Các bộ xử lý Intel Nehalem và ADM K6 Series

Vi kiến trúc Nehalem là sự kế vị của vi kiến trúc Intel Core 2. Các bộ xử lý Nehalem được biết như họ Core i Series. Mặc khác, AMD K6 Series gồm bộ xử lý Athlon và Duron, là các thiết kế thế hệ thứ sáu dùng các kết nối độc quyền đối với hệ thống.

Intel Nehalem core I

Các tính năng chủ yếu của họ này bao gồm sự tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ vào bộ xử lý và trong một số kiểu, North Bridge bao gồm bộ xử lý đồ họa tùy chọn đặt tên mã Larrabee.

Bộ xử lý Core i Series đầu tiên là Core i7 được giới thiệu vào tháng 11 năm 2008. Ban đầu được xây dựng trên quy trình 45nm, sau đó các bộ xử lý Core i Series được làm trên quy trình 32nm được cải tiến cho phép khuôn nhỏ hơn, sự tiêu thụ năng lượng của máy tính và laptop thấp hơn và tốc độ cũng lớn hơn. Tất cả đều hỗ trợ bộ nhớ DDR3, bao gồm bộ nhớ đệm L3 và một số kiểu có hỗ trợ công nghệ Hyper-Threading (HT).

Có hai biến thể trong họ Core i Series, các phiên bản cao cấp dùng Socket LGA1366 và nhiều kiểu chủ đạo dùng Socket LGA1156. Các kiểu chủ đạo có North Bridge tích hợp toàn bộ bao gồm bộ điều khiển DDR3 kênh đôi, giao diện đồ họa và một bộ xử lý đồ họa tùy chọn (tên là Larrabee). Do về chức năng North Bridge được tích hợp vào bộ xử lý, chip Socket LGA1156 dùng một 2GBps DMI (Direct Media Interface) khi kết nối bus front-side với thành phần South Bridge trên bo mạch chủ.

Bộ xử lý Core i 900 Series dùng Socket LGA1366 bao gồm một bộ điều khiển bộ nhớ DDR3 kênh 3 và một bus front-side được gọi là QPI (Quick Path Interconnect) kết nối với thành phần North Bridge (được gọi là I/O Hub hay IOH) trên bo mạch chủ IOH thực thi giao diện đồ họa PCIe.

Các bộ xử lý AMD K6

Không giống như Cyrix và một số đối thủ cạnh tranh khác của Intel, AMD là nhà sản xuất và cùng là nhà thiết kế. Do vậy, họ thiết kế và xây dựng những con chip theo kiểu của họ. AMD sản xuất các bộ xử lý loại P6, các phiên bản đầu tiên được thiết kế để đi với các bo mạch chủ lớp P5 cho các thị trường cấp thấp hơn.

NexGen Nx586

NexGen được sáng lập Thampy Thomas, ông đã thuê một số người trước đây làm việc tại Intel biết việc chế tạo bộ xử lý 486 và Pentium. Tại NexGen, các nhà phát triển sáng tạo ra Nx586, bộ xử lý máy tính có cùng chức năng như Pentium nhưng không có chân tương thích. Như vậy nó luôn luôn đi với một bo mạch chủ. Thực tế nó thường được hàn thẳng vào bo. NexGen không sản xuất ra con chip hay bo mạch chủ mà thuê IBM Microelectronics. Sau đó NexGen được mua lại bởi AMD ngay trước khi sẵn sàng giới thiệu Nx686, một thiết kế được cải tiến rất lớn bởi Greg Favor và là một sản phẩm cạnh tranh được với Pentium. AMD lấy thiết kế Nx686 kết hợp với giao diện điện Pentium để tạo ra chip tương thích Pentium được gọi K6 thực sự tốt hơn Pentium.

Nx586 có đầy đủ các tính năng của bộ xử lý thế hệ thứ năm tiêu chuẩn như thực thi superscalar với hai đường dẫn nội bộ, một bộ nhớ đệm L1 tích hợp tốc độ cao với bộ mã tách rời và các bộ nhớ đệm dữ liệu. Một ưu điểm là Nx586 bao gồm 16KB tập lệnh riêng biệt và 16KB bộ nhớ đệm dữ liệu, so sánh với mỗi 8KB cua Pentium. Những bộ nhớ đệm này giữ tập lệnh và dữ liệu chủ yếu gần với bộ máy xử lý để làm gia tăng toàn bộ tốc độ hệ thống máy tính.

Nx586 cũng có khả năng dự đoán phân nhánh là một trong những xác nhận tiêu chuẩn của bộ xử lý thế hệ thứ sáu. Dự đoán nhánh là bộ xử lý có những chức năng bên trong để dự đoán luồng chương trình làm ưu việt thực thi tập lệnh.

