĩa quang và ñĩa t n m phương pháp lưu tr v t lý. Thông tin dư c lưu tr trên ñĩa quang dư i d ng thay ñ i tính ch t quang trên b m t ñĩa. Tính ch t này ñư c phát hi n qua ch t lư ng ph n x m t tia sáng c a b m t ñĩa. Tia sáng này thư ng là m t tia LASER v i bư c sóng c ñ nh (790nm ñ n 850nm). B m t ñĩa ñư c thay ñ i khi ghi ñ có th ph n x tia laser t t ho c kém. Tia laser ñư c h i t vào m t ñi m r t nh trên m t ñĩa, vì th ñĩa quang có dung tích lưu tr l n hơn nhi u l n so v i ñĩa t . Hai như c ñi m chính c a ñĩa quang là: Ch ghi dư c m t l n (nay ñã dư c kh c ph c v i ñĩa CD- • WR), T c ñ ñ c ch m hơn ñĩa t . • ðĩa quang ñư c chia ra thành b n lo i chính: CD-ROM (compact disk read only memory): thông tin ñư c • lưu tr ngay khi s n xu t ñĩa. D l u t n t i dư i d ng m t http://www.ebook.edu.vn 47
  19. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính ph ng (land) và l (pit). Ngư i s n xu t dùng khuôn ñ ñúc ra nhi u phiên b n CD-ROM. CD-R (RECORDABLE COMPACT DISK) ñư c ñ c t • ñĩa CD-ROM bình thư ng. Ðĩa này có ñ c ñi m là ghi ñư c. Ðĩa tr ng ñư c ph m t l p ch t nh y màu. Dư i tác d ng c a tia laser, l p này ñ i màu và dùng ñ c ñi m ñó d lưu tr u d li u. Lo i ñĩa này còn có tên là WORM (write once read many). CD-WR (writeable/readable compact disk) cũng dùng laser • ñ ñ c và ghi d li u. Ði m khác nhau cơ b n là b m t ñĩa ñư c ph m t l p kim lo i m ng. Tr ng thái l p kim lo i ñư c thay ñ i dư i tác d ng tia laser. DVD (Digital Versatile Disc hay Digital Video Disc) cũng • gi ng như CD nhưng có m t ñ ghi cao hơn r t nhi u do ñó lưu tr ñư c nhi u thông tin hơn. ð c bi t là m t s ñ nh d ng có kh năng ghi ñư c nhi u l p và dùng ñư c c hai m t. DVD cũng có nhi u lo i như DVD-ROM, DVD-R (Digital Versatile Disc – Recordable), DVD-RAM (Digital Versatile Disc - Random Access Memory), DVD-RW,.. Laser dùng ñ ñ c và ghi ñĩa quang là laser bán d n. Năng lư ng c a tia laser r t th p, kho ng 5 mw. V i năng lư ng này, tia laser không nguy hi m ñ n m t. M c dù v y c n tránh nhìn tr c ti p vào tia laser khi s a ch a và b o trì ñĩa CD-ROM. Ngu n laser luôn ñư c t t khi ñưa ñĩa vào , vì th ñĩa laser r t an toàn cho ngư i s d ng. Ð ñ c ñư c thông tin ph n x t tia laser, ñĩa quang còn ñư c trang b ñi t c m quang: 1. Ði t ki m tra cư ng ñ tia laser. Ði t này ño cư ng ñ laser ñ hi u ch nh n u công su t phát sáng gi m theo th i gian. 2. Ði t ñ c dùng ñ hi n tín hi u quang thành tín hi u ñi n ñ x lý ti p. Ðĩa quang áp d ng nguyên t c mã hoá tương t như ñĩa t . Mã hay dùng nh t là mã RLL vì nó ti t ki m http://www.ebook.edu.vn 48
  20. Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính ñi n tích và t ñ nh th i. Ði m khác nhau duy nh t gi a ñĩa quang và ñĩa t là ñĩa quang c n ki m tra và s a l i nhi u hơn. Thông tin r t d b nhi u ch ng h n khi m t h t b i n m gi a ngu n laser và nơi c n ñ c trên ñĩa. Ðĩa quang vì th c n nhi u thông tin CRC hơn ñĩa t . L i ñ c ph i ñư c phát hi n và s a l i dùng mã CRC ñi kèm theo d li u. M t ñ c tính quan tr ng c a các ñĩa quang mà khi mua ñĩa c n bi t là t c ñ ñ c/ghi. Các t c ñ ñ c ghi d li u thông d ng ngày nay là 24X, 32X, 48X, 52X. 2.6. B nh RAM và ROM a)Các khái ni m v b nh Các t bào nh (storage cell): B nh lưu gi thông tin dư i d ng m t dãy các con s nh phân 1 và 0, trong ñó 1 là ñ i di n cho s có m t c a ñi n áp tín hi u, và 0 ñ i di n cho s v ng m t. Vì m i bit ñư c ñ i di n b i m t m c ñi n áp, nên ñi n áp ñó ph i ñư c duy trì trong m ch ñi n t nh , g i là t bào nh . N i dung lưu gi trong t bào nh có th ñư c sao chép ra bus ho c các linh ki n ch khác, g i là ñ c ra (reading). M t s t bào nh cũng cho phép sao chép vào b n thân mình nh ng m c tín hi u m i l y t bus ngoài, g i là ghi vào (writing). B ng cách s p x p liên k t t bào nh thành các hàng và c t (ma tr n), ngư i ta có th xây d ng nên các m ch nh nhi u tri u bit. Các ma tr n t bào nh ñư c ch t o trên m t chip silic nh gi ng như các m ch tích h p. RAM slot (hình 2.10) Dùng ñ c m RAM vào main mà ta có th nh n d ng ñ u khe c m RAM luôn có c n g t 2 ñ u. Tùy lo i RAM (SDRAM, DDRAM, RDRAM) mà giao di n khe c m khác nhau => Mua RAM cho máy thì ph i bi t máy có slot cho lo i nào. http://www.ebook.edu.vn 49
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2