Tìm hiểu về bộ nhớ máy tính phần 1

I. Các đặc trưng chính của hệ thống bộ nhớ máy tính

1. Vị trí: 
Bộ nhớ máy tính bao gồm cả hai loại bộ nhớ trong và ngoài. Bộ nhớ trong của máy tính thường được đề cập đến như bộ nhớ chính. Bộ nhớ ngoài của máy tính gồm các thiết bị lưu trữ ngoại vi, như đĩa và băng từ, vốn có thể truy cập được đối với CPU thông qua các bộ điều khiển nhập/xuất.
2. Dung lượng: 
Với bộ nhớ trong, dung lượng thường được biểu diễn dưới dạng byte. (1 byte = 8 bit) hay word. Các độ dài word phổ biến là 8, 16, và 32 bit. Bộ nhớ ngoài có dung lượng được biểu thị theo byte.
3. Đơn vị truyền: 
Với bộ nhớ trong, đơn vị truyền bằng với số đường dữ liệu vào/ra khỏi module bộ nhớ. Giá trị này thường bằng với độ dài của một word, nhưng cũng có thể không. Để hiểu rõ hơn khái niệm này, chúng ta hãy xem xét ba khái niệm có liên quan đến bộ nhớ trong:
   • Word: Đơn vị tự nhiên của tổ chức máy tính. Kích thước của một word thường bằng với số bit được sử dụng để biểu diễn một số hay độ dài của chỉ thị. Tuy nhiên có rất nhiều ngoại lệ. Lấy ví dụ, máy CRAY-1 có độ dài word 64 bit trong khi có biểu diễn số nguyên 24 bit. Máy VAX có nhiều loại độ dài chỉ thị dưới dạng bội số của byte, và có kích thước word 32 bit.
   • Các đơn vị khả định địa chỉ: Trong nhiều hệ thống, đơn vị khả định địa chỉ là word. Mặc dù vậy, có một số hệ thống cho phép định địa chỉ ở mức byte. Trong mọi trường hợp, mối quan hệ giữa độ dài A của một địa chỉ và số N các đơn vị khả định địa chỉ là 2
   • Đơn vị truyền: Đối với bộ nhớ chính, đây là số bit đọc/ghi vào bộ nhớ tại một thời điểm. Đơn vị truyền không nhất thiết bằng một word hay một đơn vị khả định địa chỉ. Với bộ nhớ ngoài, dữ liệu thường được truyền theo những đơn vị lớn hơn nhiều so với word và được gọi là khối.
4. Phương thức truy cập: 
Đây là một trong những yếu tố rõ nhất giúp phân biệt các kiểu bộ nhớ. Có bốn loại phương thức truy cập:
   • Truy cập tuần tự: Bộ nhớ được tổ chức thành các đơn vị dữ liệu gọi là bản ghi. Việc truy cập phải được thực hiện theo một dãy tuyến tính cụ thể. Thông tin địa chỉ được lưu trữ được dùng để phân tách các bản ghi và hỗ trợ quá trình tìm kiếm lấy thông tin. Một bộ phận đọc/ghi dùng chung được sử dụng. Bộ phận này phải được di chuyển từ vị trí hiện thời của nó đến vị trí được yêu cầu, quét qua và từ chối các bản ghi trung gian. Do đó, thời gian để truy cập một bản ghi tùy ý biến đổi khá cao. Các đơn vị băng từ, được thảo luận trong, là các đơn vị có dạng truy cập tuần tự.
  • Truy cập trực tiếp: Cũng như với truy cập tuần tự, truy cập trực tiếp bao gồm việc dùng chung một bộ phận đọc/ghi. Tuy nhiên, các khối hay bản ghi riêng lẻ có một địa chỉ duy nhất dựa trên vị trí vật lý. Việc truy cập được thực hiện thông qua truy cập trực tiếp cộng với tìm kiếm tuần tự, đếm, hay chờ để đến được vị trí cuối cùng. Một lần nữa, thời gian truy cập là biến đổi.
   • Truy cập ngẫu nhiên: Mỗi vị trí khả định địa chỉ trong bộ nhớ có một cơ chế định địa chỉ vật lý duy nhất. Thời gian truy cập một vị trí cho trước độc lập với dãy các truy cập trước đó và không thayđổi. Do đó, bất kỳ một vị trí nào cũng có thể được chọn ngẫu nhiên và được định địa chỉ cũng như truy cập trực tiếp. Các hệ thống bộ nhớ chính được truy cập ngẫu nhiên.
   • Liên kết: Đây là kiểu truy cập ngẫu nhiên bộ nhớ cho phép thực hiện việc so
sánh các vị trí bit có yêu cầu trong một word phục vụ cho việc đối sánh đặc biệt nào đó, và có thể thực hiện thao tác này cùng một lúc cho tất cả các word. Do đó một word được trích ra dựa trên một phần nội dung của nó chứ không phải dựa trên địa chỉ. Tương tự như với phương thức truy cập ngẫu nhiên thông thường, mỗi vị trí nhớ có cơ chế định địa chỉ riêng, và thời gian lấy thông tin không đổi, độc lập với vị trí hoặc khuôn dạng truy cập trước đó. Bộ nhớ cache có thể tận dụng cách truy cập liên kết này.
5. Hiệu suất: 
Đứng trên quan điểm người sử dụng, hai đặc trưng quan trọng nhất của bộ nhớ là dung lượng và hiệu suất vận hành. Có ba tham số hiệu suất được sử dụng:
• Thời gian truy cập: Đối với bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, đây là thời gian cần thiết để thực hiện một thao tác đọc hay ghi, tức là thời gian từ lúc một địa chỉ có mặt trong bộ nhớ cho đến lúc dữ liệu được lưu trữ xong hoặc đã sẵn sàng để sử dụng. Với bộ nhớ truy cập không ngẫu nhiên, thời gian truy cập là thời gian cần để định vị bộ phận đọc/ghi tại vị trí được yêu cầu.
• Thời gian chu kỳ bộ nhớ: Khái niệm này chủ yếu được áp dụng cho bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên và bao gồm thời gian truy cập cộng với bất kỳ thời gian.phụ thêm nào được yêu cầu trước khi truy cập thứ hai có thể được thực hiện. Phần thời gian phụ thêm này có thể được yêu cầu nhằm phát sinh dữ liệu nếu chúng được đọc một cách không loại trừ.
• Tốc độ truyền: Đây là tốc độ truyền dữ liệu vào/ra một đơn vị bộ nhớ. Với bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, giá trị này bằng 1/(Thời gian Chu kỳ).
6. Kiểu vật lý: 
Hiện nay có hai kiểu vật lý phổ biến nhất là bộ nhớ bán dẫn, sử dụng công nghệ LSI hay VLSI, và bộ nhớ với bề mặt từ hóa, được dùng cho đĩa và băng từ.
7. Đặc tính vật lý: 
Nhiều đặc tính vật lý của sự lưu trữ dữ liệu là rất quan trọng. Trong một bộ nhớ khả biến, thông tin phân rã một cách tự nhiên hoặc bị mất đi khi nguồn điện bị tắt. Trong một bộ nhớ bất biến, thông tin một khi đã được ghi sẽ được lưu giữ mà không bị thoái hóa. Các bộ nhớ có bề mặt từ hóa thuộc loại bất biến. Bộ nhớ bán dẫn có thể khả biến hoặc bất biến. Bộ nhớ không thể xóa thì không thể thay đổi được, ngoại trừ việc phá hủy đơn vị lưu trữ. Bộ nhớ bán dẫn kiểu này được biết đến với tên gọi bộ nhớ chỉ đọc (ROM).