Nx586 cũng có tính năng như một nhân RISC. Một bộ dịch chuyển những tập lệnh x86 thành những tập lệnh RISC86. Những tập lệnh RISC86 được thiết kế đặc biệt với hỗ trợ trực tiếp cho kiến trúc x86 trong khi vẫn tuân thủ những nguyên tắc tốc độ RISC. Do vậy chúng dễ dàng và đơn giản hơn để thực thi những tập lệnh x86 phức tạp. Loại khả năng này là một tính năng chỉ được thây ở bộ xử lý lớp P6. Sau khi sáp nhập vào AMD, Nx586 được phát hành như AMD-K6.

AMD-K6 Series

Bộ xử lý AMD K.6 là bộ xử lý thế hệ thứ sáu tốc độ cao mà có thể lắp đặt vật K trên bo mạch chủ P5 (Pentium). Nó cơ bản được thiết kế cho AMD bởi NexGen và được biết đến đầu tiên như Nx686. AMD-K6 cho những cấp tốc độ giữa bộ xử lý Pentium và Pentium II như thiết kế lại duy nhất.

Bộ xử lý K6 chứa sự thực thi tốc độ cao tiêu chuẩn công nghiệp của bộ tập lệnh đa phương tiện, cho phép mức cao của tốc độ đa truyền thông trong một khoảng thời gian. K6-2 được giới thiệu như bộ nâng cấp cho MMX mà AMD gọi là 3DNow!. được thêm vào nhiều tập lệnh âm thanh và đồ họa. AMD thiết kế bộ xử lý K.6 đáp ứng cho giá thành rẻ và phù hợp với thiết bị cơ bản socket 7. Ban đầu nó dùng AMD 0.35 micron, công nghệ quy trình lớp 5 miếng kim loại; Sau đó quy trình 0.25 micron được sử dụng để tăng số lượng sản xuất bởi vì giảm kích cỡ khuôn cũng như giảm sự tiêu thụ năng lượng.

AMD K6 có những tính năng sau:

Thiết kế bên trong thế hệ thứ sáu, giao diện ngoài thế hệ thứ năm.
Nhân RISC nội bộ, chuyển dịch x86 thành những tập lệnh RISC.
Những bộ thực thi song song superscalar (7).
Thực thi động.
Chuẩn đoán phân nhánh.
Thực thi suy đoán.
Bộ nhớ đệm L1 64KB (bộ nhớ đệm tập lệnh 32KB cộng thêm bộ nhớ đệm dữ liệu ghi lại 32KB)
Bộ dấu chấm động dựng sẵn.
Hỗ trợ tập lệnh MMX tiêu chuẩn công nghiệp.
Kiểu quản lý hệ thống.
Thiết kế socket 7 mạng lưới chân gốm (CPGA: Ceramic pin grid array)
Được sản xuất theo quy trình 0.35 micron và 0.25 micron, những thiết kế năm lớp.

Kiến trúc bộ xử lý AMD K6 là tương thích toàn bộ mã nhị phân của x86 nghĩa là chạy các phần mềm Intel, bao gồm những tập lệnh MMX. Để đẩy tốc độ bộ nhớ đệm L2 của thiết kế Socket 7, AMD tăng bộ nhớ đệm nội bộ LI lên tổng cộng 64KB, gấp hai lần kích cỡ của bộ nhớ đệm Pentium II hay III. Thêm khả năng thực thi động cho phép K6 vượt tốc độ Pentium đạt gần tới tốc độ Pentium II, III ở cùng xung nhịp.

Có hai phần thêm sau đỏ vào họ K6 trong hình thức K6-2 và K6-3. K6-2 cho tốc độ bus và xung cao hơn (lên tới 100MHz) và hỗ trợ cho bộ tập lệnh 3DNow! K6-3 bổ sung bộ nhớ đệm L2 trên khuôn tốc độ nhân 256KB. Sự thêm bộ nhớ đệm L2 vào K6-3 là tuyệt vời bởi vì nó cho phép K6 series cạnh tranh hoàn toàn với họ bộ xử lý Intel Pentium III, mặc dù bộ xử lý chạy rất nóng, dẫn đến ngưng sản xuất sau một thời gian ngắn tương đối.

K6 đầu tiên có 8.8 triệu bóng bán dẫn và xây dựng trên quy trình 5 lớp, 0.35 micron, khuôn có mỗi cạnh 12.7mm hay khoảng 162 mm2. K6-3 dùng quy trình 0.25 micron, 21.3 triệu bóng bán dẫn, khuôn có mỗi cạnh 10.9mm hay khoáng 118 mm2.

Truy cập tại đây để tìm hiểu thêm các bài viết có cùng chủ đề linh kiện và các công nghệ laptop.