• ซีพียู (CPU : Central Processing Unit) หรือหน่วยประมวลผลกลาง เป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งทำหน้าที่ คิด คำนวณ และประมวลผลข้อมูลต่างๆ ทั้งการคำนวณตัวเลขทางด้านคณิตศาสตร์ (Arithmetic Operation) บวก ลบ คูณ หาร หรือการคำนวณเชิงเปรียบเทียบข้อมูลทางด้านตรรกศาสตร์ (Logical Operation) มากกว่า น้อยกว่า เท่ากับ เมื่อคอมพิวเตอร์มีการรับข้อมูลใดๆ เข้ามาจัดเก็บ หรือพักไว้ในหน่วยความจำแล้วก็จะถูกส่งต่อให้ซีพียูประมวลผลก่อนเสมอ
ความเร็วของซีพียู
Ø ตารางเรียกหน่วยวัด (คูณ)
Ø Kilo K x1 milli
Ø Mega M x1,000,000 micro
Ø Giga G x1,000,000,000
Ø Tera T x1,000,000,000,000
Ø ตารางเรียกหน่วยวัด (หาร)
Ø m 1/1000
Ø µ 1/1000,000
Ø nano n 1/1000,000,000
Ø pico p 1/1,000,000,000,000
ความเร็ว Front Side Bus (FSB)
• ความเร็วของสัญญาณนาฬิกาที่ให้จังหวะในการทำงานแต่ FSB หากแต่เป็นความเร็วสุทธิ (effective bus speed) ที่เป็นผลมาจากการรับส่งข้อมูลมากกว่า 1 ครั้ง
• ในขณะที่ซีพียูของ Intel จะใช้ความเร็ว FSB ประกอบกับเทคนิคที่เรียกว่า Quad-Pumped เพื่อช่วยให้สามารถรับส่งข้อมูลได้มากถึง 4 ครั้งในแต่ละลูกคลื่น
• ซีพียูของ AMD จะใช้เทคโนโลยีในการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงแบบ Hyper Transport ควบคู่ไปกับการทำงานของส่วนควบคุมหน่วยความจำ (Integrated Memory Controller) ภายในซีพียู เข้ามาทำงานแทน FSB พร้อมๆ ไปกับการใช้เทคนิคที่เรียกว่า Double Data Rate (DDR)
• ปัจจุบันความเร็ว FSB จะอยู่ที่ 133 ถึง 400 MHz ขึ้นกับซีพียูและชิปเซ็ตที่ใช้ แต่บางครั้งอาจมีการบอกเป็นความเร็ว FSB ที่สูงกว่านี้ เช่น 667, 800, 1066, 1333 และ 1600 MHz
ระบบบัส HyperTransport มาตรฐาน 1.x, 2.0, 3.0 และ 3.1
o · HyperTransport 1.x (1.0x และ 1.1) เป็นมาตรฐานในยุคแรก ซึ่งสนับสนุนความเร็วสูงสุดที่ 800 MHz (ความเร็วสุทธิ 1600 MHz DDR)
o · HyperTransport 2.0 เป็นมาตรฐานในยุคต่อมา ซึ่งสนับสนุนความเร็วที่ 1.0, 1.2 และ 1.4 GHz ที่ความเร็วสูงสุด 1.4 GHz (ความเร็วสุทธิ 2.8 GHz DDR)
o · HyperTransport 3.1 เป็นมาตรฐานล่าสุด ซึ่งสนับสนุนความเร็วที่ 2.8, 3.0, และ 3.2 GHz ที่ความเร็วสูงสุด 3.2 GHz (ความเร็วสุทธิ 6.4 GHz DDR)
o · HyperTransport 3.0 เป็นมาตรฐานที่ใช้กันแพร่หลายในซีพียู AMD ซึ่งสนับสนุนความเร็วที่ 1.8, 2.0, 2.4 และ 2.6 GHz ที่ความเร็วสูงสุด 2.6 GHz (ความเร็วสุทธิ 5.2 GHz DDR)
หน่วยความจำแคช (Cache Memory)
l หน่วยความจำแคช (Cache Memory) จะทำหน้าที่เสมือนเป็นกระดาษช่วยจำคอยจดบันทึกข้อมูลหรือคำสั่งต่างๆ ที่ซีพียูมักมีการเรียกใช้งานซ้ำๆ บ่อยๆ ไว้ชั่วคราว เพื่อช่วยลดภาระในการติดต่อหรือเข้าถึงข้อมูลภายในแรม (RAM)