II. Sự phân cấp bộ nhớ

Một sự phân cấp bộ nhớ kiểu mẫu được chỉ ra trên hình. Khi chúng ta đi từ trên xuống trong sơ đồ phân cấp này, những sự kiện sau sẽ xảy ra:
   • Giảm phí tổn cho một bit
   • Tăng dung lượng
   • Tăng thời gian truy cập
   • Giảm tần số truy cập bộ nhớ bởi CPUDo vậy bộ nhớ nhỏ hơn, nhanh hơn, đắt tiền hơn được phụ trợ bởi bộ nhớ lớn hơn, chậm hơn, rẻ hơn. Chìa khóa cho sự thành công trong cách tổ chức này là yếu tố cuối cùng, tức là giảm thiểu tần số truy cập.

Hình 1: Sự phân cấp bộ nhớ

Nếu bộ nhớ được tổ chức theo các mục từ (a) đến (c) ở trên, và dữ liệu cùng với chỉ thị có thể được phân phối qua bộ nhớ theo (d), thì một cách trực quan cho thấy sơ đồ này sẽ làm giảm phí tổn toàn thể trong khi vẫn duy trì một mức độ hiệu suất cho trước.

Hoạt động của động cơ ôtô

Bạn đã bao giờ mở nắp ca-pô chiếc ôtô của mình và tự hỏi cái gì xảy ra trong động cơ của nó chưa? Có thể bạn không hiếu kỳ và không muốn biết tường tận điều đó. Thế nhưng khi mua một chiếc xe mới chắc chắn bạn cũng cần phải biết 3.0 V6 hay 2.4 G... nghĩa là gì? “Dual overhead cams” hay “tuned port fuel injection” là thế nào?... Để trả lời cho các câu hỏi trên, chúng ta hãy tìm hiểu về động cơ của ôtô.

Mục đích của động cơ ôtô là chuyển đổi năng lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy xăng, dầu thành năng lượng cơ học để chiếc xe của bạn có thể chuyển động được. Do quá trình cháy diễn ra bên trong xilanh nên động cơ này được gọi là động cơ đốt trong.

Động cơ Maybach 57

Trên thực tế, có cả loại động cơ đốt ngoài. Ví dụ như động cơ hơi nước sử dụng trên xe lửa cổ điển là loại động cơ đốt ngoài. Loại nhiên liệu như than, gỗ, dầu, ... được sử dụng trên động cơ hơi nước để tạo ra nhiệt năng đun nước sôi thành hơi nước và chính hơi nước này lại tạo nên chuyển động bên trong động cơ. Hiệu suất của động cơ đốt trong cao hơn động cơ đốt ngoài (tức là cùng quãng đường như nhau, động cơ đốt trong tốn ít nhiên liệu hơn động cơ đốt ngoài), thêm nữa động cơ đốt trong có kích thước nhỏ hơn nhiều so với động cơ đốt ngoài tương đương. Đó là lý do tại sao ôtô lại sử dụng động cơ đốt trong.

Nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ

Hầu hết các xe ôtô hiện nay sử dụng động cơ đốt trong loại piston chuyển động tịnh tiến do có các ưu điểm:

- Hiệu suất khá cao (so với động cơ đốt ngoài)
- Chi phí sử dụng vừa phải (so với động cơ tuabin khí)
- Dễ dàng tiếp nhiên liệu duy trì hành trình (so với động cơ điện)
- Những ưu điểm này làm cho động cơ đốt trong là công nghệ hầu như là duy nhất hơn 100 năm qua.

Để rõ hơn về nguyên lý hoạt động, chúng ta hãy tìm hiểu những điều cơ bản nhất về động cơ đốt trong.

Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Mô phỏng quá trình bắn của khẩu súng đại bác

Trước hết, một ví dụ đơn giản nhất về động cơ đốt trong chính là khẩu súng đại bác. Khẩu súng là một ống hình trụ được bịt kín một đầu. Người ta nhồi thuốc súng vào lòng nòng súng sau đó cho một viên đạn (hình dạng hình trụ có đầu nhọn) để bịt kín hoàn toàn khối thuốc súng. Khi bắn, người ta châm lửa đốt cho khối thuốc súng cháy. Lượng khí sinh ra tức thời rất lớn làm áp suất trong nòng súng tăng mạnh đẩy viên đạn bắn ra khỏi nòng súng. Động cơ của các xe ôtô chính là một cơ cấu cơ khí tận dụng được năng lượng đó và chuyển hoá thành chuyển động quay cho trục khuỷu của động cơ.

Hầu hết các xe ôtô hiện nay đang sử dụng loại động cơ 4 kỳ (do Nicolaus Otto phát minh năm 1867). 4 kỳ của động cơ đốt trong được minh hoạ ở hình 1. Chúng gồm có:

- Kỳ hút (nạp)
- Kỳ nén
- Kỳ cháy (nổ)
- Kỳ xả

Chúng ta có thể nhìn thấy chi tiết đang chuyển động lên xuống trong động cơ, đó là piston. Piston được nối với trục khuỷu nhờ thanh truyền. Toàn bộ quá trình của 4 kỳ có thể miêu tả như sau:

Hình 1: Nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ

Chú thích: A: Van nạp, cò mổ, lò xo xu-páp; B: Nắp xilanh; C: Họng hút; D: Nắp xilanh; E: Thân xilanh; G: Các-te chức dầu; H: Dầu bôi trơn; I: Trục cam; Van xả, cò mổ, lò xo xu-páp; K: Bugi; L: Họng xả; M: Piston; N: Thanh truyền; O: Vòng đệm; P: Trục khuỷu. 

1. Vị trí xuất phát đầu tiên của piston là ở trên đỉnh, lúc này van (xuppap) nạp mở ra và piston chuyển động xuống dưới để lượng hỗn hợp không khí và các hạt xăng nhỏ (gọi tắt là hỗn hợp khí) nạp đầy vào trong xi lanh (phần 1-màu vàng).

2. Khi piston chuyển động lên trên để nén khối không khí đã hoà trộn các hạt xăng nhỏ li ti. Việc nén không khí lại sẽ làm cho hiệu quả của việc đốt cháy không khí tăng thêm nhiều (phần 2-màu tím).

3. Khi piston chạm tới đỉnh (điểm chết trên) của hành trình đi lên, nến điện phát tia lửa đốt cháy xăng hoà trộn trong không khí. Lúc này hơi xăng cháy tức thời đã tạo nên sự nổ ở trong xilanh đẩy piston đi xuống (phần 3-màu đỏ).

4. Khi piston đã ở điểm dưới cùng (điểm chết dưới), van (xuppap) xả mở ra và khi piston đi lên sẽ đẩy toàn bộ lượng khí trong xi lanh ra ngoài qua ống xả (phần 4-màu xanh).

