Tiểu luận: Nghiên cứu tìm hiểu thế hệ vi xử lý 80486

Chia sẻ: VuHung Manh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

436
lượt xem 61
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CPU-80486DX được phát hành năm 1989. Đó là bộ xử lý 32bit chứa 1.2 triệu transistor. Khả năng quản lý bộ nhớ tối đa giống như 80386 nhưng tốc độ thi hành lệnh đạt được 26.9 MIPS ( Xem milion instruction per second. Nó có các thanh ghi 32Bit, Bus địa chỉ và Bus dữ liệu có độ rộng 32Bit. Các BXL này hỗ trợ rất mạnh cho các hệ điều hành đa nhiệm. Do có Bus dữ liệu có độ rộng 32Bit nên có thể truy xuất 4Byte dữ liệu một lúc. Bus địa chỉ rộng 32Bit nên có thể quản lý được đến 232 4Gbyte bộ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Nghiên cứu tìm hiểu thế hệ vi xử lý 80486

Trường Đại Học Công Nghiệp Tr Hà Nội Khoa Công Nghệ Thông Tin ∞∞∞ Báo Cáo Bài Tập Lớn Mô n Học Kiến Trúc Máy Tính ------------------------------------------- Lớp : KTPM3 K6 Người thực hiên :Ng uy ễn Thanh Hải Giáo viên hướng dẫn: Vương Quốc Dũng
Đề Tài: Nghiên cứu tìm hiểu thế hệ vi xử lý 80486 Trả lời:  1. Giới thiệu chung về Bộ xử lý 80486 (BXL i80486 )  - CPU-80486DX được phát hành năm 1989. Đó là bộ xử lý 32bit chứa 1.2 triệu transistor. Khả năng quản lý bộ nhớ tối đa giống như 80386 nhưng tốc độ thi hành lệnh đạt được 26.9 MIPS ( Xem milion instruction per second - triệu lệnh mỗi giây) tại xung nhịp 33 MHz  - Nó có các thanh ghi 32Bit, Bus địa chỉ và Bus dữ liệu có độ rộng 32Bit. Các BXL này hỗ trợ rất mạnh cho các hệ điều hành đa nhiệm. Do có Bus dữ liệu có độ rộng 32Bit nên có thể truy xuất 4Byte dữ liệu một lúc. Bus địa chỉ rộng 32Bit nên có thể quản lý được đến 232 = 4Gbyte bộ nhớ vật lý. Mặc dù có không gian nhớ vật lý là 4Gbyte nhưng không gian nhớ ảo có thể lên tới 64TB
1.1 Một vài thông số về BXL i486 FPO number F PO Part Number S pecification Specification number number Trong đó: - Part nuber: Phần số quan trọng nhất cung cấp thông tin về các bộ xử lý như tốc độ, gói loại, và tích hợp các tính năng - FPO number: gồm 8 ký tự. Ký tự đầu tiên là một mã quốc gia, nơI đó được xử lý sản xuất. Ký tự thứ hai là một chữ số cuối cùng trong năm nơi đã được xử lý và sản xuất. Ký tự thứ ba là số tuần khi CPU đã được sản xuất. Các ký tự còn lại có rất nhiều mã số nhận biết - Specification number: cho biết thông tin về hãng, năm sản
1.2 Chế độ hoạt động của i80486: BXL i486 có khả năng hoạt động trong hai chế độ thực (Real Mode) và bảo vệ (Protected Mode) - Trong chế độ thực (chế độ này tương thích được với DOS) dung luợng địa chỉ có thể xử lý là 1MB - Trong chế độ bảo vệ, nó có thể địa chỉ hóa tới 4GB - Ngoài ra 80486 còn có khả năng vận hành trong chế độ 8086 ảo (Virtual 8086 Mode), chế độ này cho phép hệ điều hành chia con 80486DX ra thành nhiều phần mà mỗi phần tương đương với một bộ vi xử lý 8086, chúng có riêng 1MB không gian nhớ và cho phép các 8086 này chạy chưong trình riêng của nó
