

Bản ghi

1 Böå vi xûã lyá Böå vi xûã lyá (microprocessor-mp) laâ möåt maåch xûã lyá dûä liïåu theo chûúng trònh do ngûúâi d uâng thiïët lêåp, àûúåc taåo thaânh búãi möåt maåch tñch húåp rêët phûác taåp (bao göìm haâng triïåu tran sistor). Trong caác maáy tñnh caá nhên, àún võ xûã lyá trung têm (CPU) laâ do böå vi xûã lyá cung cêëp. Hún bêët kyâ yïëu töë naâo, hiïåu suêët cuãa möåt hïå maáy tñnh chuã yïëu àûúåc quyïët àõnh búãi c aác tñnh nùng, chuãng loaåi, vaâ nhaän hiïåu cuãa böå vi xûã lyá maâ maáy tñnh àoá sûã duång. Caác yïëu töë taác àöång àïën hiïåu suêët cuãa möåt böå vi xûã lyá (VXL) cuå thïí bao göìm: àöå röång bu s dûä liïåu trong vaâ ngoaâi, àöå röång bus àõa chó, töëc àöå xung nhõp vaâ cêëu truác cuãa noá (CISC h ay RISC). Möîi hoå VXL (Intel x86 hoùåc Motorola 680x0) àûúåc thiïët kïë àïí hiïíu möåt têåp lïånh riïng, v aâ caác chûúng trònh phaãi àûúåc soaån thaão möåt caách coá chuã yá àïí chaåy vúái möåt hoå VXL cuå th ïí. Chûúng trònh nhû vêåy àûúåc goåi laâ tûúng húåp nhõ nguyïn vúái caác böå VXL àoá vaâ khöng t hïí chaåy vúái böå VXL do haäng khaác chïë taåo, trûâ trûúâng húåp thöng qua sûå mö phoãng phêìn m ïìm vaâ chõu thiïåt vïì hiïåu suêët. Haäng thöëng trõ trïn thõ trûúâng VXL hiïån nay laâ Intel, cung cêëp böå VXL cho khoaãng 80% maáy tñnh loaåi tûúng thñch vúái IBM PC. Tuy nhiïn Intel àang phaãi àöëi mùåt vúái sûå caånh tran h khöng khoan nhûúång cuãa caác haäng AMD, Cyrix, vaâ NexGen. Hoå àang saãn xuêët loaåi VX L tûúng húåp nhõ nguyïn vúái caác chûúng trònh àûúåc viïët cho Pentium cuãa Intel. Trûúác khi ài vaâo tûâng loaåi VXL cuå thïí, chuáng ta cuâng ön laåi möåt söë khaái niïåm cú baãn thu öåc lônh vûåc VXL. Böå vi xûã lyá göìm nhûäng böå phêån chñnh naâo? Traái tim cuãa hïå thöëng PC laâ àún võ xûã lyá trung têm (central processing unit - CPU). Nhiïìu ngûúâi coá thoái quen goåi höåp maáy chñnh laâ CPU vò àoá laâ böå phêån maåch àiïín hònh nùçm tron g höåp, nhûng thûåc ra noá laâ maåch lûu giûä, xûã lyá vaâ àiïìu khiïín bao göìm àún võ söë hoåc-logic (ALU), àún võ àiïìu khiïín, vaâ böå nhúá sú cêëp daång ROM hoùåc RAM (böå nhúá seä àûúåc trònh baây trong möåt muåc riïng sau naây). Chó coá ALU vaâ àún võ àiïìu khiïín laâ àûúåc chûáa troån v eån trong chip VXL, coân böå nhúá thò àûúåc lùæp úã möåt núi naâo àoá trïn bo meå. *Àún võ söë hoåc - logic (arithmetic logic unit - ALU) coá nhiïåm vuå thûåc hiïån caác lïånh cuãa à ún võ àiïìu khiïín vaâ xûã lyá caác dûä liïåu. Nhû tïn goåi, möåt söë maåch cuãa noá coá thïí tiïën haânh c aác pheáp tñnh söë hoåc àún giaãn (nhû cöång vaâ trûâ chùèng haån), hoùåc caác pheáp tñnh logic àöëi vúá i dûä liïåu, nhû so saánh hai àaåi lûúång àïí biïët caái naâo lúán hún. Àïí thûåc hiïån nhiïåm vuå naây, A LU phaãi coá caác cöíng logic cuäng nhû caác maåch nhùçm thûåc hiïån caác pheáp tñnh úã töëc àöå cao. Coá thïí trònh baây úã àêy àún võ dêëu chêëm àöång (floating point unit - FPU). FPU nùçm trong böå VXL vaâ àûúåc daânh riïng àïí quaãn lyá vaâ thûåc hiïån caác pheáp tñnh söë hoåc dêëu phêíy àöång. Trong loaåi pheáp tñnh naây, võ trñ cuãa dêëu thêåp phên (Myä duâng dêëu chêëm) khöng cöë àõnh maâ

2 àûúåc "thaã nöíi" àïí coá thïí dõch vïì bïn phaãi hoùåc bïn traái khi cêìn thiïët nhùçm baão àaãm àuáng sai söë cho pheáp. Trong maáy tñnh, ngûúâi ta phaãi duâng phûúng phaáp dêëu chêëm àöång vò moåi söë àïìu phaãi lûu giûä trong caác phêìn tûã nhúá coá àöå daâi cöë àõnh; khöng coá khaã nùng "thaã nöíi" hoùåc àiïìu chónh dêëu thêåp phên, maáy coá thïí seä taåo nïn caác sai söë laâm troân nghiïm troång kh i thûåc hiïån caác tñnh toaán vúái söë rêët lúán hoùåc rêët beá. Sûã duång FPU seä tùng töëc àöå xûã lyá àöëi v úái caác thao taác cêìn tñnh toaán nhiïìu, àöìng thúâi cho àöå chñnh xaác cao hún. * Böå phêån chñnh thûá hai trong chip VXL laâ àún võ àiïìu khiïín (control unit). Àún võ naây c oá nhiïåm vuå thöng dõch caác lïånh cuãa chûúng trònh vaâ àiïìu khiïín hoaåt àöång xûã lyá. Àûúåc àiïì u tiïët búãi caác xung nhõp thúâi gian chñnh xaác cuãa àöìng höì hïå thöëng, àún võ àiïìu khiïín tiïën haânh lêëy caác lïånh chûúng trònh vaâ dûä liïåu tûâ böå nhúá ra, lûu giûä vaâo caác thanh ghi röìi ra lïå nh cho ALU xûã lyá chuáng. Àïí "giuáp viïåc" cho hai àún võ chñnh àoá coân coá haâng loaåt caác böå phêån khaác: * Maåch xung nhõp hïå thöëng (system clock) duâng àïí àöìng böå caác thao taác xûã lyá trong vaâ n goaâi MP bùçng caách phaát ra caác xung nhõp thúâi gian theo caác khoaãng caách cöë àõnh. Khoaãn g thúâi gian nùçm giûäa hai nhõp àöìng höì hïå thöëng àûúåc goåi laâ chu kyâ xung nhõp (clock cycl e), thûúâng àûúåc ào bùçng àún võ phêìn triïåu hoùåc phêìn tyã giêy. Coân giaá trõ töëc àöå maâ theo à oá xung nhõp hïå thöëng taåo ra caác xung