BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

NHÓM 4

- Hồ Quốc Thắng MSSV: 1413656 Lớp: MT1405

- Nguyễn Tú Thành MSSV: 1413581 Lớp: MT1405

- Nguyễn Minh Trí MSSV: 1414216 Lớp: MT1405

- Phạm Minh Tú MSSV: 1414506 Lớp: MT1405

ĐỀ TÀITìm hiểu sự phát triển của công nghệ sản xuất chip và cho biết quan điểm của bạn về ý kiến cho rằng các thế hệ chip CPU hiện tại dùng trong máy tính sẽ bị thay thế bởi các chip tích hợp (CPU và các thành phần khác đóng gói trong một chip duy nhất). (System on chip – SoC)

MÔN HỌC: NHẬP MÔN ĐIỆN TOÁN

GVHD: Huỳnh Tấn Khải

I. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHIP

1. Chip là gì?

2. Sự hình thành và phát triển

3. Bước tiến của công nghệ sản xuất chip: chip tích hợp

(SoC – System-on-chip)

a) SoC là gì

b) Thế mạnh, hạn chế của SoC

c) SoC được sử dụng ở đâu?

II. SoC vs CPU - CUỘC CHIẾN CHO TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH

1. SoC - Đối thủ của CPU kiểu cũ

2. SoC vs CPU

III. KẾT LUẬN

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHIP:

1. Chip là gì?- Bộ vi xử lý, vi xử lý- Được chế tạo từ các transistors thu nhỏ tích hợp

lên trên một vi mạch.- CPU là một chip được biết đến rộng rãi nhất

2. Sự hình thành và phát triển: Thập niên 1970:

- 1971: + Intel 4004 - chip thương mại đầu tiên

+ 4bit, 2.300 transistor, 740KHz

- 1972: + Intel 8008 - chip 8bit đầu tiên

+ 16KB address space, 500KHz (up to 800KHz)

4

I. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHIP:

- 1974: + Intel 8080 + 2MHz, bộ nhớ 64KB.

- 1975: + MOS Technology ra mắt MOS 6502.

+ Được trang bị cho nhiều máy tính lúc bấy giờ như Apple II, Comodore PET và BBC Micro.- 1978: + Intel 8086, chip x86 đầu tiên của thế giới, chip 16bit đầu tiên của Intel

+ 29.000 transistor, 5MHz.

- 1979: + Intel 8088 phiên bản giá rẻ của 8086

+ Bus data 8bit + Được trang bị trong các

máy tính của IBM.

- 1979: + Motorola 68000 + 16bit nhưng các nhà

sản xuất muốn mở rộng nó lên thành 32bit.

+ Được trang bị cho những máy Mac đời đầu của Apple

Thập niên 1980:

- 1982: + Intel 80286 là bản nâng cấp về hiệu năng của 8086.

+ Xung nhịp 6MHz, sau được tăng lên 25MHz.

+ 16MB address space, 34.000 transistor.

- 1985: + Intel 80386, chip 32bit đầu tiên của Intel

+ 275.000 transistor, 40MHz

- 1987: + Sun SPARC ra đời. Giống như Acorn, hãng Sun lúc này cũng đang tìm kiếm một loại chip mới và quyết định tự xây dựng riêng.

- 1989: + Intel 80486+ Chip x86 đầu tiên có hơn 1

triệu transistor (1,2 triệu) + Chip đầu tiên có cache và

FPU nằm hẳn trên chip.

- 1985: + Acorn Computers đã quyết định tự xây dựng một loại chip mới có tên Acorn RISC Machine (ARM)

Thập niên 1990:

- 1990: IBM RS/6000 giới thiệu chip POWER. Các chip này được sử dụng trong các máy tính của IBM và Apple.

- 1993: + Intel Pentium ra đời. + 60MHz đến 300MHz, 3,1

triệu transistor.

- 1995: + Intel Pentium Pro, Out of Order Execution

+ Cache L2 nằm bên trong chip.

+ Được chuyển đổi để sử dụng trong dòng Xeon- 1996: + AMD K5, chip đầu tiên do chính AMD tự thiết kế.

+ 75MHz tới 133MHz, 4,3 triệu transistor

- 1996: + Digital Equipment Corporation (DEC) đã phát triển dòng chip StrongARM dựa trên nền tảng chip ARM

- 1997: + Intel Pentium II+ 7,5 triệu, 233MHz đến

450MHz.+ Dạng catridge

- 1999: + AMD Athlon + 500MHz, phiên bản

sau đó là chip x86 đầu tiên đạt xung nhịp 1GHz với 22 triệu transistor

- 1999: + Intel Pentium III + Chip đầu tiên sử dụng

tập lệnh SSE, 400MHZ đến 1.4GHz.

Những năm 2000:

- 2000: + Pentium 4, sử dụng kiến trúc Netburst của Intel

+ 1.4GHz, tối đa lên 3.8GHz, 42 triệu transistor.

- 2001: Itanium được phát triển bởi Intel và HP. Đây là dòng chip 64bit không dựa trên nền tảng x86

- 2002: Intel phát triển XScale ARM để tiếp nối dòng chip StrongARM đã cũ kĩ và trang bị cho nhiều máy PDA trong nhiều năm liền.

