Tài liệu

Giáo trình kiến trúc máy tính

Giáo trình kiến trúc máy tính

Fairchild ch t o ra b nh bán d n có dung vi x lý ñơn chip 32 bit. Trong khi ñó, Intel gi i thi u b vi x lý lư ng tương ñ i ñ u tiên. Chip này có kích thư c b ng m t lõi ñơn, 32 bit c a riêng mình là chip 80386 vào năm 1985. có th lưu 256 bit nh , ho t ñ ng không theo cơ ch lo i tr và nhanh hơn b nh lõi t . Nó ch c n 70 ph n t giây ñ ñ c ra m t ði m ñáng lưu ý nh t trong giai ño n này là vào năm 1981 bit d li u trong b nh . Tuy nhiên giá thành cho m i bit cao hơn ra ñ i máy IBM PC trên cơ s CPU Intel 8088 và dùng h so v i lõi t . ñi u hành MS-DOS c a Microsoft (hình 1.8). K t năm 1970, b nh bán d n ñã ñi qua 11 th h : 1K, 4K, 16K, 64K, 256K, 1M, 4M, 16M, 64M, 256M và gi ñây là 1G bit trên m t chip ñơn (1K = 210, 1M = 220). M i th h cung c p kh năng lưu tr nhi u g p b n l n so v i th h trư c, cùng v i s gi m thi u giá thành trên m i bit và th i gian truy c p. B vi x lý Vào năm 1971, hãng Intel cho ra ñ i chip 4004, chip ñ u tiên có ch a t t c m i thành ph n c a m t CPU trên m t chip ñơn. K nguyên b vi x lý ñã ñư c khai sinh t ñó. Chip 4004 có th c ng hai s 4 bit và nhân b ng cách l p l i phép c ng. Theo tiêu chu n ngày nay, chip 4004 rõ ràng quá ñơn gi n, nhưng nó ñã ñánh d u s b t ñ u c a m t quá trình ti n hóa liên t c v dung lư ng và s c Hình 1.8. Máy tính IBM PC ñ u tiên m nh c a các b vi x lý. Bư c chuy n bi n k ti p trong quá trình ti n hóa nói trên là s gi i thi u chip Intel 8008 vào năm 1972. ðây 1.2. Kh i các nư c XHCN và Vi t Nam là b vi x lý 8 bit ñ u tiên và có ñ ph c t p g p ñôi chip 4004. Nh c ñ n l ch s phát tri n c a máy tính, chúng ta cũng c n ð n năm 1974, Intel ñưa ra chip 8080, b vi x lý ña d ng hư ng t m nhìn ñ n các máy tính c a kh i XHCN phát minh mà ñ u tiên ñư c thi t k ñ tr thành CPU c a m t máy vi tính ña h u như trong các tài li u ít khi ñ c p ñ n. Vào kho ng gi a th k d ng. So v i chip 8008, chip 8080 nhanh hơn, có t p ch th phong 20, các nư c XHCN cũng ñã cho ra ñ i hàng lo t các máy tính v i phú hơn và có kh năng ñ nh ñ a ch l n hơn. các tính năng tương ñương v i các lo i máy tính c a kh i Tư b n. Chi c máy tính ñ u tiên b t ñ u ñư c xây d ng có th k ñ n ñó là Cũng trong cùng th i gian ñó, các b vi x lý 16 bit ñã b t vào năm 1950 t i trư ng Cơ khí chính xác và quang h c ( Nay là ñ u ñư c phát tri n. M c dù v y, mãi ñ n cu i nh ng năm 70, các trư ng ð i h c Công ngh thông tin và quang h c). M t năm sau b vi x lý 16 bit ña d ng m i xu t hi n trên th trư ng. Sau ñó ñ n ñó t i ñây ñã cho ra ñ i máy tính toán ñi n c l n ñ u tiên ra ñ i năm 1981, c Bell Lab và Hewlett-packard ñ u ñã phát tri n các b v i m c ñích gi i quy t các bài toán khoa h c và k thu t ph c t p. 17 18
Simpo PDF iMerge and Split Unregistered Version – http://www.simpopdf.com Chương I: Gi thi u Chương I: Gi i thi u Trong kho ng t năm 1959 ñ n 1966 ñã cho ra ñ i 4 th h ti p L ch s phát tri n máy tính c a Vi t Nam có th k ñ n b t theo c a máy này v i kh năng tính toán lên ñ n 10000 phép ñ u t năm 1968 khi chi c máy tính ñi n t do Liên Xô t ng v ñ n tính/giây. Cũng trong kho ng th i gian này t i m t trư ng khác là Vi t Nam và ñư c ñ t t i U Ban Khoa h c và K thu t Nhà nư c, Trư ng ð i h c Toán thu c Vi n Hàn lâm Khoa H c Liên Xô cũng 39 Tr n Hưng ð o, Hà N i. ti n hành xây d ng m t máy tính khác g i là Strela (Mũi tên) và cu i năm 1953 ñã cho ra ñ i máy này. Sau ñó các dòng h c a máy Máy tính ñi n t Minsk-22 là lo i máy tính thu c th h th này cũng ñã ñư c s n xu t hàng lo t. hai, ñư c ch t o t các linh ki n bán d n (chưa ph i là m ch t h p), k t h p k thu t cơ khí chính xác, nhưng vào th i ñi m ñó M t s các máy tính c a kh i XHCN th i b y gi có t m Minsk-22 là m t trong nh ng máy tính hi n ñ i nh t c a Liên Xô nh hư ng l n ñư c li t kê trong b ng 1.2. Trong ñó máy EC-1840, và các nư c ðông Âu, Vì v y c n ph i có m t di n tích kho ng 1841 tương ñương v i máy 8086, còn máy EC-1842, 1843 tương 100m² ñ ñ t máy. H th ng máy tính ñi n t Minsk-22 g m m t ñương v i 80286. Các th h sau ñó s d ng b vi x lý c a Intel. thi t b trung tâm có b nh kho ng 68K bites v i lõi Ferit t , t c ñ tính toán 5000 phép tính/giây. B nh ngoài b ng băng t , thi t b vào s li u dùng bìa và băng gi y. Ngôn ng s d ng là ngôn PC Năm b t ñ u SX Năm k t thúc SX S lư ng ng máy (n u so sánh ch c năng máy tính ñi n t Minsk-22 ch ЕС-1840 1986 1989 7461 tương ñương m t ph n nh c a m t dàn máy vi tính hi n ñ i). ЕС-1841 1987 1995 83937 Nh c ñ n vi c khai thác Minsk-22 không th nào quên các ЕС-1842 1988 1996 10193 nhóm cán b nghiên c u c a các Vi n, Trư ng, B , ngành mà tên ЕС-1843 1990 1993 3012 c a h g n bó thân thi t v i Minsk-22 như Tr n Bình, L i Huy ЕС-1849 1990 1997 4966 Phương, Nguy n Tri Niên, Nguy n ð c Hi u, Hoàng Ki m, Nguy n Bá Hào, Tr nh Văn Thư, Mai Anh, Bùi Khương… ЕС-1851 1991 1997 3142 ЕС-1863 1991 1997 3069 Máy tính Minsk-22 ñã ñư c dùng ñ tính toán phương án ВМ2001 1994 – 1074 s a c u Long Biên sau khi m y nh p c u b bom M ñánh s p, ñư c dùng trong bài toán d báo th i ti t ng n h n, gi i h phương B ng 1.2. Các máy tính tiêu bi u c a Liên Xô trình khí nhi t ñ ng h c ñ y ñ b ng phương pháp h th c tích phân; gi i các bài toán tính toán d báo thu tri u; phân tích ñánh M t trong nh ng máy tính có nh hư ng l n ñ n Vi t Nam giá quan h gi a phân b mưa v i các ñi u ki n hoàn lưu khí là máy MINSK-22 cũng ñư c ra ñ i trong kho ng th i gian này. quy n; tính hàm phân b gió bão… V sau, d báo th i ti t ti p t c Máy Minsk có nhi u th h như Minsk-1, Minsk-11, Minsk-12, ñư c x lý trên máy tính Minsk-32 c a quân ñ i và ñ t k t qu Minsk-14, Minsk-22,… v i kh năng tính toán lên ñ n 6000 phép ngày càng t t hơn. tính/giây. 19 20
Simpo PDF iMerge and Split Unregistered Version – http://www.simpopdf.com Chương I: Gi thi u Chương I: Gi i thi u 1.3. Khuynh hư ng hi n t i các b x lý ña lõi ñã ra ñ i và các siêu máy tính v i t c ñ không tư ng ñã cũng ñã ñư c các công ty ñua nhau gi i thi u. Vi c chuy n t th h th tư sang th h th 5 còn chưa rõ ràng. Ngư i Nh t ñã và ñang ñi tiên phong trong các chương trình M t s c t m c ñáng chú ý trong quá trình chuy n sang nghiên c u ñ cho ra ñ i th h th 5 c a máy tính, th h c a CPU ña lõi như