tñn hiïåu chuêín thúâi gian, thò goåi laâ töëc àöå xung nhõp (hay töëc àöå àöìng höì - clock speed) vaâ àûúåc tñnh bùçng àún võ triïåu chu kyâ möîi giêy (MHz). Töëc àöå xung nhõp laâ möåt yïëu töë xaác àõnh khaã nùng xûã lyá nhanh hay chêåm cuãa maáy tñnh n hûng khöng phaãi laâ yïëu töë duy nhêët. Töëc àöå xûã lyá coân phuå thuöåc vaâo caách thûác xûã lyá thön g tin trong cêëu truác MP. Vñ duå, maáy tñnh DX chaåy úã 33MHz seä nhanh hún gêìn gêëp hai lêìn maáy DX cuäng chaåy úã töëc àöå xung nhõp àoá. Maáy tñnh DX4 chaåy úã 10 0 MHz coá töëc àöå xêëp xó maáy Pentium chaåy úã 60 MHz. Àöìng höì hïå thöëng laâ chñnh xaác àöëi vúái caác thao taác maáy tñnh, nhûng àöëi vúái thúâi gian bònh thûúâng cuãa chuáng ta thò khöng àaåt yïu cêìu. Àöìng höì thúâi gian thûåc duy trò trong maáy tñn h thûúâng sai lïånh so vúái àöìng höì àeo tay hay treo tûúâng cuãa baån vaâi phuát möîi tuêìn laâ khö ng coá gò laå. Vaâi ba ngaây möåt lêìn, baån nïn lêëy laåi giúâ cho àöìng höì maáy tñnh theo chñnh àöìn g höì àeo tay cuãa baån, chûá khöng phaãi àöìng höì naâo khaác. * Thanh ghi (register) laâ phêìn tûã nhúá taåm thúâi trong böå VXL, àûúåc duâng àïí lûu giûä dûä liïå u vaâ àõa chó nhúá trong khi maáy tñnh àang thûåc hiïån caác taác vuå àöëi vúái chuáng. Möîi kiïíu V XL coá söë lûúång vaâ àöå daâi caác thanh ghi khaác nhau. Thanh ghi caâng daâi thò lûúång thöng tin maâ maáy tñnh coá thïí xûã lyá trong möåt thao taác caâng nhiïìu. Ngûúâi ta cuäng thûúâng phên loaåi vaâ àaánh giaá caác böå VXL theo àöå daâi thanh ghi. Böå vi xûã lyá 8 bit (8 bit microprocessor) coá caác thanh ghi röång 8 bit nïn chó coá thïí xûã lyá möîi lêìn 1 byte dûä liïåu. Vñ duå vïì loaåi maáy laâ Zilog Z.80 duâng trong caác maáy tñnh thúâi xûa (nhûäng nùm cuöëi 1970) chaåy hïå àiïìu haânh C P/M. Böå vi xûã lyá 16 bit (16 bit microprocessor) àiïín hònh laâ Intel 8088 coá thanh ghi daâi 1 6 bit vaâ bus dûä liïåu ngoaâi cuäng 16 bit. Traái laåi Intel 8088 duâng trong maáy tñnh IBM PC àêì u tiïn (1981) laâ loaåi coá thiïët kïë "thoãa hiïåp", thanh ghi 16 bit nhûng bus dûä liïåu ngoaâi chó r öång 8 bit, nhùçm têån duång nhûäng thiïët bõ ngoaåi vi reã tiïìn loaåi 8 bit àang coân àêìy trïn thõ trû úâng höìi àoá. Böå vi xûã lyá 32 bit (32 bit microprocessor) nhû DX chùèng haån, coá thanh ghi 32 bit nhûng bus dûä liïåu ngoaâi chó 16 bit. "Thoãa hiïåp" thò reã tiïìn vò duâng àûúåc vúái caác

3 ngoaåi vi coá sùén haå giaá, nhûng thiïåt thoâi vò hiïåu suêët thêëp. Múái nhêët laâ böå vi xûã lyá 64 bit (6 4 bit microprocessor) coá caác thanh ghi vaâ bus dûä liïåu trong röång 64 bit, coá thïí xûã lyá 8 byt e dûä liïåu àöìng thúâi. Möåt vñ duå àiïín hònh laâ Intel Pentium. Noái chung loaåi VXL 64 bit hiïån nay àïìu laâm viïåc vúái bus dûä liïåu ngoaâi 32 bit, nhûng khöng phaãi laâ "thoãa hiïåp" thûåc sûå vò viïåc sûã duång ngoaåi vi 64 bit hiïån nay seä àêíy giaá maáy tñnh lïn àïën mûác khöng thïí chêëp nh êån àûúåc, vaâ khöng phaãi moåi thiïët bõ ngoaåi vi àïìu coá loaåi 64 bit. * Cache sú cêëp hay cache nöåi (primary cache, internal cache) laâ möåt böå nhúá taåm, coá töëc à öå cûåc nhanh, nùçm trong böå VXL, vaâ duâng àïí cêët giûä caác dûä liïåu múái truy cêåp àûúåc hoùåc c aác lïånh thûúâng xuyïn duâng, àïí chuáng sùén saâng coá mùåt hún àöëi vúái böå VXL. Vò àûúåc nöëi t rûåc tiïëp vúái maåch xûã lyá nïn caác lïånh vaâ dûä liïåu úã àêy coá thïí truy cêåp rêët nhanh. Pentium c uãa Intel coá cache nöåi 16 KB trong khi Nx586 cuãa NexGen coá cache nöåi àïën 32 KB. Xu h ûúáng cuãa caác böå VXL múái hiïån nay laâ tùng cache nöåi lïn àïën 128 K hay 256K. * Bus dûä liïåu trong (internal data bus) laâ kïnh dêîn àiïån tûã göìm tûâ 16 àïën 64 dêy dêîn song song, coá nhiïåm vuå thûåc hiïån viïåc liïn laåc nöåi böå giûäa caác böå phêån bïn trong böå vi xûã lyá. Noái chung bus caâng röång thò töëc àöå hoaåt àöång caâng nhanh, cuäng nhû xa löå caâng nhiïìu lùçn àûúâng seä cho àûúåc caâng nhiïìu xe chaåy cuâng luác. Ngûúâi ta phên biïåt vúái bus dûä liïåu ngoaâi (external data bus) àïí liïn laåc giûäa böå VXL vaâ caác böå phêån khaác cuãa maáy tñnh kïí caã böå nh úá RAM. Nhû trïn àaä noái, caác thiïët kïë VXL "thoãa hiïåp" coá bus dûä liïåu trong röång hún àïí b aão àaãm töëc àöå xûã lyá cao, nhûng bus dûä liïåu ngoaâi thò heåp hún àïí baão àaãm tñnh kinh tïë. Bu s àõa chó (address bus) laâ tuyïën caác maåch àiïån song song bïn trong böå VXL duâng àïí thûåc hiïån viïåc àõnh danh caác võ trñ nhúá (lêåp àõa chó - addressing). Àöå röång cuãa bus àõa chó seä qu yïët àõnh dung lûúång cûåc àaåi maâ böå VXL coá thïí sûã duång. Trong böå nhúá maáy tñnh, möîi võ tr ñ nhúá phaãi coá möåt àõa chó riïng. Khöng coá àõa chó, böå VXL seä khöng biïët lêëy caác lïånh vaâ d ûä liïåu úã àêu, cuäng