l · L1 Cache ตำแหน่งจะอยู่ชิดติดกับหน่วยประมวลผลภายในซีพียู และมีความเร็วในการทำงานเทียบเท่าซีพียู มีขนาดตั้งแต่ 8 KB ไปจนถึง 128 KB
l · L2 Cache ตำแหน่งจะอยู่ถัดออกมาจาก L1 ใช้เก็บข้อมูลรองจาก L1 โดยถ้าซีพียูเรียกหา
l มีขนาดความจุที่ใหญ่กว่า คือ ขนาดตั้งแต่ 64 KB ไปจนถึง 8 MB เลยทีเดียว
ซีพียู Pentium Extreme Edition
u เป็น Dual-Core ภายใต้แบรนด์ Pentium ในตระกูล Extreme Edition ที่ถูกออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์ระดับ Hi-End สมรรถนะสูง เหมาะกับการสร้างสรรค์สื่อบันเทิงต่างๆอย่างเต็มรูปแบบ ทั้งการประมวลผลภาพวิดีโอ และระบบเสียงแบบ High Definition ทั้งงานด้านออกแบบและเกมส์ต่างๆ โดยเป็นผมมาจากการทำงานร่วมกันระหว่างสถาปัตยกรรมแบบ Dual-Core กับเทคโนโลยี Hyper-Threading ที่ช่วยให้สามารถประมวลผลได้ถึงคราวละ 4 Threads ในเวลาเดียวกัน
ซีพียู Core 2
n Core 2 Duo (Allendale-65 nm)เป็น Dual-Core สำหรับ Core 2 บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm ใช้รหัส Processor Number E4xxx ความเร็วสูงสุด 2.6 GHz
n Core 2 Duo (Conroe-65 nm)เป็น Dual-Core สำหรับ Core ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm ใช้รหัส Processor Number E6xxx ความเร็วสูงสุด 3.0 GHz
n Core 2 Duo (Wolfdale 3M-45 nm)เป็น Dual-Core (Wolfdale 45 nm) ที่ได้ปรับลดขนาด L2 Cache ลงเหลือเพียง 3 MB (แต่ละคอร์ใช้งานร่วมกัน) ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 45 nm ใช้รหัส Processor Number E7xxx ความเร็วสูงสุด 2.8 GHz
Core 2 Duo (Wolfdale 45 nm)เป็น Dual-Core ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 45 nm ใช้รหัส Processor Number E8xxx ความเร็วสูงสุด 3.3 GHz ในรุ่น E8600ใช้ FSB 1333 MHz มี L2 Cache ขนาด 6 MB (แต่ละคอร์ใช้งานร่วมกัน)
Core 2 Extreme (Dual-Core)เป็น Core 2 Extreme บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm ใช้รหัส Processor Number X6xxx ความเร็ว 2.93 GHz
Core 2 Quad (Kentsfield -65 nm)เป็น Core - Quad (ภายในเสมือนมีซีพียู Core 2 Duoรหัส Conroe อยู่ 2 ตัว รวมเป็น 4 คอร์)ในตระกูล Core 2 บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm ใช้รหัส Processor Number Q6xxx ความเร็ว 2.66 GHz
Core 2 Duo (Wolfdale 45 nm)เป็น Dual-Core ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 45 nm ใช้รหัส Processor Number E8xxx ความเร็วสูงสุด 3.3 GHz ในรุ่น E8600ใช้ FSB 1333 MHz มี L2 Cache ขนาด 6 MB (แต่ละคอร์ใช้งานร่วมกัน)
Core 2 Extreme (Dual-Core)เป็น Core 2 Extreme บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm ใช้รหัส Processor Number X6xxx ความเร็ว 2.93 GHz