Bây giờ, động cơ lại sẵn sàng cho chu trình tiếp theo và nó lại tiếp tục nạp hỗn hợp khí và hơi xăng. Lưu ý rằng, chuyển động của động cơ là chuyển động quay của trục khuỷu, còn chuyển động của piston lại là chuyển động tịnh tiến. Để chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay cần nhờ đến trục khuỷu. Bây giờ chúng ta cùng xem xét sự ghép nối và phối hợp làm việc của các bộ phận trong động cơ như thế nào?

Phần cốt lõi của động cơ là xilanh và piston chuyển động lên xuống trong đó. Động cơ mô tả trên đây là loại động cơ một xilanh. Thế nhưng đa số động cơ ôtô hiện nay không chỉ có một xilanh mà có tới 4, 6 hoặc 8 xilanh, 12 hay 16. Đối với động cơ nhiều xilanh, các xilanh được sắp xếp thành một trong những cách sau: thành một hàng dọc (xilanh xếp thẳng hàng), thành hình chữ V (xilanh xếp hình chữ V) , hai xilanh xếp đối nhau nằm ngang (xilanh xếp đối đỉnh) hoặc hình sao (động cơ máy bay) như hình vẽ minh hoạ dưới đây.

Mô phỏng hoạt động của động cơ 4 xilanh, thẳng hàng


Mô phỏng hoạt động của động cơ 6 xilanh, xếp hình chữ V (V6)


Mô phỏng hoạt động của động cơ 4 xilanh, đối đỉnh

Mỗi cách sắp xếp có những ưu, nhược điểm riêng về độ êm dịu khi hoạt động, giá thành sản xuất, hình dạng kết cấu. Những ưu, nhược điểm của từng loại sẽ làm cho chúng phù hợp với từng loại phương tiện giao thông. Ví dụ: động cơ chữ V hoặc 1 hàng dọc và ít xilanh thường sử dụng cho ôtô, động cơ 1 hàng dọc và nhiều xi lanh thường được dùng cho tàu thuỷ còn động cơ hình sao thì thường dùng trên máy bay,...

Các thuật ngữ thường dùng trong động cơ

Đầu tiên là “dung tích xi lanh”. Buồng cháy là khoảng không gian mà kỳ nén và kỳ xả xảy ra. Khi piston chuyển động lên và xuống, bạn có thể thấy kích cỡ của buồng cháy thay đổi. Nó có thể là thể tích lớn nhất hoặc nhỏ nhất. Hiệu số giữa thể tích lớn nhất và thể tích nhỏ nhất được gọi là dung tích xi lanh và được đo bằng lít hoặc cc (cubic Centimeter - 1000 cc bằng 1 lít).

Dưới đây là một số ví dụ:

- Một cưa máy cần có một động cơ khoảng 40 cc
- Một xe môtô cần động cơ khoảng 500 cc hoặc 750 cc
- Một xe ôtô thể thao cần động cơ lớn hơn nữa, khoảng 5 lít.
- Đa số xe ôtô bình thường cần động cơ từ 1.5 lít (1500 cc) đến 4.0 lít (4000 cc)

Nếu bạn có một động cơ 4 xilanh và mỗi xilanh có dung tích khoảng nửa lít thì động cơ của bạn có dung tích 2.0 lít. Nếu mỗi xilanh là nửa lít nhưng động cơ có 6 xilanh xếp thành hình chữ V thì động cơ của bạn có dung tích 3.0 lít và người ta thường ký hiệu là động cơ 3.0 V6. Thông thường dung tích xilanh cho bạn biết về công suất của động cơ. Một xilanh dung tích 0.5 lít có thể chứa lượng hỗn hợp khí gấp đôi một xilanh dung tích 0.25 lít. Vì vậy động cơ 2.0 lít có thể chỉ cho công suất bằng một nửa động cơ 4.0 lít. Có thể tăng dung tích xilanh bằng cách tăng số lượng xilanh của động cơ hoặc tăng thể tích buồng cháy của từng xilanh.

Chắc hẳn bạn đã nhìn thấy động cơ xe của bạn có rất nhiều hệ thống phụ giúp cho nó hoạt động. Hầu hết các hệ thống phụ trợ được thiết kế với những công nghệ khác nhau. Hệ thống phụ càng hiện đại thì hiệu suất của động cơ càng cao và ngược lại. Sau đây chúng ta cùng xem xét một số hệ thống phụ được lắp đặt trên động cơ hiện đại.

Bugi 

Nến điện dùng để cung cấp tia lửa đốt cháy hỗn hợp khí tạo nên sự cháy trong động cơ. Nến điện cần phải đánh lửa đúng thời điểm để hiệu suất của kỳ nổ đạt cao nhất. (xem bài hệ thống đánh lửa trên ô tô).

Xu-páp (van xả, hút)

Mô phỏng hoạt động của cơ cấu phối khí

Các xu-páp hút và xả cần phải được mở ra đúng thời điểm để lượng không khí nạp vào xilanh nhiều nhất và thải sạch lượng khí cháy trong xilanh ra đường xả. Chú ý rằng, các xu-páp nạp và thải đều đóng ở kỳ nén và nổ để buồng cháy được bịt kín.

Piston

Piston có dạng hình trụ được chế tạo bằng kim loại và chuyển động lên xuống trong xi-lanh.

Xéc-măng

Xéc-măng có nhiệm vụ làm kín phần khe hở giữa piston và xilanh. Xéc-măng đáp ứng hai mục đích:
- Chống được sự lọt khí trong quá trình nén và nổ (loại xéc-măng này còn được gọi là xéc măng hơi).
- Ngăn chặn không cho dầu bôi trơn lọt lên buồng cháy vì nếu dầu lọt lên buồng cháy thì sẽ bị đốt và do vậy lượng tiêu hao dầu bôi trơn sẽ rất lớn đồng thởi làm giảm hiệu suất cháy (loại này được gọi là xéc-măng dầu).
- Đối với đa số các xe cũ, tiêu thụ dầu nhờn tăng lên vì xéc-măng dầu bị mòn nên dầu nhờn bị lọt lên buồng cháy và cháy lẫn với hòa khí.

Thanh truyền (tay biên)

Thanh truyền dùng để nối piston với trục khuỷu của động cơ. Chúng chuyển động vừa quay vừa tịnh tiến để chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu

Trục khuỷu (trục cơ)

Trục cơ

Trục khuỷu dùng để biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay giống như trục ở bộ bánh vít – trục vít.

Hộp trục khuỷu (các te)

Hộp trục khuỷu bao quanh trục khuỷu và dùng để chứa dầu bôi trơn.

Hệ thống phân phối khí (hệ thống nạp, thải)

Hệ thống phân phối khí gồm các xu-páp và một hệ cơ khí điều khiển chúng đóng mở đúng thời điểm. Hệ thống đóng, mở được gọi là trục cam. Trục cam có các vấu cam đẩy các xu-páp lên và xuống.