nhû khöng biïët àûa caác kïët quaã xûã lyá vaâo àêu. Trïn bus àõa chó, caác bit cuãa àõa chó nhúá di chuyïín song song, möîi bit trïn möåt àûúâng dêy. Vò àõa chó nhúá laâ söë nhõ phên nïn coá thïí tñnh dïî daâng dung lûúång böå nhúá theo àöå röång bus àõa chó. Vñ duå bus àõa c hó 20 bit seä lêåp àõa chó àûúåc cho 220 võ trñ nhúá, chñnh xaác laâ byte, hay goåi laâ 1 MB. Àoá chñnh laâ böå nhúá cûåc àaåi maâ Intel 8088 coá thïí truy cêåp trûåc tiïëp. Muöën phaát triïín böå nhúá lúán hún 1MB thò hoùåc tùng àöå röång bus àõa chó (32 bit) hoùåc chuyïín böå VXL sang chïë àöå baão vïå (protected mode) bùçng caác phêìn mïìm àùåc biïåt. Caác böå VXL tûâ trúã l ïn, trong chïë àöå baão vïå, coá thïí hoaåt àöång vúái böå nhúá RAM dung lûúång tûâ 16 MB àïën haân g chuåc GB. * Maåch quaãn lyá àiïån (power management). Àêy laâ möåt tñnh nùng àûúåc caâi sùén bïn trong möåt söë loaåi vi xûã lyá, duâng àïí tûå àöång cùæt búát àiïån cho caác thiïët bõ ngoaåi vi hoùåc toaân hïå th öëng sau möåt thúâi gian khöng duâng maáy (baån ài uöëng caâ phï chùèng haån) vaâ àûa maáy vaâo c hïë àöå chaåy khöng (sleep mode). Trong chïë àöå naây, mûác tiïu hao àiïån coá thïí giaãm àïën 60 % àöìng thúâi khöng bõ mêët dûä liïåu. Böå VXL seä "nhúá" chñnh xaác tònh traång cuãa hïå maáy, ba o göìm caã moåi thöng baáo àang trïn àûúâng ài àïën caác ngoaåi vi, taåi thúâi àiïím trûúác khi chuy ïín sang chïë àöå chaåy khöng. Khi cêìn tiïëp tuåc cöng viïåc, baån chó viïåc goä vaâo möåt phñm bêët kyâ, hïå thöëng seä àûúåc phuåc höìi hoaân toaân nhû cuä. Caác böå VXL cuãa Intel coá tñnh nùng naây àïìu àûúåc kyá hiïåu "SL" (vñ duå i486sl) vaâ àûúåc duâng phöí biïën trong caác maáy tñnh loaåi xaác h tay. Nhûäng vêën àïì liïn quan àïën cöng nghïå chïë taåo VXL

4 * Cöng nghïå 0,5 micron (0,5- micron technology) laâ möåt cöng nghïå chïë taåo vi maåch cho pheáp nhûäng nhaâ saãn xuêët coá thïí taåo ra caác böå VXL vúái nhûäng phêìn tûã tñch cûåc nhoã nhêët c oá kñch thûúác chó bùçng nûãa phêìn triïåu meát. Cöng nghïå naây àaä cho pheáp chïë taåo àûúåc caác c hip ngaây caâng beá hún, tiïu thuå ñt àiïån hún, vaâ ñt phaát nhiïåt hún. Hún nûäa, chip cuäng coá hiïå u suêët cao hún vò caác tñn hiïåu di chuyïín trong nöåi böå chip vúái khoaãng àûúâng ngùæn hún. Hi ïån nay, ngûúâi ta àaä bùæt àêìu aáp duång cöng nghïå 0,25 micron. * Cöng nghïå CMOS (complimentary metal-oxide semiconductor) laâ cöng nghïå chïë taåo li nh kiïån baán dêîn cho pheáp taåo ra hai loaåi transistor chñnh trïn cuâng möåt chip silic. Nhúâ àoá àaä ra àúâi loaåi maåch tñch húåp hoaåt àöång úã töëc àöå cao hún nhiïìu so vúái cöng nghïå MOS, àöì ng thúâi cuäng tiïu thuå ñt àiïån nùng hún, vaâ chaåy ñt bõ noáng hún. Nhûäng caãi tiïën nhanh choán g trong cöng nghïå CMOS àaä cho pheáp ruát goån kñch thûúác cuãa caác linh kiïån trïn chip chó c oân 0,4 micron. Vò caác böå VXL hiïån nay àïìu rêët phûác taåp (P6 cuãa Intel coá àïën 5,5 triïåu tra nsistor) nïn viïåc ûáng duång cöng nghïå CMOS laâ khöng thïí thiïëu trong quaá trònh saãn xuêët VXL. * Àiïån aáp hoaåt àöång (operating voltage) laâ àiïån aáp cêìn thiïët àïí möåt böå VXL coá thïí hoaåt à öång bònh thûúâng. Khi ûáng duång transistor trong VXL, ngûúâi ta quyïët àõnh cho chaåy úã 5V, laâ mûác àiïån aáp àuã cao àïí buâ laåi nhûäng suåt aáp trong caác maåch söë, àöìng thúâi cuäng àuã thêëp àïí traánh gêy taåp êm. Caác böå VXL coá mêåt àöå linh kiïån cao, nhû Pentium chùèng haån, khi c haåy úã 5V seä tùng nhiïåt àöå lïn àïën 160oF vaâ töën àiïån tûúng àûúng möåt boáng àiïån nhoã, nïn phaãi duâng phiïën toãa nhiïåt (heat sink) lúán vaâ coá quaåt maát riïng. Giaãm àiïån aáp cöng taác seä giaãm cöng suêët àiïån tiïu thuå gêëp bònh phûúng lêìn; àiïìu naây rêët quan troång, nhêët laâ àöëi vúái caác maáy tñnh xaách tay (notebook, laptop). Cuâng vúái cöng nghïå CMOS àaä ra àúâi loaåi vi x ûã lyá 3,3 V chó àoâi hoãi doâng tiïu thuå bùçng 60% so vúái chip 5V. Chip VXL PowerPC 604c cuãa IBM vaâ Motorola saãn xuêët vúái cöng nghïå 0,25 micron chó duâng 2,5V * Caác loaåi voã vi maåch: Nhûäng kiïíu VXL cuä (8086, 8088) àûúåc àoáng trong loaåi voã hai haân g chên (dual in line package - DIP). Àoá laâ loaåi voã bùçng plastic coá caác chên hûúáng xuöëng d ûúái theo hai haâng song song úã hai bïn. Nhûäng kiïíu VXL múái (80386, 80486) coá voã boåc v úái caác chên ra taåo thaânh maãng sùæp xïëp trïn caã böën phiaá (pin grid array - PGA). Hai loaåi b öë trñ chên VXL naây rêët khoá khùn khi cùæm vaâo àïë cùæm trïn board meå. Hiïån nay nhiïìu kiïíu VXL àûúåc chïë taåo vúái loaåi voã khöng-phaãi-êën-vaâo-àïë (zero-insertion force-zip). Àïí cùæm l oaåi naây àûúåc thiïët kïë àïí coá thïí múã ra bùçng möåt caái chöët giûä; ngûúâi sûã duång àùåt vi maåch vaâ o, vaâ khi chöët àûúåc àoáng laåi thò caác chên tiïëp xuác àûúåc giûä chùæc trong àïë. Xûã lyá bùçng öëng dêîn vaâ cêëu truác superscalar * Xûã lyá bùçng öëng dêîn (pipelining) laâ phûúng phaáp laâm tùng hiïåu suêët cuãa böå VXL bùçng c aách "àêíy" nhiïìu lïånh qua öëng dêîn (pipeline) àïí xûã lyá cuâng möåt luác. Baån haäy hònh dung öën g dêîn cuãa böå VXL cuäng giöëng nhû möåt dêy chuyïìn lùæp raáp ö tö. Trïn doåc dêy chuyïìn àoá coá nhiïìu cöng nhên thûåc hiïån nhûäng cöng viïåc khaác nhau vaâ khöng truâng lùåp, möîi khi chi ïëc xe àûúåc àûa qua trûúác mùåt hoå. Kïët quaã laâ cûá möîi phuát coá möåt chiïëc xe múái ra khoãi chu yïìn, mùåc duâ phaãi mêët nhiïìu giúâ cho viïåc lùæp raáp tûâng chiïëc xe riïng biïåt. Tûúng tûå nhû vêå y; quaá trònh xûã lyá trïn öëng dêîn àûúåc chia thaânh 5 cöng àoaån: nhêåp dûä liïåu tûâ böå nhúá, giaãi maä dûä liïåu, thûåc hiïån caác lïånh, vaâ ghi kïët quaã laåi vaâo böå nhúá. Nïëu cûá xûã lyá tuêìn tûå hïët lïån h naây àïën lïånh khaác nhû cuä thò maáy tñnh phaãi mêët 5 chu kyâ xung nhõp cho möîi lïånh. Vúái

5 phûúng phaáp öëng dêîn, khi lïånh àêìu tiïn chuyïín sang bûúác hai thò möåt lïånh múái àûúåc àûa vaâo bûúác möåt, röìi cûá tiïëp tuåc maäi nhû thïë. Nhúâ àoá, coá àïën nùm lïånh àûúåc xûã lyá àöìng thúâi, vaâ maáy tñnh àûúåc xem nhû xûã lyá möîi lïånh trong möåt xung nhõp, giöëng nhû möîi phuát saãn xuêët àûúåc möåt chiïëc ö tö múái vêåy. Haäng Intel àaä ûáng duång phûúng phaáp xûã lyá bùçng öëng d êîn trong caác böå VXL 486 vaâ Pentium cuãa hoå. * Cêëu truác superscalar (superscalar architecture) laâ möåt phûúng phaáp "húåp lyá hoáa töí chûác" trong böå VXL àïí nêng cao hiïåu suêët bùçng caách duâng hai hay nhiïìu öëng dêîn. Àún võ àiïìu khiïín cuãa böå VXL phên möåt baâi toaán ra laâm àöi àïí àûúåc xûã lyá àöìng húâi trong hai öëng dêîn ; böå xûã lyá coá khaã nùng naây goåi laâ böå vi xûã lyá lïånh àöi (dual-issue microprocessor). Thuêåt ngûä superscalar coá yá muöën nhêën maånh nhûäng lúåi ñch do cöng nghïå naây mang laåi vûúåt cao hún nhiïìu nhûäng lúåi ñch do thu nhoã kñch thûúác (scaling down) cuãa chip VXL. * Böå VXL loaåi superscalar, nhû Pentium chùèng haån, phaãi coá khaã nùng quyïët àõnh möåt lïån h cuå thïí coá thïí phên biïåt vúái lïånh kïë tiïëp hay khöng, àïí coá thïí xûã lyá chuáng àöåc lêåp vúái nh au. Möåt maåch àùåc biïåt seä tiïën haânh kiïím tra tñnh phuå thuöåc dûä liïåu (data dependency) àoá, xem chuáng coá yïu cêìu phaãi liïn kïët trong quaá trònh xûã lyá hay khöng. Nïëu khöng phuå thuöå c, hai lïånh seä àûúåc gûãi àïën hai öëng dêîn theo àuáng thûá tûå. Àoá laâ phûúng phaáp thûåc hiïån the o suy àoaán (speculative execution) àïí töëi ûu hoáa quaá trònh xûã lyá. * Möåt vêën àïì àûúåc àùåt ra trong kiïíu cêëu truác superscalar laâ caác lïånh coá àiïìu kiïån àûúåc diïî n àaåt dûúái daång IF/THEN phöí biïën trong caác ngön ngûä lêåp trònh - seä giûä chùåt öëng dêîn cho riïng mònh cho àïën khi àiïìu kiïån àûúåc thoãa maän vaâ böå xûã lyá quyïët àõnh cho thoaát theo m öåt hûúáng. Thúâi gian chúâ àúåi quyïët àõnh naây seä àûúåc giaãi quyïët bùçng biïån phaáp dûå àoaán reä nhaánh (branch prediction). Coá möåt maåch àùåc biïåt trong böå VXL tiïën haânh kiïím tra caác lïå nh coá àiïìu kiïån, dûå àoaán trûúác quaá trònh seä theo àiïìu kiïån naâo, vaâ hûúáng daäy lïånh kïë tiïëp theo dûå àoaán àoá. Trong böå VXL Pentium dûå àoaán reä nhaánh àuáng àïën 90%, vaâ chó riïng bi ïån phaáp naây àïí laâm tùng hiïåu suêët cuãa noá lïn 25% so vúái böå VXL i486 àúâi trûúác. * Àïí xûã lyá àöìng thúâi nhiïìu lïånh trong cêëu truác superscalar, thò sûå haån chïë söë lûúång thanh ghi khöng quaá 8 (nhû kiïíu thiïët kïë cuãa x86) laâ khöng thïí chêëp nhêån. Caác kïët quaã nghiïn c ûáu vïì cêëu truác VXL àaä khùèng àõnh söë lûúång thanh ghi töëi ûu phaãi laâ 32. Giaã sûã coá hai lïånh khöng thuöåc loaåi phuå thuöåc dûä liïåu nïn maåch kiïím tra àùåc biïåt (àaä noái trïn) khöng phaát h iïån àûúåc, nhûng cuäng khöng thïí xûã lyá àöìng thúâi; àoá laâ loaåi lïånh phuå thuöåc giaã (false depe ndency). Trong caác kiïíu thiïët kïë x86, nhû Pentium chùèng haån, caác lïånh phaãi tranh chêëp n hau möåt khöng gian thanh ghi haån chïë nïn xaãy ra nhiïìu trûúâng húåp false dependency vaâ n ùng suêët truyïìn (throughput) bõ giaãm. * Àïí tùng söë lûúång thanh ghi, ngûúâi ta duâng phûúng phaáp àùåt tïn laåi thanh ghi (register re naming). Gùåp trûúâng húåp möåt lïånh muöën sûã duång thanh ghi àang bêån, böå xûã lyá seä àùåt tïn laåi cho möåt thanh ghi coân röíi naâo àoá, röìi gaán cho lïånh àang yïu cêìu. Nhû vêåy söë lûúång th anh ghi thûåc thò vêîn bõ haån chïë nhûng söë lûúång caác thanh ghi logic thò tùng lïn rêët nhiïìu. Pentium cuãa Intel khöng duâng phûúng phaáp àùåt tïn laåi thanh ghi nhû caác böå xûã lyá àöëi thuã cuãa noá (AMD K5, CyrixM1, NexGen Nx586). Vêën àïì CISC vaâ RISC CISC laâ viïët tùæt cuãa Complex Instruction Set Computer, coá nghôa laâ maáy tñnh têåp lïånh àêìy àuã. Àêy laâ tïn goåi cuãa loaåi VXL àûúåc thiïët kïë theo triïët lyá cûá àûa àuã caác maåch chûác nùng àùåc biïåt vaâo, ngay