Core 2 Quad (Kentsfield -65 nm)เป็น Core - Quad (ภายในเสมือนมีซีพียู Core 2 Duoรหัส Conroe อยู่ 2 ตัว รวมเป็น 4 คอร์)ในตระกูล Core 2 บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm ใช้รหัส Processor Number Q6xxx ความเร็ว 2.66 GHz
บรรจุภัณฑ์ (Packaging) และฐานรอง (Socket)
u แบบ BGA (Ball Grid Array)บรรจุภัณฑ์แบบมีจะมีลักษณะเป็นแผ่นแบนๆที่ด้านหนึ่งจะมีวัสดุทรงกลมนำไฟฟ้าขนาดเล็กเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบทำหน้าที่เป็นขาของชิป
u แบบตลับ (Cartridge)บรรจุภัณฑ์แบบนี้เรียกกันโดยทั่วไปว่า SECC (Single Edge Connector Cartridge) มักถูกนำไปใช้กับซีพียูรุ่นเก่า โดยใช้เสียบลงบนสล็อตบนเมนบอร์ด
u แบบPGA (Pin Grid Array) บรรจุภัณฑ์แบบนี้เป็นที่นิยมใช้กันมานานแล้ว และได้ถูกแบ่งออกเป็นชนิดต่างๆมากมาย เช่น PPGA OmPGAและ FC-PGA
u แบบ LGA (Land Grid Array)เป็นบรรจุภัณฑ์ล่าสุดที่ Intel นำมาใช้กับซีพียูใหม่ๆทุกรุ่นรวมถึงรุ่นใหญ่ของ AMD อย่าง Athlon 64 Quad FX, Phenom FX และ Opteron
เทคโนโลยี High-K ในกระบวนการผลิตซีพียู
ในกระบวนการผลิต 45nm ของซีพียู Intel เป็นการปฏิวัติโครงสร้างภายในสารกึ่งตัวนำที่ใช้ทำทรานซิสเตอร์เสียใหม่ จากเดิมที่ใช้ Polysilicon Gate (NMOS + PMOS) มาเป็น Metal Gate และเปลี่ยน Dielectrics Gate มาเป็น High-K Gate Oxide ที่ใช้ Hafnium เป็นวัสดุ ซึ่งมีค่าคงไดอิเล็กตริกสัมพัทธ์ที่สูง ช่วยให้สามารถลดการรั่วไหลของอิเล็กตรอนได้เป็นอย่างดี อีกทั้งยังช่วยลดการใช้พลังงานลงได้มาก
ซีพียู Intel
อินเทล (Intel Corporation) เป็นบริษัทผู้ผลิตซีพียูเก่าแก่และมีการพัฒนา มาอย่างต่อเนื่อง นับตั้งแต่ซีพียู 8086,8088 และซีพียูในตระกูล 80x86 เรื่อยมารวมทั้งซีพียูบนโครงสร้างสถาปัตยกรรมแบบใหม่อย่าง Nehalem ที่จะมาพร้อมกับแบรนด์ใหม่ในชื่อว่า Core i7
ซีพียู Celeron D และ Celeron Dual-Core
• Celeron D (Prescott-90 nm)เป็นการนำเอา Pentium 4 (Prescott-90 nm) บนสถาปัตกรรม NetBurst มาลดขนาด L2 Cache ลงจากเดิม 1 MB ให้เหลือเพียง 256 KB ความเร็วสูงสุดปัจจุบันอยู่ที่ 3.33 GHz
• Celeron D (Cedar Mill-65 nm)เป็นการนำเอา Pentium 4 (Cedar Mill-65 nm) บนสถาปัตกรรม NetBurst มาลดขนาด L2 Cache ลงจากเดิม 2 MB ให้เหลือเพียง 512 KB
• Celeron D (Conroe-L/65 nm)เป็น Celeron D รุ่นแรกบนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture (เช่นเดียวกับ Core 2 Duo) ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 0.065 ไมครอน หรือ 65 nm
n Celeron Dual-Core (Allendale-65 nm)
เป็น Celeron แบบ Dual-Core บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm
n Celeron Dual-Core (Merom 2M-65 nm) สำหรับ Notebookเป็น Celeron Dual-Core สำหรับ Notebook บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 65 nm
ชุดคำสั่ง MMX, SSE (Streaming SIMD Extensions), SSE2, SSE3 และ SSE4