sau: nh ng máy tính thông minh, d a trên các ngôn ng trí tu nhân t o – 1999 – CPU 2 lõi kép ñ u tiên ra ñ i (IBM Power4 cho máy như LISP và PROLOG,… và nh ng giao di n ngư i – máy thông ch ) minh. ð n th i ñi m này, các nghiên c u ñã cho ra các s n ph m – 2001 – b t ñ u bán ra th trư ng Power4 bư c ñ u và g n ñây nh t (2004) là s ra m t s n ph m ngư i máy – 2002 – AMD và Intel cùng thông báo v vi c thành l p thông minh g n gi ng v i con ngư i nh t: ASIMO (Advanced Step CPU ña lõi c a mình. Innovative Mobility: Bư c chân tiên ti n c a ñ i m i và chuy n – 2004 – CPU lõi kép c a Sun ra ñ i UltraSPARS IV ñ ng). V i hàng trăm nghìn máy móc ñi n t t i tân ñ t trong cơ – 2005 – Power5 th , ASIMO có th lên/xu ng c u thang m t cách uy n chuy n, – 03/2005 – CPU Intel lõi kép x86 ra ñ i, AMD – Opteron, nh n di n ngư i, các c ch hành ñ ng, gi ng nói và ñáp ng m t Athlon 64X2 s m nh l nh c a con ngư i. Th m chí, nó có th b t chư c c – 20-25/05/2005 – AMD b t ñ u bán Opteron 2xx, 26/05 ñ ng, g i tên ngư i và cung c p thông tin ngay sau khi b n h i, r t Intel Pentium D, 31/05 AMD – bán Athlon 64X2 g n gũi và thân thi n. Hi n nay có nhi u công ty, vi n nghiên c u c a Nh t thuê Asimo ti p khách và hư ng d n khách tham quan T các c t m c ñó cho th y s c nh tranh gay g t gi a hai như: Vi n B o tàng Khoa h c năng lư ng và ð i m i qu c gia, công ty s n xu t CPU hàng ñ u. hãng IBM Nh t B n, Công ty ñi n l c Tokyo. Hãng Honda b t ñ u nghiên c u ASIMO t năm 1986 d a vào nguyên lý chuy n ñ ng M t thành qu ngày nay n a s ñư c ng d ng trong tương b ng hai chân. Cho t i nay, hãng ñã ch t o ñư c 50 robot ASIMO. lai g n là vi c cho ra ñ i các siêu máy tính. M t trong nh ng siêu máy tính hàng ñ u c a th gi i ngày nay là máy tính Blue Gene c a Các ti n b liên t c v m t ñ tích h p trong VLSI ñã cho IBM v i 8192 CPU và cho t c ñ tình toán lên ñ n 7,3 Tfops. Tuy phép th c hi n các m ch vi x lý ngày càng m nh (8 bit, 16 bit, 32 nhiên ch ng bao lâu sau nó cũng ch là chú rùa khi mà k ho ch bit và 64 bit v i vi c xu t hi n các b x lý RISC năm 1986 và các c a IBM s n xu t supercomputer Blue Gene/L v i 128 dãy, 130 b x lý siêu vô hư ng năm 1990). Chính các b x lý này giúp ngàn CPU, 360 Tfops, v i giá d ñ nh 267 tri u USD ñã thành th c hi n các máy tính song song v i t vài b x lý ñ n vài ngàn công vào 26/06/2007. b x lý. ði u này làm các chuyên gia v ki n trúc máy tính tiên ñoán th h th 5 là th h các máy tính x lý song song. Tuy nhiên siêu máy tính c a IBM v n chưa ñư c g i là nhanh nh t th gi i vì vào 06/2006 vi n nghiên c u c a Nh t ðó là vi c c a tương lai xa, còn hi n t i thì các công ty s n RIKEN thông báo cho ra ñ i máy tính MDGRAPE-3 v i t c ñ lên xu t máy tính ñang ñ nh hư ng phát tri n các máy tính v i nhi u ñ n 1 Petaflop, t c nhanh hơn t i 3 l n máy Blue Gene/L nhưng b x lý nh m gi i quy t các bài toán song song ñ tăng cư ng t c ch dùng 40.314 CPU. Máy tính này không ñư c s p vào TOP500 ñ x lý chung c a máy tính. Thành qu c a vi c này là hàng lo t vì nó không ñư c dùng cho m c ñích chung mà ph c v cho vi c 21 22

Trả lời

DMCA.com Protection Status