6 caã trûúâng húåp chuáng khöng àûúåc duâng thûúâng xuyïn. Coân RISC laâ gò? Àoá laâ Reduced In struction Set Computer, nghôa laâ maáy tñnh têåp lïånh ruát goån. Àêy laâ nguyïn lyá thiïët kïë àún võ xûã lyá trung têm (CPU) nhêën maånh vïì sûå àún giaãn, töëc àöå cao, vaâ hiïåu quaã töët. Kiïíu thiïë t kïë RISC àaåt àûúåc caác muåc tiïu naây nhúâ giaãm söë lûúång lïånh maâ böå VXL coá thïí tiïën haânh, cuäng nhû nhúâ viïåc sûã duång öëng dêîn vaâ cêëu truác superscalar. Giaãm söë lûúång lïånh seä truát g aánh nùång cuãa nhûäng quaá trònh xûã lyá phûác taåp cho phêìn mïìm, nhûng laåi àaåt àûúåc kïët quaã l úán vïì hiïåu suêët vaâ töëc àöå cuãa toaân hïå thöëng: thiïët kïë RISC thûåc hiïån àûúåc ñt nhêët laâ möåt lïå nh trong möîi chu kyâ àöìng höì. Caác böå xûã lyá CISC mêët phêìn lúán thúâi gian cho viïåc thûåc hi ïån chó möåt söë lûúång nhoã lïånh trong toaân böå têåp lïånh àêìy àuã. Cho nïn, thay vò phaãi cöë gùæn g xêy dûång caác maåch àïí thûåc hiïån àïën 300 lïånh, thò caác nhaâ thiïët kïë RISC chó têåp trung v aâo caác lïånh maâ CPU hay duâng àïën. Nïëu caác maåch thûåc hiïån lïånh ruát goån naây coá thïí chïë t aåo àïí hoaåt àöång úã töëc àöå cao nhêët, thò böå xûã lyá seä caâng chaåy nhanh hún, nhêët laâ vúái nhûäng thao taác phaãi lùåp laåi nhiïìu lêìn. Hún nûäa böå VXL RISC thûúâng nhoã goån, nïn tñn hiïåu di ch uyïín ngùæn vaâ coá töëc àöå hoaåt àöång caâng nhanh. RISC àún thuêìn chó laâ quy àõnh vïì àùåc tñn h cuãa böå VXL vaâ cuäng khöng phaãi laâ quy àõnh quan troång nhêët. Thûåc ra, khöng coá möåt qu y tùæc chùåt cheä naâo phên biïåt giûäa caác böå VXL CICS vaâ RISC. Böå VXL Power PC (àûúåc x em laâ loaåi RISC) coá thïí hiïíu àïën 220 lïånh, nhiïìu hún 70 lïånh so vúái têåp lïånh cuãa Intel 48 6 (laâ loaåi CISC). Coá nhiïìu ngûúâi nïu lïn caách phên biïåt: chip RISC coá khaã nùng xûã lyá möî i lïånh trong möåt chu kyâ xung nhõp, coân CISC thò phaãi mêët nhiïìu chu kyâ cho möåt lïånh. Ng ay caã àiïìu naây, caã hai loaåi cuäng tûúng àûúng nhau, thêåm chñ cöng nghïå CISC múái (Pentiu m chùèng haån) coân vûúåt tröåi hún chuát ñt. So vúái caác loaåi VXL CISC hiïåu suêët cao múái nhêët, thò nhûäng gò coá thïí àùåc trûng cho kiïíu thiïët kïë RISC laâ viïåc sûã duång àïën 32 thanh ghi vaâ khöng duâng vi maä (microcode - loaåi maä caâi sùén trong böå VXL àïí àiïìu khiïín trûåc tiïëp hoaå t àöång cuãa caác maåch bïn trong; lïånh chûúng trònh taác àöång vaâo böå VXL phaãi thöng qua m aä naây). Àïí duy trò tñnh tûúng thñch vúái nhûäng phêìn mïìm viïët cho x86 àaä coá, Pentium phaãi haån chïë trong 8 thanh ghi dêëu chêëm àöång duâng cho caác pheáp tñnh söë hoåc. Ngûúåc laåi Pow er PC 601 khai thaác àïën 32 thanh ghi chung vaâ 32 thanh ghi dêëu chêëm àöång. Sûã duång nhi ïìu thanh ghi seä xûã lyá dûä liïåu nhanh hún vò khöng cêìn phaãi lêëy dûä liïåu tûâ böå nhúá (mêët nhiïì u thúâi gian), vaâ öëng dêîn xûã lyá caác lïånh hiïåu quaã hún vò coá thïí cêët giûä taåm caác dûä liïåu trun g gian. Loaåi boã vi maä laâ yïëu töë quyïët àõnh àïí nêng cao hiïåu suêët cuãa böå VXL RISC. Loaåi boã quaá trònh giaãi maä àöëi vúái vi maä, caác lïånh chûúng trònh khúãi àêìu ngay caác hoaåt àöång vêåt lyá cuãa mònh. Nhúâ búát phûác taåp nïn chi phñ chïë taåo VXL cuäng haå hún. Pentium (chip CIS C) giaá àïën hún 900 USD (nùm 1995) trong khi Power PC 601 (chip RISC) coá hiïåu nùng t ûúng àûúng hoùåc töët hún maâ giaá chó bùçng möåt nûãa. Coá nhiïìu haäng saãn xuêët VXL RISC nh ûng rêët ñt haäng chõu caãi tiïën chip CISC vaâ phaãi àêìu tû vöën lúán àïí nêng cao hiïåu nùng cuãa caác chip CISC hiïån àang coá, vaâ chip CICS töën nhiïìu vêåt liïåu silic hún. Trong khi àoá haäng Intel vêîn "kiïn trò" vúái caác haån chïë cuãa cöng nghïå CISC. Pentium coá hiïåu suêët tûúng àûú ng vúái möåt söë VXL RICS, vaâ P6 (ngûúâi kïë võ cuãa Pentium) vêîn àûúåc thiïët kïë àïí àaåt töëc à öå 250 triïåu lïånh möîi giêy. Mùåc duâ saãn xuêët chip chi phñ cao hún chip RISC, nhûng nhúâ tiïë t kiïåm vïì quy mö, ngûúâi ta coá thïí haå giaá Pentium vaâ P6 xuöëng xêëp xó loaåi chip RISC. Vaâ nïëu àûúåc nhû vêåy, nhûäng ngûúâi tiïu duâng seä khöng coân lyá do àïí chöëi boã khaã nùng tûúng t hñch vúái hún chûúng trònh ûáng duång hiïån haânh cuãa caác böå VXL hoå x86. Nhiïìu ngû úâi cho rùçng àïën àúâi con cuãa P6 seä loaåi boã vi maä vaâ coá cêëu truác RISC hoaân toaân. Àaánh giaá böå vi xûã lyá theo caách naâo?

7 * Benchmark laâ gò? Àoá laâ möåt chûúng trònh hoùåc möåt böå göìm nhiïìu chûúng trònh coá thïí chaåy àûúåc trïn nhiïìu hïå maáy tñnh khaác nhau àïí ào thûã nùng suêët truyïìn qua (throughput) cuãa toaân böå maáy vaâ àïí lêëy söë liïåu so saánh caác hïå thöëng vúái nhau. Möåt söë benchmark ào th ûã töëc àöå cuãa vi xûã lyá khi thûåc hiïån caác pheáp tñnh töíng thïí, möåt söë khaác thò thûã stress bùçng caác pheáp tñnh dêëu phêíy àöång, vaâ möåt söë khaác nûäa thò kiïím thûã hïå maáy bùçng caách cho chaå y möåt böå caác trònh ûáng duång àiïín hònh. * Möåt töí chûác bêët vuå lúåi àoáng úã California, Myä, coá tïn laâ Standard Performance Evaluatio n Corporation - SPEC àûúåc lêåp ra vúái muåc àñch thiïët lêåp, duy trò vaâ chûáng nhêån caác bench mark thñch àaáng, àaä àûúåc chuêín hoáa, aáp duång cho caác thïë hïå maáy tñnh hiïåu suêët cao múái n hêët. Thûâa nhêån laâ khöng coá möåt chûúng trònh kiïím tra àún àöåc naâo coá thïí duâng àïí so saán h chêët lûúång cuãa moåi kiïíu maáy tñnh, SPEC àaä tòm kiïëm àïí cung cêëp möåt têåp hoåp caác àaåi l ûúång tham khaão nhùçm taåo khaã nùng so saánh hiïåu nùng cuãa caác hïå maáy tñnh. SPEC laâ möåt töí chûác liïn hiïåp göìm caác haäng thaânh viïn : AT &T/NCR, Auspex, Bell, Compag, Contro l Data, Data General, DEC. EDS, Fujitsu, Hal Computer, Hewlett-Packard, IBM, Intel, In tergrap, Kubota Pacific, Motorola, Next, Network appliance, Novell, Olivetti, Siemens, N ixdorf, Silicon Graphics, Solbourne, Sun, Unisys, vaâ Ziff-davis. Hiïån àang coá hai chûúng trònh kiïím tra SPEC tiïu chuêín: möåt ào caác pheáp tñnh töíng húåp (CINT 92), vaâ möåt ào caác pheáp tñnh dêëu chêëm àöång (CFP 92). Vñ duå böå xûã lyá Intel 486DX2 àaåt töëc àöå 32,2 trong C INT 92, coân Pentium 66 MHz thò àaåt túái 118,1. * Ngûúâi ta cuäng hay duâng möåt chûúng trònh benchmark coá tïn goåi laâ Winstone. Àoá laâ möåt chûúng trònh kiïím tra khöng toaân diïån do caác phoâng thñ nghiïåm PC cuãa haäng Ziff-Davis soaån thaão, vaâ àûúåc duâng cho viïåc so saánh giûäa caác hïå maáy tñnh töëc àöå cao vúái nhau cuãa taå p chñ PC Magazine. Phiïn baãn Winstone múái nhêët àaä sûã duång möåt böå caác baáo caáo ûáng duå ng cuãa 13 trònh ûáng duång Windows lûu haânh röång raäi trong lônh vûåc kinh doanh àïí lêåp nï n möåt kïët quaã dûúái daång con söë, phaãn aánh hiïåu nùng cuãa hïå thöëng maáy àoá trong caác àiïìu kiïån thûåc tïë. * Phöí biïën vaâ àún giaãn nhêët laâ MIPS (milions of instructions per second - triïåu lïånh möîi giêy), möåt benchmark ào töëc àöå cuãa böå VXL theo söë lûúång lïånh maâ noá coá thïí thûåc hiïån m öåt pheáp tñnh söë hoåc àún giaãn lùåp ài lùåp laåi nhiïìu lêìn. Hêìu hïët caác chuyïn gia maáy tñnh àïìu cho rùçng hiïåu nùng cuãa möåt hïå maáy tñnh chó biïíu hiïån roä nhêët khi cho chaåy möåt loaåt caác t rònh ûáng duång àiïín hònh khaác nhau, vò khi àoá baån biïët roä hiïåu nùng cuãa toaân hïå thöëng chûá khöng phaãi chó möåt mònh böå VXL. Intel vaâ hoå vi xûã lyá x86 * Intel laâ möåt haäng haâng àêìu chuyïn saãn xuêët caác loaåi VXL, maåch baán dêîn, vaâ caác thiïët bõ nöëi gheáp maång. Hiïån nay coá xêëp xó 75% maáy tñnh caá nhên trïn thïë giúái àang sûã duång CP U cuãa Intel. Àoáng taåi Santa Clara, bang California, Myä, haäng Intel àaä baáo caáo thu nhêåp cuã a mònh trong quyá àêìu nùm 1995 laâ 3,56 tyã USD. * Intel 4004 laâ böå vi xûã lyá àêìu tiïn trïn thïë giúái, ra àúâi vaâo nùm Laâ böå VXL 4 bit à ûúåc thiïët kïë àïí duâng trong caác maáy calculator coá thïí lêåp trònh, 4008 hoaåt àöång úã töëc àöå xu ng nhõp xêëp xó 0,1 MHz. Cêëu truác 4 bit cho pheáp laâm viïåc vúái àöå daâi cûåc àaåi 16 kyá tûå - àuã duâng àöëi vúái caác con söë tûâ 0 àïën 9 vaâ caác dêëu trong caác pheáp tñnh söë cú baãn (cöång, trûâ, n hên, chia).