- 2003: + Intel Pentium-M (Centrino)

+ 77 triệu transistor, 900MHz.

- 2003: + AMD Opteron, chip 64bit x86 dành cho máy trạm và máy chủ.

+ 105 triệu transistor

2005: + Intel Pentium D, chip 2 nhân đầu tiên của Intel.

+ 800MHz, 230 triệu transistor

+ Được cải tiến lên tối đa 3.6GHz, 376 triệu transistor

- 2006: AMD mua lại ATI và thông báo nhiều tham vọng trong việc kết hợp các chip x86 với bộ xử lí đồ họa của ATI.- 2006: + Xeon 5300, chip 4 nhân đầu tiên của Intel

+ 1.6GHz tới 3GHz, 582 triệu transistor

- 2006: + Intel Core thế hệ đầu (Core, Core 2 Duo, Core 2 Quad).

+ chip đơn, 2 và 4 nhân của Intel.

15

- 2007: + APL0098 của Apple

+ Chip tích hợp hiện đại đầu tiên

+ Nền tảng của dòng A-series

- 2008: + Qualcomm sản xuất các con chip SnapDragon dành cho smartphone

+ 1GHz, 200 triệu transistor.- 2008: + Intel Atom + Chip tích hợp cho các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp

+ 800MHz tới 1.7GHz, 47 triệu transistor.

2011: + Intel Core i3, i5, i7 Sandy Bridge (Intel Core thế hệ 2)

+ Có tối đa 8 nhân, 995 triệu transistor.

2012: + Intel i3, i5, i7 Ivy Bridge (Intel Core thế hệ 3)

+ Tối đa 6 nhân, 1.4 tỉ transistors

- 2013: + Intel i3, i5, i7 Haswell (Intel Core thế hệ 4)

+ Tối đa 16 nhân, 2.4tỉ transistors.

- Ngoài ra Intel dự kiến sẽ tung ra thế hệ Intel Core thứ 5 với tên Broadwell vào cuối năm 2014, đầu năm 2015. Bên cạnh đó Intel còn úp mở về thế hệ Intel Core thứ 6 mang tên Skylake.

Ví dụ về sự phát triển của công nghệ sản xuất chip (đơn cử là Intel với mô hình Tick-Tock).

MÔ HÌNH TICK-TOCK ( nguồn: intel.com)

3. Bước tiến của công nghệ sản xuất chip: chip tích hợp (SoC – System-on-chip)

a) SoC là gì?

- Hệ thống trên một vi mạch ( system-on-a-chip, system-on-chip, viết tắt là SoC)

- Tích hợp tất cả các thành phần của một hệ thống máy tính lên trên một vi mạch đơn

I. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHIP:

- Thành phần:

• Vi điều khiển, vi xử lí, hay nhân xử lí

• Các khối bộ nhớ

• Một số giao diện như USB, FireWire, Ethernet

• Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự và ngược lại

• Mạch quản lí năng lượng, mạch kiểm soát điện áp

• Bộ xử lí đồ họa, bộ kiểm soát bộ nhớ,...

- Kết nối với nhau thông qua một bus

b) Thế mạnh của SoC:

Đa năng

Thu nhỏ kích thước thiết bị sử dụng SoC

Giảm lượng điện năng tiêu thụ

Giảm lượng nhiệt tỏa ra

c) Hạn chế của SoC:

Thiếu sự linh hoạt trong nâng cấp

Giá cao

Khả năng xử lí vẫn chưa bì được so với các CPU

cùng tầm giá

c) SoC được sử dụng ở đâu?

- Các chip dành cho tablet, ultrabook…

- Các chip dành cho smartphone

II. SoC vs CPU - CUỘC CHIẾN CHO TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH:

1) SoC - Đối thủ của CPU kiểu cũ:

2) SoC vs CPU:

STT

Đặc điểm SoC CPU

1 Hiệu năng Thấp hơn Cao hơn

2 Tốc độ Thấp hơn Cao hơn

3 Điện năng tiêu thụ Thấp Cao

4 Kích thước Nhỏ hơn Lớn hơn

III. KẾT LUẬN:

- Đồng ý với quan điểm chủ đề đưa ra.

- Ý kiến về sự phát triển của CPU trong tương lai.

• https

://www.tinhte.vn/threads/nhung-thong-tin-can-biet-v

e-soc-bon-nhan-danh-cho-thiet-bi-di-dong.1909229

/

• http://en.wikipedia.org/wiki/System_on_a_chip

• http://

www.extremetech.com/computing/126235-soc-vs-c

pu-the-battle-for-the-future-of-computing

• http://en.wikipedia.org/wiki/Central_processing_unit

• http://

vi.wikipedia.org/wiki/Vi_x%E1%BB%AD_l%C3%BD

• https

://www.tinhte.vn/threads/infographic-lich-su-40-nam

-phat-trien-cua-bo-vi-xu-ly-cpu.939454

/

• http://www.cpu-world.com/

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO:

CẢM ƠN GIÁO VIÊN VÀ CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE