BÁO CÁO
HỌC PHẦN: CẤU TRÚC MÁY TÍNH
VÀ HỢP NGỮ

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2019


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

Câu 1: Trình bày sơ đồ và chức năng các thành phần máy tính theo nguyên lý Von
NeuMann.

Bus điều khiển
Bus dữ liệu

ALU

CU

CPU

Bộ nhớ
trong

Các thanh ghi

(RAM,

Thiết bị vào như,
chuột, bàn phím,
bộ nhớ ngoài, …

Khối
vào /ra

ROM)

Thiết bị ra như,
màn hình, máy in
bộ nhớ ngoài, …

Bus địa chỉ

Hình 1.0 Sơ đồ các thành phần máy tính theo nguyên lý Von Neumann
Von Neumann chia hoạt của máy tính thành 5 thành phần chính là:
1- Bộ xử lý trung tâm (CPU): Là thành phần chính của máy tính, đây là nơi sẽ thực hiện
các phép tính số học và logic của quá trình xử lý thông tin, đồng thời là nơi sinh ra các
tín hiệu để đồng bộ và điều khiển toàn bộ mọi hoạt động của máy tính.

Hình 1.1 – Bộ vi xử lý trung tâm

2- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM): Là nơi tạo ra môi trường làm việc cho Hệ điều
hành và các chương trình ứng dụng. Bộ nhớ RAM là thiết bị trung gian giữa các phần
cứng khác với nhiệm vụ là cung cấp thông tin cần thiết càng nhanh càng tốt. Có thể
hiểu đơn giản là một khi một chương trình hay ứng dụng được khởi chạy, thông tin của
2


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

nó được tạo ra và lưu trữ trên bộ nhớ

RAM để cho các thành phần khác như
CPU, GPU lấy thông tin và xử lí. Bộ
nhớ RAM càng lớn đồng nghĩa với việc
nó có thể chứa 1 lúc dữ liệu của nhiều
chương trình đang chạy song song, do
đó khả năng đa nhiệm (chạy nhiều ứng
dụng cùng lúc) càng trơn tru, mượt mà.
Hình 1.2 – Thanh RAM Samsung DDR42133Mhz

3- Bộ nhớ chỉ đọc (ROM): là loại bộ nhớ
trong đó dữ liệu đã được ghi vào từ
trước và chứa các chương trình giúp
máy tính "khởi động". Khác với RAM
sẽ xóa sạch mọi dữ liệu lưu trữ tạm
thời, ROM giữ lại nội dung ngay cả
sau khi máy đã tắt; đó chính là lý do
máy tính có thể được bật lên ở lần đầu
tiên sử dụng. Nếu không có ROM,
việc khởi động được hệ thống sẽ khó
khăn hơn.

Hình 1.3 – Bộ nhớ ROM

4- Thiết bị vào (Input): là các ngoại vi như bàn phím, chuột, máy Scanner, Webcam, ...
giúp cho máy tính có nhiều khả năng phong phú khi thu thập số liệu và giao tiếp người
máy.

Hình 1.4 – Các thiết bị vào

3



17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

5- Thiết bị ra (Output): là các ngoại vi như Màn
hình, máy in, máy vẽ, loa bộ nhớ ngoài ...
giúp cho máy tính có khả năng phong phú khi
xứ lý và lưu trữ số liệu cũng như giao tiếp
người máy và các thiết bị chuyên dụng khác.

Các thiết bị kể trên được kết nối với nhau thông qua
Hình 1.5 – Các thiết ra
hệ thống Bus bao gồm các tín hiệu:
- Tín hiệu địa chỉ: Tín hiệu này được sinh ra từ
CPU hướng đến bộ nhớ và các ngoại vi. Cho phép CPU có khả năng địa chỉ hóa và
quản lý được các ô nhớ, các cổng vào và các cổng ra. Số lượng dây dẫn tạo nên các tín
hiệu địa chỉ (độ rộng bus địa chỉ) cho thấy khả năng địa chỉ hóa được các ô nhớ và các
cổng vào/ra trên máy tính. Nếu độ rộng của Bus địa chỉ là k bits thì máy tính đó có khả
năng địa chỉ hóa được 2k ô nhớ và tối đa 2k cổng vào và 2k cổng ra.
- Tín hiệu số liệu: Là tín hiệu 2 chiều cho phép CPU trao đổi thông tin với bộ nhớ hay
cổng vào và cổng ra. Trên máy tính thường xuyên diễn ra 2 quá trình cơ bản là quá
trình đọc và quá trình ghi. Ở quá trình đọc số liệu sẽ xuất phát từ bộ nhớ hay các cổng
vào hướng đến CPU. Ở quá trình ghi, số liệu sẽ xuất phát từ CPU hướng đến bộ nhớ
hay các cống ra.
- Tín hiệu điều khiển: là các tín hiệu cho phép điều khiển khi nào thì CPU đọc hay ghi
số liệu, cho phép máy tính thực hiện hay không thực hiện các chức năng như ngắt,
DMA, biểu diễn trạng thái của máy tính hay mã hóa các quá trình thực hiện lệnh trên
máy tính.
- Có 3 tín hiệu điều khiển xuất phát từ CPU để điều khiển quá trình đọc/ghi trên máy
tính: M/ IO, RD, WR. Từ 3 tín hiệu này máy tính có thể tạo được các tín hiệu điều

khiển để đọc bộ nhớ, ghi bộ nhớ hay đọc và ghi vào/ra.
 Tại một thời điểm trên bus điều khiển chỉ tồn tại một trong số 4 tín hiệu trên, đồng thời bus
địa chỉ cũng chỉ tồn tại 1 giá trị, do đó tại 1 thời điểm máy chỉ có thể thực hiện 1 thao tác
trong số 4 thao tác cơ bản của máy tính. Hay nói cách khác CPU chỉ có thể thực hiện trao
đổi thông tin với 1 ô nhớ, 1 cổng vào ra hay 1 cổng ra trên máy tính. Nói về quá trình thực
hiện lệnh thì CPU tại một thời điểm chỉ có thể thực hiện được 1 lệnh mà thôi. Quá trình này
gọi là quá trình xử lý tuần tự (step-by-step). Đây là nhược điểm lớn nhất của máy tính hoạt
động theo nguyên lý Voneumann. Vì trong các bài toán xử lý thông tin trong thực tế, tại 1
thời điểm, máy tính thường xuyên cần phải đồng thời trao đổi thông tin với nhiều ngoại vi,
nguyên lý Voneumann như đã trình bày ở trên không cho phép máy tính thực hiện được
nhiệm vụ này. Để khắc phục nhược điểm này người ta phải tăng tốc độ làm việc của máy
tính, xây dựng các mạng máy tính xử lý song song và đưa ra một mô hình máy tính mới
hoạt động theo nguyên lý xứ lý song song – máy tính mạng nơron (Neural network).
4


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

Câu 2: Trình bày sơ đồ CPU và chức năng các thành phần.
-

-

CPU viết tắt của Central Processing Unit
là đơn vị xử lí trung tâm. CPU có thể được
xem như não bộ, một trong những phần tử
cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ
chính của CPU là xử lý các chương trình
và dữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khác
nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là

một con chip với vài chục chân. Phức tạp
hơn, CPU được ráp sẵn trong các bộ mạch
với hàng trăm con chip khác. CPU là một
Hình 2.0 – CPU
mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được
thiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistor
Cấu tạo cơ bản của CPU gồm 3 thành phần chính:
ĐƠN VỊ SỐ
HỌC

ĐƠN VỊ
ĐIỀU
KHIỂN
(CU)

VÀ LOGIC

TẬP CÁC
THANH
GHI

(ALU)

(RF)

BUS bên trong

ĐƠN VỊ GHÉP NỐI BUS
BUS ĐIỀU
KHIỂN


BUS DỮ LIỆU

BUS ĐỊA CHỈ

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc cơ bản của CPU

1- Bộ điều khiển (CU-Control Unit) Là các vi xử lí có nhiệm vụ thông dịch các lệnh
của chương trình và điều khiển hoạt động xử lí, được điều tiết chính xác bởi xung
nhịp đồng hồ hệ thống. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao
tác xử lí trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi. Khoảng thời gian
chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp. Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo
ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp - tốc độ đồng hồ tính
bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz.
2- Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit) Có chức năng thực hiện các lệnh của
đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu. Theo tên gọi, đơn vị này dùng để thực hiện các
phép tính số học (+, -, *, / ) hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn,nhỏ hơn...)
5


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

3- Thanh ghi (RF-Register File) Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và
ghi kết quả sau khi xử lý
- Và các thành phần phụ như đơn vị ghép nối BUS, BUS bên trong và các thanh ghi.
 Khối điều khiển (CU)
Chức năng:
 Điều khiển nhận lệnh từ bộ nhớ, đưa vào thanh ghi lệnh.
 Tăng nội dung của PC để trỏ sang lệnh tiếp theo.
 Giải mã lệnh nằm trong thanh ghi lệnh để xác định thao tác mà lệnh yêu cầu.

 Phát ra các tín hiệu điều khiển thực hiện lệnh đó.
 Nhận tín hiệu yêu cầu từ bên ngoài, xử lý cá tín hiệu đó.

Hình 2.2 – Mô hình của khối điều khiển

 Khối số học và logic (ALU)
Chức năng:
 Thực hiện các phép toán số học và phép toán logic
o Số học: cộng, trừ, nhân, chia, tăng, giảm, đảo dấu, …
o Logic: AND, OR, NOT, XOR, dịch bit, quay bit, …

Hình 2.3 – Mô hình của ALU
6


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

 Khối thanh ghi (RF)
Chức năng:
Được sử dụng để tăng tốc độ xử lý của các chương trình máy tính bằng cách cung cấp
các truy cập trực tiếp đến các giá trị cần dùng.
 Thanh ghi có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý.


Câu 3: Liệt kê các thế hệ CPU Intel.
Các thế hệ CPU Intel hiện nay
-

Sự ra đời và phát triển của CPU từ năm 1971 cho đến nay thì thời gian đầu người ta gọi
tên của các tên các CPU này bằng tên chung là “bit”. Sau đây là sơ đồ phát triển của các

CPU
1971 thì CPU 4004 đây là sản phẩm đầu tiên ra đời với tốc độ 108kHz
o 4004 là BXL đầu tiên được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 1971, sử dụng
trong máy tính (calculator) của Busicom. 4004 có tốc độ 108 kHz, khả năng xử
lý 0,06 triệu lệnh mỗi giây (milion instructions per second - MIPS); được sản
xuất trên công nghệ 10 µm, có 2.300 transistor (bóng bán dẫn), bộ nhớ mở rộng
đến 640 byte.
o 4040, phiên bản cải tiến của 4004 được giới thiệu vào năm 1974, có 3.000
transistor, tốc độ từ 500 KHz đến 740KHz.
1979 sau 8 năm trình làng với CPU 8088 được IBM chọn đưa vào chiếc máy đầu tiên
 Bộ xử lý 8-bit:
o Năm 1972: 8008 được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 của
Computer Terminal Corporation (CTC). 8008 có tốc độ 200 kHz, sản xuất trên
công nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB.
o Năm 1974: 8080 sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008
(2 MHz), sản xuất trên công nghệ 6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000
transistor, có 8-bit bus dữ liệu và 16-bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 64KB.
 Bộ xử lý 16-bit:
o Tháng 6 năm 1979: 8088 được trình làng, là BXL được IBM chọn đưa vào chiếc
máy tính (PC) đầu tiên của mình; điều này cũng giúp Intel trở thành nhà sản
xuất BXL máy tính lớn nhất trên thế giới. 8088 giống hệt 8086 nhưng có khả
năng quản lý địa chỉ dòng lệnh. 8088 cũng sử dụng công nghệ 3 µm, 29.000
transistor, kiến trúc 16 bit bên trong và 8-bit bus dữ liệu ngoài, 20-bit bus địa
chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 1MB. Các phiên bản của 8088 gồm 5 MHz và 8 MHz.
 Bộ xử lý 32-bit:
o Intel 386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL. Intel 386DX là BXL 32 bit đầu
tiên Intel giới thiệu vào năm 1985, được dùng trong các PC của IBM và PC
7



17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

tương thích. Intel386 là một bước nhảy vọt so với các BXL trước đó. Đây là
BXL 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm, nó có thể chạy nhiều chương trình khác
nhau cùng một thời điểm. 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bit
dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ. Cũng như
BXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode.