8 * Intel 8080 laâ böå VXL 8 bit ra àúâi vaâo thaáng 4 nùm 1974, tûúng àûúng 8000 transistor c haåy úã töëc àöå 2MHz vaâ coá thïí xûã lyá khoaãng 1,5 MIPS. Vúái bus àõa chó 16 bit, 8080 chó coá thïí sûã duång böå nhúá 64K. Àêy laâ loaåi VXL àûúåc duâng trong loaåt maáy tñnh micro àêìu tiïn t rïn thïë giúái, maáy Altain. * Intel 8086 laâ böå VXL 16 bit àêìu tiïn àûúåc giúái thiïåu vaâo thaáng 6 nùm 1978, tûúng àûún g vúái transistor, hoaåt àöång úã töëc àöå 4,77 MHz vaâ coá thïí xûã lyá vaâo khoaãng 1,3 MIP S. Vúái bus àõa chó 20 bit, 8086 coá thïí sûã duång böå nhúá àïën 1MB. Tuy coá khiïëm khuyïët laâ c hia nhoã böå nhúá thaânh nhiïìu àoaån 64K, nhûng cêëu truác vaâ têåp lïånh cuãa 8086 laâ cú súã cho 9 0% söë lûúång maáy tñnh caá nhên àang àûúåc sûã duång hiïån nay trïn thïë giúái. * Intel 8088 ra àúâi vaâo thaáng 6 nùm 1979, hoaân toaân giöëng vïì cêëu truác vaâ caác tñnh nùng n hû 8086 chó trûâ möåt khaác biïåt cú baãn: bus dûä liïåu trong 16 bit nhûng bus dûä liïåu ngoaâi chó 8 bit àïí "thoãa hiïåp" vúái caác loaåi ngoaåi vi 8 bit àang coá sùén trïn thõ trûúâng höìi àoá. Haäng I BM àaä mua àûúåc baãn quyïìn saãn xuêët cuãa 8086 vaâ 8088 nïn quyïët àõnh duâng cêëu truác x86 trong loaåi maáy tñnh àêìu tiïn cuãa mònh - maáy IBM PC - ra àúâi vaâo * Intel laâ loaåi VXL 16 bit àûúåc giúái thiïåu vaâo thaáng 1 nùm Chip tûún g àûúng transistor, töëc àöå xung nhõp 8MHz vaâ töëc àöå xûã lyá 1,2 MIPS. Phiïn baãn thûá hai cuãa coá töëc àöå 20 MHz. Vúái bus àõa chó 24 bit, chip VXL naây coá thïí sûã duån g böå nhúá 16MB. Chñnh àaä cung cêëp sûác maånh cho maáy PC AT cuãa IBM ra àúâi vaâo nùm Àöíi múái kyä thuêåt then chöët cuãa laâ coá khaã nùng chaåy theo nhiïìu chïë àöå. Trong chïë àöå thûåc (real mode) chó sûã duång böå nhúá 1MB nïn tûúng thñch vúái caác hïå àiïìu haânh vaâ phêìn mïìm àaä àûúåc soaån cho 8086 vaâ Chïë àöå thûá hai laâ chïë àöå baão vïå (protected mode), chip coá thïí truy cêåp 16MB böå nhúá. Möåt caãi tiïën khaác laâ c oá khaã nùng sûã duång böå nhúá aão hònh thaânh trïn àôa cûáng laâm khöng gian lûu trûä taåm thúâi, n ïn maáy tñnh àûúåc xem nhû coá böå nhúá chñnh lúán hún thûåc coá. Nhûúåc àiïím cuãa laâ kh öng gian nhúá trïn 1MB khöng nguyïn khöëi maâ bõ chia thaânh nhiïìu àoaån nhoã 64K rêët khoá khùn cho nhûäng ngûúâi lêåp trònh. Tïå haåi hún laâ chip naây khöng thïí chuyïín tûâ chïë àöå baão v ïå sang chïë àöå thûåc; nïëu muöën rúâi chïë àöå baão vïå àïí khúãi àêìu möåt chûúng trònh DOS, baån phaãi khúãi àöång laåi maáy tñnh. Nhûäng bêët lúåi naây àaä súám laâm cho nhûäng nhaâ thiïët kïë hïå thöë ng xem nhû laâ möåt kiïíu thiïët kïë chïët (brain-dead design). * Intel laâ böå VXL àûúåc giúái thiïåu vaâo thaáng 10 nùm 1985, tûúng àûúng tr ansistor, töëc àöå 16 MHz vaâ töëc àöå xûã lyá khoaãng 6MIPS. Caác phiïn baãn sau cuãa coá töëc àöå 20 MHz. Vúái bus àõa chó 32 bit, coá thïí sûã duång böå nhúá àïën 4 GB, àöìng thúâi noá cuäng coá thïí sûã duång àïën 64 TB böå nhúá aão. Khi chip 386SX ra àúâi thò chip àûúåc àùåt tïn laåi laâ 386DX vaâ lêìn lûúåt ra àúâi caác phiïn baãn 20MHz, 25MHz vaâ 33MHz. Compa q laâ haäng àêìu tiïn àûa ra loaåi maáy tñnh chaåy bùçng Böå VXL 386 ra àúâi nhùçm khùæc phuåc trûåc tiïëp caác nhûúåc àiïím cuãa 80286: phaãi chuyïín àöíi àûúåc nhanh choáng giûäa chïë àöå thûåc vaâ chïë àöå baão vïå, vaâ phaãi coá khaã nùng hoaåt àöång vúái böå nhúá RAM töëi àa 4 GB. Chi p 386 coân coá möåt böå cache nöåi nhoã àöìng thúâi coá thïí sûã duång thïm cache ngoaâi àïí tùng töëc àöå hoaåt àöång. Möåt tñnh nùng múái cuãa 386 laâ coá thïí mö phoãng möåt hoùåc nhiïìu böå VXL cuâng möåt luác nïn cho pheáp chaåy nhiïìu chûúng trònh DOS àöìng thúâi. Böå VXL 386 DX àaä laâm cho Microsoft Windows trúã nïn möåt hïå àiïìu haânh maånh. Baån khúãi àöång Windows 3.1 bùçng DOS (trong chïë àöå thûåc), röìi chuyïín sang chïë àöå baão vïå àïí noá coá thïí thiïët lêåp n

9 hiïìu "cûãa söí", maâ thûåc chêët laâ caác böå xûã lyá 8086 aão, chaåy nhiïìu trònh ûáng duång DOS khaác nhau trong caác cûãa söí àoá. Nïëu khöng, baån cuäng coá thïí chaåy caác trònh ûáng duång Windows. * Intel 386 SX laâ möåt phiïn baãn "queâ" cuãa 80386, ra àúâi vaâo thaáng 6 nùm 1988, tuy coá bu s dûä liïåu trong 32 bit nhûng bus dûä liïåu ngoaâi chó 16 bit. Chip 386 SX chó sûã duång àûúåc 2 0MB böå nhúá, chó xûã lyá àûúåc 2,5 MIPS, coá trõ söë 6,2 àöëi vúái CINT92 vaâ 3,3 àöëi vúái CFP9 2. * Intel 386 SL laâ phiïn baãn tiïët kiïåm àiïån (low-power) cuãa böå VXL 386 SX àûúåc thiïët kïë àïí duâng trong caác maáy tñnh notebook. Loaåi chip naây coá chïë àöå chaåy khöng (sleep mode) tiïu thuå doâng àiïån rêët nhoã àïí duy trò tònh traång maâ noá vûâa taåm ngûng trûúác àoá. * Intel 486 DX laâ loaåi VXL 32 bit, àûúåc giúái thiïåu vaâo thaáng 4 nùm 1984, tûúng àûúng 1,2 triïåu trans istor, töëc àöå 25 MHz (sau àoá laâ 33 MHz), vaâ töëc àöå xûã lyá 20 MIPS. Bus àõa chó cuãa 486D X röång 32 bit nïn sûã duång àûúåc böå nhúá 4GB àöìng thúâi coân sûã duång àûúåc böå nhúá aão àïën 6 4 TB. Chip VXL naây àaåt giaá trõ SPEC àïën 27,9 àöëi vúái pheáp tñnh töíng húåp vaâ 13,1 àöëi vúái pheáp tñnh dêëu chêëm àöång. Chip 486 khöng coá möåt caách maång kyä thuêåt naâo so vúái 386. N hûäng tiïën böå chó laâ nhûäng thuã thuêåt khön kheáo hún cuãa cú súã kyä thuêåt cuä, nhûng