1.3 So với i80386 thì i80486 có những cải tiến nhất định: - Về mặt phần mềm: Tập lệnh (Instruction Set) của 486 rất giống với 386 chỉ có thêm một số lệnh mở rộng mặt phần cứng: Kiến trúc của 486 có một sự cải tiền - Về rộng lớn. Nó có một chíp hợp lệnh và bộ đệm dữ liệu, riêng các BXL DX có thêm FPU (Floating Point Unit - Bộ đồng xử lý toán học). Các BXL i486 thực hiện cách tổ chức đường ống (Pipeline) nhờ vậy mà tốc độ của 486 nhanh hơn nhiều lần so với 386 - Nếu bộ xử lý 80386 là bộ xử lý CISC thuần túy với bộ đồng xử lý toán học 80387 nằm bên ngoài bộ xử lý 80386, thì bộ xử lý 80486 là một bộ xử lý hỗn tạp CISC và RISC với bộ đồng xử lý toán học và với 8K cache nằm bên trong bộ xử lý 80486 - Với các kỹ thuật RISC được đưa vào, bộ xử lý 80486 nhanh hơn bộ xử lý 80386 đến 3 lần (nếu tốc độ xung nhịp là như nhau)
2. Các chế độ vận hành của i80486: CPU-80486 có thể vận hành theo một trong ba chế độ khác nhau: chế độ thực (real mode), chế độ bảo vệ (protected mode) và chế độ 8086 ảo (virtual 8086 mode). Chế độ vận hành của CPU phải được thiết lập trước bằng phần cứng - Chế độ thực: chế độ thực của bộ xử lý 80486 hoàn toàn tương thích với chế độ vận hành của bộ xử lý 8086. Trong chế độ này, không gian địa chỉ của 80486 bị giới hạn ở mức 220 = 1MB giống như không gian địa chỉ của 8086 mặc dù bus địa chỉ của 80486 có 32 đường dây
2. Các chế độ vận hành của i80486 ( Tiếp) - Chế độ bảo vệ: (Còn gọi là chế độ đa nhiệm) độ bảo vệ đã được đầu tiên đưa vào bộ xửchế lý 80286. Chế độ này cho phép bộ xử lý 80486 dùng hết không gian địa chỉ của nó là 232 = 4096 MB và cho phép nó vận hành dưới một hệ điều hành đa nhiệm. Trong hệ điều hành đa nhiệm, nhiều tiến trình có thể chạy đồng thời và được bảo vệ chống lại các thâm nhập trái phép vào vùng ô nhớ bị cấm - Chế độ 8086 ảo: Chế độ này cho phép thiết lập một kiểu vận hành đa nhiệm trong đó các chương trình dùng trong chế độ thực, có thể chạy song song với các tiến trình khác
3. Các thế hệ của BXL i80486 BXL i486DX có nhiều loại khác nhau: i486DX, i486DX2, i486DX4, i486DX OverDrive (Có hai loại 168 Pins và 169 Pins), RapidCAD. Các BXL có đuôi DX có tốc độ bằng tốc độ Mainboard, DX2 có tốc độ gấp đôi tốc độ Mainboard, DX4 có tốc độ gấp 3 lần tốc độ Mainboard. Trên các Mainboard 486, bạn có thể chọn tần số Mainboard và hệ số nhân (Multiplier) sao cho đúng với tốc độ CPU, không nhất thiết phải là x2 hay x3 hay x4 theo tên gọi.Ví dụ i486DX4-100MHz có thể Set là 50x2 hay 33x3 hay 24x4
Cấu trúc của BXL i486DX2
3. Các thế hệ của BXL i80486 (Tiếp) 3.1 Một cải tiến mới của i486 là gộp MCP ( Mathco- Processor: Bộ đồng xử lý toán học ) vào ngay trong CPU. Do các PC càng lỗi thời nên cần nâng cấp PC. I486 hổ trợ các đợt nâng cấp CPU - ở đó, các CPU dùng 1 xung nhịp bên trong nhanh hơn có thể, được chèn vào hệ thống hiện có. Công nghệ đó gọi là Over Dride 3.2 Năm 1991, Intel phát hành 80486SX và 486DX50. Cả hai đều cùng chung tính năng định địa chỉ 32bit, 1 đường truyền data 32bit và 8Kb bộ nhớ cache ngay trên chip
- 3.2.2 486DX sử dụng công nghệ 1 µm, 1,2 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 25 MHz, 35 MHz và 50 MHz (0,8 µm). 486DX50 hoạt động ở tốc độ xung nhịp 50Mhz, ở đó nó vận hành ở mức 41.1 MIPS ( Mega Instructions Per Second - triệu lệnh mỗi giây)- Không nâng cấp lên overdrive được vì không có phiên bản 3V - 3.2.3 486SX (năm 1991) dùng trong dòng máy tính cấp thấp, có thiết kế giống hệ 486DX nhưng không tích hợp bộ đồng xử lý toán học. i486SX có 2 ver. 25Mhz và 33Mhz. Có mức thiết kế 3V và 5V ở mức 33Mhz. Hoạt động ở tốc độ 26.9 MIPS
3.3 Các CPU OverDriver đầu tiên : 486DX2/50 và 486DX2/66. (DX2 chỉ rõ IC đang dùng 1 xung nhịp bên trong nhân đôi tần số của hệ thống) - Các CPU OverDriver có các bộ đồng xử lý toán học bên trong - i486DX2/50 chạy ở tần số 25Mhz và CPU vận hành ở mức 40.5 MIPS - I486DX2/66 chạy ở tần số 33Mhz và CPU vận hành ở mức 54.5 MIPS
3.4 Năm 1992, Inetl phát hành CPU 80486SL (phiên bản nguồn điện thấp). Data bus là 32bit, Add. bus 32bit, 8KB cache trên bo và MCP tích hợp 3.5 1993: bổ sung 3 đời CPU : 80486DX2/40 , 486SX/SL enhanced, 486DX/SL - 486SX/SL (33Mhz - 26.9 MIPS) - 486DX2/40 (20Mhz - 21.1MIPS) - 486DX/SL (33Mhz - 26.9 MIPS) MIPS) 3.6 1994: Phát hành 486DX4 OverDrive. Thiết bị overdrive 3.3V này là các bộ nhân ba xung nhịp. Do đó i486DX4/100 chạy ở tốc độ xung nhịp mainboard 33Mhz
3.7 Các BXL i486DX OverDrive: Các BXL OverDrive là một dòng BXL 486 được sản xuất với mục đích nâng cấp các máy tính cá nhân mà không cần phải lo lắng bo mạch chủ (Mainboard) không hỗ trợ các BXL tốc độ cao hơn - Có hai loại BXL OverDrive là ODP (OverDrive Processor) có 169 Pins, ODPR (OverDrive Processor placement) có 168 Pins. Các BXL OverDrive thường được bán với tản nhiệt gắn sẵn
Sơ đồ chân cắm của i80486 169 Pins (17x17))
Kết luận: Giúp chúng ta có thể nhận biết được sự phát triển của bộ vi xử lý từ nam 1971 kể từ khi BXL 4004 4 bit ra đời cho đến nay, có cái nhin tổng quát hơn về BXL 80486 và sự ra đời của Pentium sau này dựa trên nhiều BXL 80486. Chúng ta có thể tham khảo thêm tại http://vi.wikipedia.org/wiki/CPU_Intel#BXL_32bit_vi_ki.E1.BA.B Fn_tr.C3.BAc_NetBurst_.28NetBurst_MICRO- ARCHITECTURE.29 -http://www.cpu-world.com/info/id/Intel-80486-identification.html http://vocw.ctu.edu.vn/content/m10851/latest/ http://baigiang.violet.vn/present/show/entry_id/269077