Chi tiết (trục cam, vòi phun... ) trong cơ cấu phối khí

Đa số các động cơ hiện đại sử dụng trục cam đặt trên nắp máy, tức là trục cam được đặt trên các xu-páp, như bạn nhìn thấy ở hình 5. Các vấu cam trên trục cam tác động trực tiếp lên các xu-páp hoặc thông qua một vật liên kết ngắn. Các động cơ cổ điển sử dụng loại trục cam đặt phía dưới gần trục khuỷu. Các thanh nối (còn gọi là đũa đẩy) sẽ truyền lực nâng của vấu cam đến các xu-páp qua các đòn bẩy (còn gọi là “dàn cò”).

Trục cam, xu-páp, lò xo, con đội...

Việc dẫn động trục cam quay nhờ dây đai, dây xích hoặc bánh răng truyền chuyển động của trục khuỷu đến để việc đóng mở các xu-páp đồng bộ với chuyển động của piston. Đối với động cơ bốn kỳ, khi trục khuỷu quay được hai vòng thì trục cam mới quay được một vòng.

Xích dẫn động trục cam và bánh răng cam

Đa số các động cơ hiệu suất cao hiện nay sử dụng 4 xu-páp trên một xi lanh ( hai nạp, hai xả) và do vậy cần tới hai trục cam cho một hàng xi-lanh. Điều này dẫn đến thuật ngữ “dual overhead cams (DOHC)” tức là hai trục cam đặt trên nắp xilanh.

Hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa có tác dụng sinh ra nguồn điện cao áp và đưa đến nến điện sinh ra tia lửa đốt cháy nhiên liệu. Bạn dễ dàng tìm ngay ra hệ thống đánh lửa nhờ bộ phân phối điện (chia điện). Bộ chia điện có một đường dây cao áp nối vào trung tâm (còn gọi là dây cao áp chính) và có 4, 6 hoặc 8 dây cao áp nối với các bugi (gọi là dây cao áp con, số dây cao áp con phụ thuộc vào số xilanh của động cơ). Bộ chia điện sẽ phân phối cho mỗi xilanh nhận được nguồn điện cao áp một lần trong một chu trình vào đúng thời điểm thích hợp của kỳ nén để quá trình cháy hoàn hảo nhất, động cơ sẽ hoạt động hiệu quả và êm dịu nhất.

Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát trên xe hơi gồm có bộ tản nhiệt (két nước làm mát) và bơm nước cùng các ống dẫn và cảm biến nhiệt độ. Nước được luân chuyển trong động cơ và đi ra ngoài tới két mát để làm lạnh. Một số xe ôtô, trong đó có Volswagen Beetles và các xe mô tô hay máy cắt cỏ, động cơ được làm mát bằng không khí (các động cơ này rất dễ nhận ra bởi các cánh tản nhiệt bên ngoài mỗi xi lanh). Tản nhiệt không khí có ưu điểm là trọng lượng của động cơ nhẹ hơn nhưng mức độ tản nhiệt kém hơn làm mát bằng nước nên nhiệt độ động cơ nóng hơn, hiệu suất và tuổi thọ giảm đi.

Hệ thống nạp và hệ thống khởi động 

Đa số các xe ôtô sử dụng hệ thống nạp bình thường (tức là hút khí tự nhiên nhờ độ chênh áp giữa áp suất của không khí bên ngoài và độ chân không trong xilanh). Đối với các ôtô hiện đại, để tăng hiệu suất động cơ người ta sử dụng hệ thống nạp khí Turbocharged hoặc Supercharged để tăng lượng không khí nạp vào động cơ đồng thời tăng mức độ hoà trộn không khí và nhiên liệu giúp cho áp suất nén tăng lên, quá trình cháy hoàn hảo hơn và hiệu suất cao hơn. Bộ Turbocharged sử dụng một tuabin nhỏ nhờ năng lượng của dòng khí thải làm quay máy nén khí còn bộ Supercharged lại sử dụng trực tiếp nguồn công suất của động cơ để làm quay máy nén khí.

Chi tiết cánh Tua-bin trong cơ cấu tăng áp Turbocharged

Hệ thống khởi động gồm có một động cơ điện và một cuộn dây khởi động từ. Khi bạn bật khoá điện khởi động, động cơ điện làm quay trục khuỷu động cơ vài vòng để tạo nên quá trình nén, nổ. Động cơ khởi động cần phải thắng được những sức cản sau:

- Toàn bộ lực ma sát của động cơ
- Lực nén của xilanh động cơ (đối với xilanh nào đó đang ở quá trình nén)
- Phần năng lượng để trục cam đóng và mở xu-páp
- Tất cả những hệ thống phụ khác như bơm nước làm mát, bơm dầu, máy phát điện,...

Vì nguồn điện từ ắc quy của xe chỉ là 12 V trong đó công suất của động cơ điện lại phải rất lớn để thắng được những lực cản trên đây, nên dòng điện sử dụng cho động cơ điện khá cao. Để tăng độ bền cho hệ thống khởi động cần phải giảm tải cho khoá điện bằng cách sử dụng khởi động từ đóng mở dòng điện vào động cơ điện. Như vậy khi bạn bật khoá điện khởi động động cơ, bạn đã cấp điện cho khởi động từ làm việc để đóng mở nguồn điện cho máy khởi động.

Hệ thống bôi trơn

Thân xilanh

Hệ thống bôi trơn có tác dụng đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt của các chi tiết chuyển động của động cơ để chúng di chuyển dễ dàng hơn. Có hai cụm chi tiết chính cần bôi trơn, đó là piston và các ổ bi hoặc bạc trục khuỷu và trục cam của động cơ. Đối với đa số động cơ, dầu bôi trơn được hút từ bình chứa dầu sau đó qua bộ lọc và được nén dưới áp suất cao đến các bề mặt bạc lót và thành xilanh. Sau đó lượng dầu này lại chảy về đáy các-te để tiếp tục một chu trình tuần hoàn mới.

Hệ thống nhiên liệu 

Hệ thống nhiên liệu bơm nhiên liệu từ thùng và trộn chúng với không khí để tạo điều kiện cháy tốt nhất trong lòng xilanh. Hệ thống nhiên liệu được chia thành 3 loại: Chế hòa khí, phun nhiên liệu gián tiếp và phun nhiên liệu trực tiếp.

Hệ thống chế hòa khí có tác dụng hoà trộn không khí với nhiên liệu ngay khi không khí được hút vào trong xilanh.

Trong động cơ phun xăng, một lượng nhiên liệu phù hợp nhất được phun trực tiếp vào trong xilanh của động cơ (direct fuel injection) hoặc phun vào đường ống nạp chung (port fuel injection).

Hệ thống xả

Hệ thống xả bao gồm đường ống xả và bộ giảm thanh. Nếu không có bộ giảm thanh thì bạn sẽ nghe thấy âm thanh của hàng ngàn tiếng nổ thoát ra từ đường ống xả. Bộ giảm thanh sẽ làm giảm âm lượng tiếng nổ của động cơ. Hệ thống xả còn có bộ lọc xúc tác nhằm lọc bớt các chất độc hại của khí thải trước khi thải chúng ra ngoài môi trường.

Hệ thống điều khiển chất thải

Hệ thống điều khiển chất thải ở các xe hơi hiện đại gồm có một bộ lọc xúc tác, một hệ thống cảm biến và các cơ cấu chấp hành, một máy tính để giám sát và điều chỉnh hoạt động của các bộ phận. Ví dụ, bộ lọc xúc tác sử dụng chất xúc tác và oxy để đốt cháy hết toàn bộ lượng nhiên liệu và các chất hoá học khác còn sót lại trên đường ống xả. Một cảm biến oxy đặt trong dòng chảy của khí xả sẽ báo cho máy tính điều chỉnh lượng oxy phù hợp.

Hệ thống điện 

Hệ thống điện gồm có nguồn điện (ắc quy) và máy phát điện. Máy phát điện dẫn động bằng dây đai và sinh ra điện năng để nạp cho ắc quy. Nguồn điện 12 vôn của ắc quy sẽ cung cấp cho toàn bộ hệ thống điện như hệ thống đánh lửa, radio, đèn pha, bộ rửa kính điện, hệ thống đóng cửa điện,... nhờ hệ thống dây điện của xe. 

Theo khoahoc

Ổ cứng lai lựa chọn mới

Việc SSD có tốc độ cao hơn hẳn nhiều lần so với HDD là điều không lạ lẫm. Nhưng giá thành các chip nhớ flash lại quá cao so với các phiến dĩa từ khiến cho dung lượng SSD không thể cao nếu NSX muốn đưa nó đến tay người tiêu dùng. Ổ cứng lai (hybrid) ra đời như một chọn lựa nối liền các cách biệt đấy.

Tại Mỹ, một SSD 128 GB hiện có giá 130 USD. Tại cùng mức ấy, bạn có thể mua một HDD 3,5" dành cho desktop có dung lượng 2 TB, hoặc một HDD 2,5" cho laptop dung lượng 1 TB. Hai năm trước đây, Seagate rồi theo sau là Samsung lần lượt ra mắt các giải pháp SSD đi kèm với HDD. Ý đồ là vẫn muốn đạt được tốc độ cực đỉnh của SSD đắt tiền song vẫn có được dung lượng lưu trữ cao của HDD phổ thông. Về sau, đến lượt Toshiba rồi Western Digital (WD) cũng ra mắt giải pháp tương tự.

Các ổ lai hoạt động cũng không khác cách mà công nghệ lưu trữ flash hoạt động song song với lưu trữ từ trên các PC cao cấp hiện nay lắm. Những hệ thống đấy có một SSD dung lượng nhỏ, gắn rời và chứa hệ điều hành cùng các dữ liệu thường dùng, được trợ lực bởi một hay nhiều ổ cơ truyền thống để chứa các dữ liệu ít được truy cập hoặc các bộ sưu tập tài liệu kích thước lớn.

Cũng dựa trên nguyên lý ấy, nhưng ổ lai kết hợp hai thiết bị độc lập trên làm một ổ chứa duy nhất. Và ngược với hai ổ độc lập vốn chứa dữ liệu theo tuỳ chọn của người dùng, ổ lai dựa trên các thuật toán "bộ đệm" (caching) do firmware của thiết bị điều khiển. Nó sẽ tính toán xem phần dữ liệu nào nên nằm trên phần flash và phần nào nằm trên các đĩa từ.

Vì dựa trên firmware, nên với bản thân hệ điều hành, ổ lai xuất hiện như một ổ chứa duy nhất mà phần SSD đóng vai trò là một bộ đệm cực lớn. Do bộ nhớ flash không cần điện để duy trì dữ liệu, nên sau khi tắt máy thì những gì được ghi nên phần flash vẫn giữ nguyên chứ không giống bộ đệm DRAM.

Hiện có một số giải pháp lai trên thị trường song phổ biến là phiên bản 2,5" dành cho laptop của Seagate - Momentus XT SSHD. Seagate gọi thuật toán bộ đệm của mình với cái tên Adaptive Memory. Gần đây Toshiba và WD cũng công bố các bản mỏng hơn với bề dày 7 mm, dành riêng cho ultrabook. Chúng có thể cũng dùng thuật toán bộ đệm, song cũng có thể là hai ổ độc lập trong một đóng gói vật lý duy nhất.

Lại nói ở thuật toán bộ đệm, nó sẽ theo dõi các file mà bạn tải nhiều lần nhất (ví như hệ điều hành, các ứng dụng, bản nhạc thường nghe) rồi copy chúng lên phần nhớ flash của ổ lai. Nhờ vậy mà việc nạp các file ấy lên bộ nhớ RAM sẽ nhanh hơn nhiều. Bù lại có một vấn đề ở đây là trong lần đầu tiên sử dụng các ổ lai này, bạn sẽ không thấy được hiệu quả mà chỉ theo thời gian, tốc độ mới dần cải thiện.

Trong kiểm nghiệm của PCWorld bằng WorldBench 7, chúng ta có thể thấy một ổ lai sẽ hơn gì một HDD thông thường và như thế nào với một SSD xịn. Ổ lai là chiếc Momentus XT 750 GB có bộ đệm flash 8 GB, HDD thường là một ổ Seagate 500 GB và SSD xịn là Mercury Extreme 6G 240 GB của OWC.

PCWorld chạy kiểm nghiệm 6 lần nhằm giúp firmware "làm quen" với ứng dụng. Sau 6 lần đấy, thời gian khởi động máy của ổ lai giảm từ 35 xuống 31 giây, còn điểm WorldBench tăng từ 112 lên 116. Nghe có vẻ không nhiều, tuy vậy bạn chú ý là điểm số này cao hơn hẳn điểm chiếc HDD thường. Ngoài ra tốc độ boot của chiếc HDD thường không cải thiện, chỉ trừ điểm WorldBench tăng 4%, có lẽ do cơ chế prefetch có sẵn trong Windows 7.

Cần nói thêm WorldBench không đo thời gian nạp dữ liệu, mà chỉ đo hiệu năng của ứng dụng. Chi tiết này cho thấy ở chừng mực nào đó, tốc độ nạp file nhanh hơn cũng có thể cho hiệu năng cao hơn. Ngoài ra đừng quên rằng ổ lai chỉ là giải pháp bắc cầu, thực tế cỗ máy dùng SSD thuần cho điểm số cao hơn đến 40%.

Như vậy đầu tư vào ổ lai, thế nào cho phù hợp? Tuỳ thuộc vào túi tiền và loại máy mà bạn dùng. Hiện tại Mỹ, một HDD 2,5" 750 GB có giá 80 USD, một ổ lai Momentus XT SSHD 750 GB là 130 USD, và một chiếc SSD 128 GB cũng khoảng ngần ấy. Căn cứ vào đấy, có thể thấy ổ lai sẽ phù hợp cho laptop, nơi mà không gian vật lý cho một thiết bị lưu trữ rất hạn hẹp trong khi bạn muốn có tốc độ cao lẫn dung lượng lớn.

Còn tới desktop, một thùng máy thường có ít nhất 2 - 3 khoang gắn HDD. Một mainboard trung bình cũng có 4 - 6 cổng SATA. Nên tuỳ chọn một SSD gắn rời chạy song song với một hay vài HDD sẽ hợp lý hơn. Ngoài ra kể cả với laptop, nếu bạn đã có HDD di động gắn ngoài, trang bị SSD làm thiết bị lưu trữ chính cũng không phải ý tồi.