1996 – 2005: thì CPU Pentium ra đời. Riêng năm 2005 thì CPU Pentium D là BXL lõi
kép (dual core) đầu tiên của Intel
o Năm 1996: ra mắt Pentium MMX, phiên bản cải tiến của Pentium với công nghệ
MMX được Intel phát triển để đáp ứng nhu cầu về ứng dụng đa phương tiện và
truyền thông. MMX kết hợp với SIMD (Single Instruction Multiple Data) cho
phép xử lý nhiều dữ liệu trong cùng chỉ lệnh, làm tăng khả năng xử lý trong các
tác vụ đồ họa, đa phương tiện.
o Pentium Pro. Nối tiếp sự thành công của dòng Pentium, Pentium Pro được Intel
giới thiệu vào tháng 9 năm 1995, sử dụng công nghệ 0,6 và 0,35 µm chứa 5,5
triệu transistor, socket 8 387 chân, Dual SPGA, hỗ trợ bộ nhớ RAM tối đa 4GB.
Điểm nổi bật của Pentium Pro là bus hệ thống 60 hoặc 66 MHz, bộ nhớ đệm L2
(cache L2) 256KB hoặc 512KB (trong một số phiên bản). Pentium Pro có các
tốc độ 150, 166, 180, 200 MHz.
o Đến năm 1997: Pentium II phiên bản cải tiến từ Pentium Pro được sử dụng trong
những dòng máy tính cao cấp, máy trạm (workstation) hoặc máy chủ (server).
Pentium II có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 512KB, tích hợp công nghệ MMX được
cải tiến giúp việc xử lý dữ liệu video, audio và đồ họa hiệu quả hơn. Pentium II
có đế cắm dạng khe - Single-Edge contact (SEC) 242 chân, còn gọi là Slot 1.
o Năm 1999: Pentium III được bổ sung 70 lệnh mới (Streaming SIMD
Extensions - SSE) giúp tăng hiệu suất hoạt động của BXL trong các tác vụ xử
lý hình ảnh, audio, video và nhận dạng giọng nói. Pentium III gồm các tên mã
Katmai, Coppermine và Tualatin.

o Cuối năm 2000: Pentium IV đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện mẫu
Willamette sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, có 42 triệu transistor (nhiều hơn
gần 50% so với Pentium III), bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm

Hình 3.0 – CPU Intel Pentium 4 541 3.2GHz
1M 775 Processor SL8J2
8


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

tích hợp L2 256 KB, socket 423 và 478. P4 Willamette có một số tốc độ như
1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0 GHz.
o Đến năm 2005 thì bộ xử lý Pentium Extreme Edition ra đời Pentium EE sử
dụng nhân Smithfield, Presler của Pentium D trong đó Smithfield sử dụng
công nghệ 90 nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 2 MB (2x1 MB), hỗ trợ
tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep
Technology (EIST) và EM64T. Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống
800 MHz, socket 775LGA) là một trong những BXL thuộc dòng này.
2006 thì CPU Core 2 Duo và Core 2 Quad ra đời
o Bộ xử lý Core 2 Duo: Core 2 Duo (tên mã Conroe) có 291 triệu transistor,
công nghệ 65 nm, bộ nhớ đệm L2 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket
775LGA. Một số BXL thuộc dòng này: E6600 (2,4 GHz), E6700 (2,66 GHz).
Core 2 Duo (tên mã Allendale) E6300 (1,86 GHz), E6400 (2,13 GHz) có 167
triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2MB, bus mặt trước 1066 MHz, socket
775LGA. E4300 (1,8 GHz) xuất hiện năm 2007 có bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus
800 MHz, không hỗ trợ Virtualization Technology.
o Bộ xử lý Core 2 Quad: Core 2 Quad (tên mã Conroe Q) (tháng 1 năm 2007)
với đại diên Q6600 2.4 GHz, bộ nhớ đệm L2 đến 8 MB, bus mặt trước
1066 MHz, socket 775 LGA. BXL được tích công nghệ Enhanced Intel

SpeedStep giúp điều chỉnh xung nhịp và điện thế phù hợp với yêu cầu hệ
thống, hay công nghệ Execute Disable Bit tự động đánh dấu vùng bộ nhớ thực
thi/không thực thi trong chương trình nên sẽ hạn chế "chạy" những đoạn mã
không hợp lệ, virus. Ngoài ra, một số công nghệ khác cũng nên nói tới như
công nghệ ảo hóa giúp tăng hiệu quả của các giải pháp ảo hóa, hay kiến trúc
Intel 64 nâng cao hiệu quả cho các ứng dụng 64 bit.
Đỉnh cao của máy tính để bàn năm 2007 - Bộ xử lý Core 2 Extreme
o BXL dành cho game thủ sử dụng kiến trúc Core, có nhiều đặc điểm giống với
BXL Core 2 như công nghệ sản xuất 65 nm và 45 nm, hỗ trợ các công nghệ
mới Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel x86-64, Execute Disable Bit,
Intel Active Management, Virtualization Technology, Intel Trusted Execution
Technology... các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4.1, đặc biệt
là không khoá hệ số nhân (Multiplier).
Đến năm 2009 đền nay thì các thế hệ intel core i được ra đời
Kể từ khi ra mắt, dòng CPU Intel Core I đã trải qua 8 thế hệ là Nehalem, Sandy Bridge, Ivy
Bridge, Haswell và Broadwell, Skylake, Kabylake và Coffee Lake.
9


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

1- Nehalem (thế hệ đầu): đây lả CPU của dòng Core i thay thế kiến trúc Core 2 cũ. Intel
lần đầu tiên tích hợp công nghệ Turbo Boost cùng với Hyper Threading giúp tăng hiệu
năng đáng kể so với các chip thế hệ trước. Thế hệ đầu sẽ có ký hiêu như i3 - 520M, i5
- 282U, ....
2- Sandy Bridge (Thế hệ thứ 2) là thế hệ sau của Nehale. Kiến trúc Sandy Bridge sử dụng
quy trình 32 nm. Thiết kế này giúp giảm diện tích và tăng khả năng tiết kiệm điện nhờ
CPU và GPU sẽ sử dụng chung bộ nhớ đệm và có chất lượng đồ họa cao hơn. Tính
năng Turbo Boost cũng được nâng cấp với phiên bản 2.0.
3- Ivy Bridge (Thế hệ thứ 3): sử dụng quy trình sản xuất mới 22 nm và sử dụng công nghệ

bóng bán dẫn 3D Tri-Gate, tích hợp sẵn chip đồ họa hỗ trợ DirectX 11 như HD 4000,
có khả năng phát video siêu phân giải và xử lý các nội dung 3D. Ký hiệu cùa Sandy
Bridge như: i3 - 2820QM, i5 - 2520U
4- Haswell (Thế hệ thứ 4): là CPU Core thế thệ mới nhất của Intel, tiết kiệm điện năng
gấp 20 lần so với Sandy Bridge ở chế độ chờ trong khi hiệu năng đồ họa cũng tăng
đáng kể. Intel còn bổ sung thêm chip đồ họa mạnh mẽ Iris/ Iris Pro dành cho các chip
cao cấp. Ký hiệu của Ivy Bridge i5 - 3670S, i7 – 3550 dựa vào số “3” giữa dấu gạch
nối
5- Broadwell (thế hệ thứ 5): là phiên bản thu nhỏ của Haswell được công bố đầu 2015.
Dòng chip mới hứa hẹn sẽ cho hiệu năng cao hơn đồng thời tiết kiệm điện hơn 30% so
với Haswell. Ký hiệu của Haswell i5 - 4670S, i7 - 4550K
6- Skylake (thế hệ thứ 6): được ra đời năm 2016 dòng CPU này được thiết kế qui trình
sản xuất 14nm như dòng Broadwell trước đó. Dòng CPU này sẽ có hiệu suất cao hơn
và giảm tiêu thụ điện năng hơn. Và nó sẽ bị thay thế bằng các dòng Kabylake và
Cannonlake.
7- Kabylake (thế hệ thứ 7): được ra mắt năm nay (2017), CPU được sản xuất trên công
nghệ 14 nm của Intel. Thế hệ CPU mới này cũng sẽ được trang bị cho những chiếc
laptop siêu mỏng, những chiếc tablet lai với chiều dày dưới 7mm. CPU Kaby Lake sẽ