n MMX เป็นชุดคำสั่ง 57 คำสั่งสำหรับงานมัลติมีเดียที่ถูกเพิ่มเข้ามาในซีพียูส่วน SSE เป็นชุดคำสั่งที่ถูกเพิ่มเข้ามาอีก 70 คำสั่ง จากนั้นก็พัฒนาต่อมาเป็น SSE2 โดยเพิ่มชุดคำสั่งเข้าไปอีก 144 คำสั่ง รวมถึงเทคนิคในการประมวลผลแบบ SIMD (Single Instruction Multiple Data)ผลลัพธ์ก็คือความสามารถในการจัดการกับข้อมูลขนาดใหญ่ให้เสร็จได้ภายในระยะเวลาอันรวดเร็วไป และล่าสุด SSE4 ที่พัฒนามาจากเทคโนโลยี Advanced Digital Media Boost ของ Intel (เพิ่มเติมชุดคำสั่งเข้าไปอีก 47 คำสั่ง)SSE3 ก็ได้เพิ่มเติมชุดคำสั่งพิเศษ PNl (Prescott New Instructions) เข้าไปอีก 13 คำสั่ง
ซีพียู Pentium 4
ซีพียูในตระกูล Pentium 4 ได้ถูกเพิ่มเติมเทคโนโลยี Hyper-Threading (HT) เข้าไปเพื่อช่วยให้สามารถประมวลผลเธรดหรือชุดคำสั่งย่อยต่างๆ ไปพร้อมๆ กันได้เสมือนซีพียู 2 ตัวช่วยกันทำงาน ซึ่งทำให้เพิ่มประสิทธิภาพของการทำงานในแบบ Multitasking หรือการทำงานหลายๆ อย่างพร้อมกันได้ดียิ่งขึ้น
Intel Virtualization Technology (VT)
n เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้ระบบสามารถจำลองสภาพแวดล้อมเสมือนขึ้นมา เพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานกับหลายๆ ระบบปฏิบัติการได้พร้อมๆ กัน โดยไม่รบกวนกันเสมือนหนึ่งว่าเป็นคนละเครื่องกัน
ซีพียู Pentium D
• นับเป็นก้าวแรกสู่ยุค Dual & Muti-Core ของ Intel โดย Pentium D ถูกออกแบบมา เพื่อการทำงานที่ต้องการใช้การ Multitasking สูงๆ หรือสามารถทำงานกับแอพพลิเคชั่นได้หลายตัวพร้อมกันอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การตัดต่อวีดีโอในระหว่างดาวน์โหลดเพลงไปด้วยและการสร้างงานด้านกราฟิกที่จะต้องใช้โปรแกรมหลายตัวไปพร้อมๆ กัน
การประมวลผลของซีพียูที่มีโครงสร้างแบบ Dual-Core และ Double-Core
· (ซ้าย) Pentium D (Smithfield-0.09 ไมครอน) ซึ่งมีโครงสร้างแบบ Dual-Core จะประมวลผลข้อมูลที่รับเข้ามาและส่งออกไปพร้อมกันจากทั้ง 2 Core
· (ขวา) Pentium D (Presler-0.065 ไมครอน) ซึ่งมีโครงสร้างแบบ Double-Core (Die ถูกแยกออกเป็น 2 ส่วน ทำงานอิสระจากกัน) หรือกลุ่มของโครงสร้างแบบ Multi-Chip จะประมวลผลข้อมูลที่รับ เข้ามาและส่งออกไปแบบตัวใครตัวมัน ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของการประมวลผลที่ดีกว่า
ซีพียู Pentium Dual-Core
Pentium Dual-Core (Allendale-65 nm)เป็น Dual-Core ภายใต้แบรนด์ Pentium รุ่นแรก บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture ที่ใช้กับ Core 2 Duo
Pentium Dual-Core (Wolfdale 2M-45 nm)เป็น Pentium Dual-Core บนสถาปัตยกรรม Core Microarchitecture รุ่นต่อมา โดยการนำ Core 2 Duo (Wolfdale-45 nm) มาปรับลดขนาด L2 Cache ลงเหลือเพียง 2 MB
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น