Ổ cứng HDD SSD và ổ cứng lai

Dung lượng ổ cứng truyền thống (HDD) ngày càng lớn, ổ thể rắn (SSD) thì đang dần phổ biến trong khi ổ cứng lai kết hợp ưu điểm của HDD và SSD cũng hứa hẹn tương lai hấp dẫn không kém.

Thị trường thiết bị lưu trữ thêm phần sôi động với sự xuất hiện của ổ cứng lai.

Ổ cứng truyền thống (HDD) chưa thể hồi phục hoàn toàn sau trận lũ lịch sử tại Thái Lan năm ngoái, trong khi ổ thể rắn (SSD) cũng có sự phát triển mạnh mẽ và trở nên phổ biến trong các dòng máy tính xách tay cao cấp. Bên cạnh đó, việc các nhà sản xuất ổ cứng hàng đầu thế giới lần lượt công bố các mẫu ổ cứng lai cũng góp phần tạo sự đa dạng thị trường.

Dưới đây là một số khái niệm cơ bản, ưu khuyết điểm các thiết bị lưu trữ trên hầu giúp bạn có sự lựa chọn tốt nhất cho nhu cầu cá nhân:

Ổ cứng truyền thống (HDD)

Về cơ bản, cấu trúc bên trong ổ cứng truyền thống gồm các phiến đĩa xếp chồng lên nhau theo trục đứng. Mỗi phiến đĩa chia thành nhiều vòng tròn đồng tâm gọi là track. Mỗi track cũng được chia thành nhiều đoạn nhỏ gọi là sector. Các sector trên cùng track kết hợp với nhau thành cluster và dữ liệu được lưu trên từng cluster. Khi có yêu cầu truy xuất dữ liệu, đầu đọc/ghi sẽ di chuyển qua bề mặt đĩa (theo phương ngang) để đọc hoặc ghi dữ liệu trên mỗi cluster.

Cấu trúc bên trong ổ cứng truyền thống.

Như vậy, số vòng quay của phiến đĩa (revolution per minute - rpm) và tốc độ di chuyển của đầu đọc/ghi sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu năng ổ cứng. Bên cạnh đó, mỗi hãng đều có những công nghệ riêng nhằm cải thiện hiệu năng, gia tăng độ bền hoặc tính ổn định của ổ cứng trong quá trình sử dụng.

Hiện tại, tốc độ truy xuất cao nhất của ổ cứng có thể đạt 200 MB/giây và thời gian truy cập ngẫu nhiên từ 5 – 8 ms. Tính theo dung lượng và chi phí (tính trên mỗi gigabyte) thì ổ cứng truyền thống vẫn là lựa chọn hàng đầu. Hầu hết ổ cứng hiện nay sử dụng giao tiếp SATA 3.0 (6 Gb/giây) và dung lượng chạm “mốc” 4 TB (tương đương 4.000 GB).

Ổ thể rắn (SSD)

So với ổ cứng truyền thống, ổ thể rắn (solid state drive hay SSD) có ưu thế vượt trội về tốc độ truy xuất (đọc/ghi) dữ liệu, độ bền và khả năng chống sốc tốt hơn, hoạt động mát hơn vì không có bộ phận chuyển động. Như vậy dữ liệu của bạn sẽ được bảo vệ tốt hơn khi máy tính bị rơi hay va chạm.

SSD Vector của OCZ là một trong những ổ SSD nhanh nhất hiện nay.

Về công nghệ bộ nhớ, SSD chia làm 2 loại là sử dụng flash NAND SLC (single level cell) chứa 1 bit dữ liệu trên mỗi ô nhớ và flash NAND MLC (multi level cell) chứa 2 bit hoặc nhiều hơn trên mỗi cell. So với flash SLC thì MLC có độ bền thấp, tốc độ truy xuất chậm hơn, thường được sử dụng trong SSD dòng phổ thông trong khi flash NAND SLC có độ bền cao hơn, tốc độ truy xuất nhanh hơn, sử dụng trong SSD cao cấp.

Ngoài ra, các SSD còn hỗ trợ công nghệ TRIM nhằm ngăn ngừa sự suy giảm tốc độ đọc/ghi sau một thời gian sử dụng. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý các phiên bản hệ điều hành có hỗ trợ TRIM là Windows 7, Windows 8, Windows 2008 R2, Mac OS X Snow Leopard (10.6.6), Lion (10.7), các phiên bản OpenSolaris phát hành sau tháng 6/2010 và FreeBSD 8.2.

SSD phổ thông hiện vẫn sử dụng giao tiếp SATA 3.0 (6 Gb/giây) trong khi SSD cao cấp sử dụng giao tiếp PCI Express có tốc độ truy xuất dữ liệu, độ bền và đáng tin cậy gấp nhiều lần SSD phổ thông. Tốc độ truy xuất dữ liệu SSD cao nhất có thể đạt mức 550 MB/giây; gần đạt ngưỡng tới hạn 6 Gb/giây của giao tiếp SATA 3.0, hiệu suất đọc/ghi ngẫu nhiên khoảng 80.000/65.000 lượt dữ liệu (4KB) vào/ra mỗi giây (IOPS).

Dù giá ổ thể rắn đã giảm nhiều trong thời gian qua nhưng xét tỷ lệ giá/dung lượng vẫn còn rất cao so với ổ cứng truyền thống. Ngoài ra do sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu nên dung lượng ổ thể rắn có phần “khiêm tốn” hơn so với ổ cứng truyền thống. Dù có độ bền cao hơn ổ cứng truyền thống nhưng SSD có thể “đột tử” mà không có bất kỳ dấu hiệu báo trước. Do đó, người dùng cần thường xuyên sao lưu những dữ liệu quan trọng, thông tin cá nhân phòng khi ổ cứng gặp lỗi.

Ổ cứng lai (HHD)

Dữ liệu cần truy xuất nhanh sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ flash trong khi dữ liệu không dùng thường xuyên sẽ lưu trên các phiến đĩa của ổ cứng lai.

Xuất hiện trong những năm gần đây, ổ cứng lai (HHD hay hybrid hard drive) kết hợp những ưu điểm của SSD lẫn HDD; tốc độ truy xuất cao đồng thời có dung lượng lưu trữ lớn và mức giá phù hợp với số đông người dùng hơn.

Phương thức hoạt động của ổ cứng lai cũng tương tự công nghệ đồ họa lai áp dụng trên một số dòng máy tính cá nhân (laptop, desktop) hiện nay. Những dữ liệu thường xuyên sử dụng, cần truy xuất nhanh được lưu trữ trong bộ nhớ flash trong khi những dữ liệu không truy cập thường xuyên sẽ lưu giữ trên các phiến đĩa của ổ cứng. Người dùng không phải chọn và xác định dữ liệu nào nằm ở đâu mà thay vào đó, giải thuật xử lý lưu trữ trong firmware ổ cứng sẽ quyết định dữ liệu nào lưu ở bộ nhớ flash SSD, dữ liệu nào lưu trên ổ cứng.

Momentus XT SSHD của Seagate dùng công nghệ bộ nhớ logic đệm Adaptive Memory trong khi Toshiba, Western Digital cũng có công nghệ bộ nhớ tương tự nhưng thay vào đó là sự kết hợp SSD và HDD trong cùng ổ vật lý. Dù sử dụng công nghệ nào thì giải thuật xử lý vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi mức độ sử dụng tập tin của hệ điều hành, phần mềm để quyết định lưu chúng ở SSD hay HDD.

Momentus XT, ổ cứng lai của Seagate áp dụng công nghệ bộ nhớ logic đệm Adaptive Memory.

Lúc đầu khi bộ nhớ flash chưa có gì, tốc độ truy xuất ổ cứng lai vẫn tương đương ổ cứng truyền thống, nhưng sau thời gian sử dụng, tốc độ truy cập sẽ dần được cải thiện, hiệu suất nâng lên thấy rõ. Thử nghiệm của PCW Mỹ trên ổ cứng lai Seagate Momentus XT 750GB với 8GB SSD cho thấy sau 6 lần thử nghiệm, thời gian khởi động hệ thống giảm dần từ 35 giây xuống còn 31 giây, điểm WorldBench 7 tăng từ 112 lên 116 điểm. Mức cải thiện thời gian khởi động hệ thống đạt 12%, điểm WorldBench 7 tăng 4%. Xét về lâu dài, ổ lai sẽ dần cải thiện hiệu năng tổng thể hệ thống trong quá trình sử dụng.

Lựa chọn nào cho bạn

Như đã đề cập trên, xét tỷ lệ giữa dung lượng và chi phí thì ổ cứng truyền thống vẫn là lựa chọn hấp dẫn. Các ổ cứng dung lượng từ 500GB trở xuống là lựa chọn phù hợp với người dùng gia đình và văn phòng cho nhu cầu học tập, làm việc và giải trí đơn giản. Ổ cứng dung lượng hàng terabyte trở lên thích hợp cho trung tâm dữ liệu (data center) hoặc máy tính giải trí đa phương tiện (HTPC) cần không gian lưu trữ lớn.

Thị trường SSD luôn có sự cạnh tranh khốc liệt giữa các thương hiệu.

SSD với ưu thế vượt trội về tốc độ truy xuất và khả năng chống sốc tốt sẽ thích hợp cho người dùng thường xuyên di chuyển. Tuy nhiên, do chi phí sản xuất bộ nhớ flash khá cao nên các hãng thường giới hạn dung lượng SSD để có giá thành hợp lý. Chẳng hạn SSD dung lượng 128 GB có giá trung bình khoảng 2,5 triệu đồng, tương đương mức giá HDD 3,5 inch dung lượng 2TB cho desktop hoặc HDD 2,5 inch dung lượng 1TB cho laptop. Nếu sử dụng laptop, bạn đọc nên chọn SSD dung lượng 128 hoặc 256GB tùy tính chất công việc trong khi với desktop, bạn nên dùng SSD 128 GB làm phân vùng hệ thống (phân vùng cài đặt hệ điều hành và phần mềm) trong khi vẫn sử dụng ổ cứng truyền thống để lưu dữ liệu.

Các ổ cứng lai hiện được thiết kế theo chuẩn 2,5 inch, phù hợp cho máy tính xách tay vì sự nhỏ gọn, tốc độ nhanh hơn ổ cứng truyền thống nhưng vẫn đảm bảo dung lượng lưu trữ lớn. Seagate, Samsung, Toshiba và Western Digital cũng đã lần lượt công bố các mẫu ổ cứng lai của hãng tuy nhiên những sản phẩm đầu tiên chỉ mang tính chất “trình diễn”, chưa được bán chính thức tại Việt Nam.

Công nghệ CPU Intel Core I

Intel là một trong những công ty sản xuất CPU hàng đầu thế giới với các dòng CPU từ 386, 486, 586, Pentium I, II, III cho đến Core 2 dual và Core I, những dòng CPU này được nhiều hãng sản xuất máy tính trên thế giới chọn làm CPU cho máy tính PC. Riêng dòng sản phẩm CPU core I, gồm core I3, I5 và I7 được Intel cải tiến với tốc độ xử lý nhanh và hiệu quả.

I / Giới thiệu

- CPU được viết tắt từ cụm từ  Central Processing Unit (đơn vị xử lý trung tâm), với chức năng xử lý các công việc tính toán và điều khiển hoạt động của máy tính. CPU được coi là đầu não của máy tính.

• Lich sử phát triển của CPU

 - Sự ra đời và phát triển của CPU từ năm 1971 cho đến nay với các tên gọi tương ứng với công nghệ và chiến lược phát triển kinh doanh của hãng Intel : CPU 4004, CPU 8088, CPU 80286, CPU 80386, CPU 80486, CPU 80586,….. Core i3, i5, i7. Tóm tắt qua sơ đồ mô tả :

II / Cấu tạo của CPU

- CPU được cấu tạo bởi nhiều bộ phận khác nhau và mỗi bộ phận có chức năng chuyên biệt gồm :

1. Control Unit (CU): Điều khiển các hoạt động bên trong CPU.
2. Đơn vị xử lý logic (ALU): Tính toán số nguyên và các phép toán logic (And, Or, Not, X-or).
3. Đơn vị xử lý số học (FPU): Tính toán số thực.
4. Bộ giải mã lệnh (IDU): Chuyển đổi các lệnh của chương trình thành các yêu cầu cụ thể.
5. Bộ nhớ đệm (Cache): Lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình xử lý.
6. Thanh ghi (Register): Chứa thông tin trước và sau khi xử lý.
7. Các bus vào – ra (I/O Bus): Hệ thống đường dẫn tín hiệu kết nối các thành phần của CPU với nhau và với bo mạch chủ (MB).

• Phân loại CPU

 A / Phân loại theo kiến trúc thiết kế :

 - Core/Penryn: Conroe, Wolfdale, Kentsfield, Yorkfield

• Kiến trúc Core có các cải tiến quan trọng như: Wide Dynamic Execution (khả năng mở rộng thực thi động).
• Tính quản lý điện năng thông minh (Intelligent Power Capability).
• Chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache): hai nhân shared cache L2, tăng dung lượng cache cho từng Core.

 - Sandy Bridge là tên mã của một bộ vi xử lý :

• Đang được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Nehalem.
• Được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 32nm từ Westmere (tên cũ là Nehalem-C) và áp dụng nó vào kiến trúc Sandy Bridge mới. Tên mã trước đây cho BXL này là Gesher.

 - Haswell là tên mã của một bộ vi xử lý :

• Đang được phát triển bởi Intel và dự kiến sẽ là kiến trúc tiếp nối Sandy Bridge.
• Được thiết kế dựa trên quy trình công nghệ 22nm và có kế hoạch tung ra dưới dạng sản phẩm thương mại vào năm 2012.
• Sẽ là CPU đầu tiên của Intel đưa vào thực thi các lệnh FMA (Fused Multiply-Add).