Hình 3.1 – CPU Intel Kaby Lake (Kabylake) 7th
tập trung rất nhiều vào khả năng xử lý đồGen
họa, đặc biệt là video với độ phân giải 4K,

các video 360 độ và công nghệ thực tế ảo.
10


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

8- Coffee Lake (thế hệ thứ 8) ra mắt vào năm 2018, Intel Coffee Lake H là dòng chip

laptop đầu tiên của Intel được trang bị tới 6 nhân vật lý cho 12 luồng xử lý. Hiệu năng

Hình 3.2 – CPU Coffee Lake 8 th Gen

của chúng mang lại hiệu năng vượt trội cho laptop gaming cũng như các máy
Workstation phục vụ nhu cầu chỉnh sửa video 4K hay thiết kế 3D.
Hai con chip đầu bảng là Core i9-8950HK và Xeon E-2186M được tích hợp công nghệ
Intel Thermal Velocity Boost của Intel cho phép ép xung nhịp thêm 200MHz khi nhiệt
độ đủ thấp, nhờ vậy tốc độ xung đơn nhân của Core i9-8950HK có thể đạt tới mức
4.8GHz - mức xung nhịp rất cao so với một chiếc laptop.
Câu 4: Liệt kê các thế hệ CPU ARM.
ARM, trước đây là Advanced RISC Machine, ban đầu là Acorn RISC Machine, là một kiến
trúc dạng RISC cho các vi xử lý máy tính, được cấu hình cho các môi trường khác nhau. Arm
Holdingsphát triển kiến trúc và cấp phép cho các công ty khác, những người sẽ thiết kế các
sản phẩm của riêng họ thực hiện một trong những kiến trúc đó bao gồm các SoC và các môđun hệ thống (SoM) kết hợp bộ nhớ, giao diện, radio.
Các phiên bản kiến trúc ARMv3 đến ARMv7 hỗ trợ không gian địa chỉ 32 bit (chip tiền
ARMv3, được tạo trước khi ARM Holdings được hình thành, như được sử dụng trong Acorn
Archimedes, có không gian địa chỉ 26 bit) và số học 32 bit;hầu hết các kiến trúc đều có các
hướng dẫn có độ dài cố định 32 bit. Phiên bản Thumb hỗ trợ một tập lệnh có độ dài thay đổi,
cung cấp cả hai lệnh 32 và 16 bit để cải thiện mật độ mã.
Sau đây là sơ đồ phát triển của các dòng ARM:
1. ARMv1: được công bố nguyên bản vào ngày 26 tháng 4 năm 1985.
2. ARMv2: Nổi bật với bus dữ liệu 32 bit, không gian địa chỉ 26 bit và 27 thanh ghi 32
bit.
3. ARMv3: Được sản xuất với bộ đệm 4 KB, giúp cải thiện hiệu năng hơn nữa.
4. ARMv4: Có 32 bit. Có tính năng tùy chọn chế độ tương thích để hỗ trợ các địa chỉ 26
bit.
5. ARMv5: Có 32 bit. Loại bỏ tính năng tùy chọn chế độ tương thích để hỗ trợ các địa chỉ
26 bit.
11



17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

6. ARMv6: Được Apple sử dụng năm 1992. Vùng silicon đặc biệt nhỏ, công suất thấp và
dấu chân mã tối thiểu của bộ xử lý cho phép các nhà phát triển đạt được hiệu suất 32
bit ở mức giá 8 bit, bỏ qua bước tới các thiết bị 16 bit.
7. ARMv7: Ra mắt năm 1993. Một trong các biến thể của bộ vi xử lý ARM7 là ARM7TDMI, hỗ trợ thực thi các tập lệnh Thumb. Công nghệ này cho phép các câu lệnh 16bit được giải mã một cách hoàn toàn (theo thời gian thực) sang câu lệnh 32-bit mà
không bị mất mát về hiệu năng. Đồng thời, nó cũng cải thiện mật độ code chỉ còn
khoảng 35% và giảm diện tích của chip nhớ đến kích thước tương đương với bộ vi điều
khiển 16-bit. Vì vậy, con chip này đáp ứng một cách hoàn hảo yêu cầu cho các ứng
dụng điều khiển dạng nhúng có chi phí thấp ví dụ điện thoại di động.
8. ARMv8: Với nâng cấp đáng kể là bổ sung việc hỗ trợ điện toán 64-bit.
9. ARM Cortex-M0: ra mắt vào năm 2009 khi ARM ra mắt bộ xử lý ARM Cortex-M0,
bộ xử lý 32-bit nhỏ nhất và tiêu thụ điện năng thấp nhất trên thị trường thiết bị điện
toán dạng nhúng, nó đã trở thành bộ xử lý ARM được cấp phép nhanh nhất từ trước
đến nay, với 15 giấy phép đã được ký chỉ trong vòng chín tháng, vì giúp các công ty đã
có thể từ bỏ công nghệ 8-bit lạc hậu.

Hình 4.0 – ARM Cortex-M0

10. ARM Cortex-A: Tất cả các lõi xử lý dựa trên Armv7-A và Armv8-A có trong danh
mục bộ xử lý Arm hiện tại đều hỗ trợ các công nghệ đa lõi của Arm.

Hình 4.1 – ARM Cortex-A15
12


17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8


-

-

ARM Cortex-A là một nhóm các bộ xử lý
ARM RISC 32 bit và 64 bit được Arm
Holdings cấp phép. Các lõi được dành cho sử
dụng ứng dụng. Nhóm bao gồm các lõi 32
bit: ARM Cortex-A5, ARM Cortex-A7,
ARM Cortex-A8, ARM Cortex-A9, ARM
Cortex-A12, ARM Cortex-A15, ARM
Cortex-A17 MPCore, và ARM Cortex-A32
Vàlõi 64-bit: ARM Cortex-A35, ARM
Cortex-A53, ARM Cortex-A55, ARM
Cortex-A57, ARM Cortex-A72, ARM
Cortex-A73, ARM Cortex-A75 và ARM
Cortex-A76.
Hình 4.2 – Năm sản xuất các dòng
Cortex-A

Các lõi ARM Cortex-A 32 bit, ngoại trừ
Cortex-A32, thực hiện cấu hình ARMv7-A của kiến trúc ARMv7. Tính năng phân biệt
chính của cấu hình ARMv7-A, so với hai cấu hình còn lại, cấu hình ARMv7-R được
thực hiện bởi lõi ARM Cortex-R và cấu hình ARMv7-M được thực hiện bởi hầu hết
các lõi ARM Cortex-M, đó là chỉ cấu hình ARMv7-A bao gồm đơn vị quản lý bộ nhớ
(MMU). [3] Nhiều hệ điều hành hiện đại yêu cầu MMU để chạy.

13



17DDS_CTMT_BT2_NHOM-8

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Slide bài giảng: Giới thiệu chung về công nghệ thông tin – HV Kỹ Thuật quân sự
2. Giáo trình tin học cơ sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương. Đại học
Sư phạm, 2004
3. Giáo trình: Thông tin – Xử lý thông tin tổng quan về hệ thống máy tính – TT
Quản trị mạng ATHENA
4. />5. />
14