B / Phân loại theo công nghệ chế tạo :

- Được chia làm nhiều công nghệ chế tạo từ  180nm cho đến ngày hôm nay là 22nm (sẽ ra đời vào tháng 12/2011)

Công nghệ chế tạo CPU

 III / Nhận biệt các ký hiệu trên CPU Core I

 - Trên ký hiệu của CPU Core I chúng ta thường thấy các mã sau đây :

• Số 2 được khoanh tròn màu đỏ trên con CPU Core I3 này giúp chúng ta các định nó thuộc thế hệ 2 ( Sandy Bridge)
• CPU Core I3 phía trên là CPU thuộc thế hệ đầu tiên . Chữ  ”M “ xác định CPU này thuộc dòng sản xuất cho các thiết bị di động : Laptop,…
• Ý nghĩa của ký hiệu bằng chữ cái trong Core I

• Ý nghĩa của ký hiệu bằng chữ cái trong một số dòng CPU

IV / Kiến trúc Mainboard qua các đời CPU

•  Kiến trúc Mainboard dành cho CPU các đời CPU trước Core I

Sơ đồ cấu tạo Mainboard trước kia

•  Kiến trúc MB dành cho CPU intel từ Core i3, i5, i7 : Đã được tích hợp bộ điều khiển RAM và card màn hình bên trong CPU.

 

Kiến trúc tổng quát hệ thống Lynnfield, Clarkdale và Kiến trúc tổng quát hệ thống Bloomfield

Sơ đồ cấu tạo của MB

• Bảng thông số kỹ thuật của CPU core i3, i5, i7

V / Công nghệ của CPU thế hệ Core I

• Hyper Threading Technology (HTT) : Là công nghệ siêu phân luồng cho phép giả lập thêm CPU luận lý trong cùng một CPU vật lý, giúp CPU có thể xử lý được nhiều thông tin hơn.

• Multi Core (đa nhân) : Công nghệ chế tạo CPU có hai hay nhiều nhân, xử lý vật lý hoạt động song song với nhau, mỗi nhân đảm nhận những công việc riêng biệt nhau.

• Intel® Turbo Boost: Là công nghệ nâng hiệu suất máy tính lên thêm 20%, giúp hệ thống hoạt động nhanh hơn và kéo dài thời lượng pin, bằng cách tự động điều chỉnh xung nhịp của từng nhân độc lập cho phù hợp với nhu cầu xử lý.

VI / Đặc trưng và ứng dụng của Core I3,I5,I7

1. Core I3

• Cho PC

 -  Kiến trúc Clarkdale – nền tảng 32 nm.

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ : MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), Intel VT-x , Hyper-Threading , Smart Cache.

- FSB đã được thay thế với DMI.

• Cho Laptop

- Kiến trúc Arrandale -, điện áp thấp ,nền tảng 32 nm.

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Smart Cache.

- FSB đã được thay thế với DMI.

2. Core I5

• Cho PC

 * Kiến trúc Clarkdale – nền tảng 32 nm

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT-x , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache và AES-NI.

- i5-661 không hỗ trợ Intel VT-d.

- FSB đã được thay thế với DMI.

* Kiến trúc Lynnfield – nền tảng 45 nm

- Dựa trên Nehalem

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel.

- SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), Intel VT-x , Turbo Boost , Smart Cache.

- Hyper-Threading bị vô hiệu hóa.

• Cho Laptop

 * Kiến trúc Arrandale – điện áp thấp – nền tảng 32 nm

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

- FSB đã được thay thế với DMI.

* Kiến trúc Arrandale – nền tảng 32 nm

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache . Tất cả trừ-430M hỗ trợ i5 AES-NI.

- FSB đã được thay thế với DMI.

- Core i5-520E có hỗ trợ bộ nhớ ECC và chia hai cổng PCI.

3. Core I7

• Cho PC

* Kiến trúc Lynnfield – nền tảng 45 nm

- Dựa trên Nehalem.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache

* Kiến trúc Bloomfield – nền tảng 45 nm

- Dựa trên Nehalem.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

 * Kiến trúc Gulftown – nền tảng 32 nm

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Turbo Boost , Hyper-Threading , Smart Cache.

- Chỉ Core i7-980X sẽ có một khóa số nhân.

• Cho Laptop

 * Kiến trúc Arrandale – điện áp thấp – nền tảng 32 nm

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

- FSB được thay thế bằng DMI.

* Kiến trúc Arrandale – nền tảng 32 nm

- Dựa trên Westmere.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

- FSB được thay thế bằng DMI.

* Kiến trúc Arrandale – nền tảng 32 nm

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Intel VT-d , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

- FSB được thay thế bằng DMI.

* Kiến trúc Clarksfield – nền tảng 45 nm

- Dựa trên Nehalem.

- Tất cả các tập lệnh hỗ trợ: MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64 , XD bit (một bit NX thực hiện), TXT , Intel VT , Hyper-Threading , Turbo Boost , Smart Cache.

VII / So sánh đặc trưng của Intel CPU Core I3, I5,I7

• I3

- Xử Lý Đa Nhiệm Thông Minh nhờ Công Nghệ Intel® Hyper-Threading.

- Các tính năng đồ họa tuyệt vời tích hợp sẵn.

• I5

- Tự  động  điều chỉnh tốc độ xung nhịp CPU theo ứng dụng bằng công nghệ  Intel® Turbo Boost 2.0

- Xử  lý đa nhiệm thông minh nhờ  công nghệ Intel® Hyper-Threading.

- Các tính năng đồ họa cao cấp tích hợp sẵn

• I7

- Khả năng ép xung đạt hiệu quả cao nhất.

- Tự  động  điều chỉnh tốc độ xung nhịp CPU theo ứng dụng bằng công nghệ  Intel® Turbo Boost 2.0.

-  Xử  lý đa nhiệm thông minh nhờ  công nghệ Intel® Hyper-Threading.

- Các tính năng đồ họa cao cấp tích hợp sẵn.

VIII / Một số ứng dụng của dòng sản phẩm Core I

- Core i3 được ứng dụng trong những máy tính cá nhân sử dụng đồ họa, xử lý công việc thông dụng và hỗ trợ trên công nghệ windows 64 bit với những chương trình đồ họa: photoshop CS4, Corel X4, Plash FX … loại này phù hợp cho những người dùng phổ thông: học sinh, sinh viên, nhân viên văn phòng.

 - Core i5 thì được dùng nhiều hơn khi máy tính cần phải xử lý công việc nhiều và hiệu quả hơn về thiết kế đồ họa và trong việc xây dựng lên hệ thống ảo hóa phục vụ công việc nghiên cứu và học tập nâng cao dùng cho những người dùng tầm trung: học sinh, sinh viên học chuyên ngành công nghệ thông tin, nhân viên văn phòng cao cấp cần xử lý nhiều công việc và đồ họa cao cấp.

 - Core i7với kiến trúc 4 nhân 8 luồn dữ liệu nên thường được dùng vào trong các công việc đồ họa dưới giao diện 64 bit cần độ xử lý tốc độ cực nhanh: thiết kế hình vẽ 3D, 4D dựng phim 4D….xây dựng hệ thống ảo hóa với quy mô lớn phục vụ công việc nghiên cứu công nghệ. Dùng cho người dùng cao cấp, người dùng chuyên nghiệp: chuyên thiết kế đồ họa, chế bản âm thanh hình ảnh, sản xuất phim ảnh, sinh viên học chuyên ngành đồ họa máy tính, chế bản phim hoạt hình…