rêët coá êën tûúång vúái ngûúâi duâng do töëc àöå cao hún nhiïìu so vúái thïë hïå trûúác. Viïåc sûã duång öëng dêîn c ho pheáp 486 DX xûã lyá hêìu hïët caác lïånh trong möåt chu kyâ xung nhõp (Àoá laâ lyá do taåi sao 4 86DX - 33 nhanh hún gêëp hai lêìn 386 DX - 33 mùåc duâ cuâng chaåy úã möåt töëc àöå àöìng höì). Hún nûäa, 486 DX coân coá böå àöìng xûã lyá söë (numeric coprocessor) chïë taåo sùén bïn trong, à ûúåc thiïët kïë töëi ûu àïí chuyïn tiïën haânh caác pheáp tñnh söë hoåc thay cho böå xûã lyá chñnh. Vò l yá do naây maâ 486 DX chaåy nhanh hún 386 DX coá gùæn thïm möåt àöìng xûã lyá toaán trï n board meå; caác tñn hiïåu khöng phaãi di chuyïín xa. Giöëng nhû 386DX, chip 486DX cuäng c oá möåt cache nöåi nhûng lúán hún nhiïìu (8K). Chip 486 DX cuäng coá möåt phiïn baãn "queâ" cuã a mònh, àoá laâ 486 SX. Àûúåc giúái thiïåu lêìn àêìu tiïn vaâo thaáng 1 nùm 1991, chip 486SX kh öng quaá queâ quùåt àïën mûác thu heåp bus dûä liïåu ngoaâi, maâ vêîn giûä nguyïn cêëu truác 32 bit à êìy àuã; noá chó boã búát böå àöìng xûã lyá söë. Böå xûã lyá 486SX coá töëc àöå 20 MHz (sau àoá laâ 25 M Hz) vaâ coá thïí thûåc hiïån 20 MIPS. * Intel 486SL laâ phiïn baãn tiïët kiïåm àiïån cuãa böå VXL 4 86DX, àûúåc duâng cho caác maáy tñnh notebook. Chip naây coá khaã nùng quaãn lyá àiïån, trong àoá coá chïë àöå chaåy khöng. So vúái 386SL, chip 486SL coá nùng suêët xûã lyá gêìn gêëp àöi nhûn g tiïu thuå àiïån chó bùçng möåt nûãa. * Intel 486 DX coân coá phiïn baãn xung nhõp gêëp àöi (clock-doubling) laâ 486 DX2 duâng àïí tùng töëc àöå cuãa böå VXL maâ khöng àoâi hoãi board meå cuäng phaãi coá cuâng töëc àöå àoá: loaåi D X2 50MHz chaåy vúái board meå 25MHz; loaåi DX2 66MHz chaåy vúái board meå 33 MHz. Ch ip 486 DX2 àaåt giaá trõ SPEC laâ 32,2 àöëi vúái pheáp tñnh töíng húåp vaâ 16,0 àöëi vúái pheáp tñnh dêëu chêëm àöång. Thöng thûúâng, böå vi xûã lyá caâng nhanh bao nhiïu thò caác chip höí trúå trïn board meå cuäng phaãi nhanh bêëy nhiïu, nïn giaá tiïìn tùng lïn. Chip DX2 cho caác nhaâ thiïët k ïë hïå thöëng möåt ên huïå laâ chó cêìn tiïën haânh nhûäng caãi tiïën rêët àún giaãn trïn caác board meå 2 5 MHz vaâ 33 MHz àang coá sùén laâ àaä àaåt caác töëc àöå xûã lyá 50 MHz vaâ 66 MHz. Theo phûú ng aán naây, maáy phaãi chõu thiïåt vïì hiïåu nùng vò böå VXL tiïën haânh xûã lyá söë liïåu nhanh gêëp àöi board meå nïn phaãi àúåi cho board meå àuöíi kõp. Àïí giaãi quyïët, ngûúâi ta àaä duâng möåt ca che ngoaâi àuã röång àïí giûä taåm caác lïånh vaâ dûä liïåu maâ böå VXL phaãi àúåi. Nïëu cache àûúåc th

10 iïët kïë húåp lyá, böå xûã lyá nhõp àöìng höì gêëp àöi coá thïí àaåt àûúåc 80% hiïåu nùng cuãa hïå thöëng coá board meå phuâ húåp vúái töëc àöå böå xûã lyá. * Phiïn baãn xung nhõp gêëp ba (clock-tripling) cuãa 486DX laâ chip 486 DX4. Loaåi naây àaåt àûúåc töëc àöå 75 MHz hoùåc 100 MHz nhûng vêîn sûã duång board meå loaåi 25 MHz hoùåc 33 MHz. Vúái cache nöåi 16K, DX4 coá khaã nùng lûu trûä bïn trong lúán gêëp àöi so vúái caác thïë h ïå trûúác cuãa noá. Chip 486 DX4 coá möåt àöíi múái quan troång: noá chaåy úã 3,3V nïn ñt töën àiïån vaâ ñt noáng hún. DX4 àaåt trõ söë SPEC laâ 51 àöëi vúái pheáp tñnh töíng húåp vaâ 27 àöëi vúái dêëu c hêëm àöång. * Pentium laâ böå VXL 64 bit do Intel chïë taåo vaâ àûúåc giúái thiïåu vaâo thaáng 5 nùm Pe ntium tûúng àûúng 3,1 triïåu transistor, phiïn baãn àêìu tiïn chaåy úã töëc àöå àöìng höì 60MHz vaâ coá thïí xûã lyá khoaãng 112 MIPS. Caác phiïn baãn kïë tiïëp chaåy úã 66MHz, 90MHz, 100MH z, 120MHz, 150MHz vaâ hiïån nay laâ 200MHz. Giöëng nhû 486DX, Pentium coá bus àõa chó 32 bit nïn coá thïí duâng àïën 4GB böå nhúá. Mùåc duâ coá bus dûä liïåu trong röång 64 bit, nhûng Pentium àûúåc thiïët kïë àïí laâm viïåc vúái bus dûä liïåu ngoaâi 32 bit. Thïë hïå Pentium àêìu tiïn ( kyá hiïåu P5) àaåt 67,4 àöëi vúái CINT92 vaâ 63,6 àöëi vúái CFP. Caác phiïn baãn múái cuãa Pentiu m chïë taåo theo cöng nghïå 0,4 micron xuêët hiïån cuöëi 1995 chaåy vúái töëc àöå 120, 133 MHz vaâ gêìn àêy laâ 200MHz. Mùåc duâ theo triïët lyá CISC, nhûng Pentium àaä ûáng duång nhiïìu cön g nghïå múái àùåt cú súã trûúác cho caác loaåi VXL RISC siïu töëc: duâng öëng dêîn, cêëu truác super scalar, vaâ dûå àoaán reä nhaánh. ÖËng dêîn àöi cuãa Pentium àûúåc thiïët kïë àïí xûã lyá caác söë nguyï n, àoá laâ giaãi phaáp rêët phuâ húåp vò ngûúâi duâng PC thûúâng chaåy caác trònh ûáng duång nhiïìu tha o taác söë nguyïn. Nhúâ nhûäng biïån phaáp cöng nghïå naây, Pentium coá thïí caånh tranh ngang n gûãa vïì hiïåu nùng vúái caác chip RISC thûåc sûå; ngûúâi ta goåi Pentium laâ böå vi xûã lyá CISC ma ng nhiïìu yïëu töë RISC. Trong nhûäng àiïìu kiïån lyá tûúãng, Pentium coá thïí thûåc hiïån hai lïånh trong möîi chu kyâ xung nhõp nïn xûã lyá nhanh gêìn gêëp àöi 486 DX coá cuâng töëc àöå. Hún n ûäa, Pentium vêîn giûä àûúåc tñnh tûúng thñch hoaân toaân vúái têåp lïånh cuãa 386/486, coá nghôa laâ vêîn tûúng thñch hoaân toaân vúái khöëi lûúång khöíng löì caác phêìn mïìm DOS vaâ Microsoft Wi ndows hiïån haânh. Möåt àöíi múái quan troång khaác cuãa Pentium laâ àún võ dêëu chêëm àöång (FP U) àûúåc thiïët kïë laåi triïåt àïí hún, nïn coá thïí tiïën haânh caác pheáp tñnh söë nhanh gêëp nùm lêìn so vúái caác hïå thöëng DX2/66. Pentium coân coá caác àöíi múái khaác cuäng goáp phêìn laâm tùng hi ïåu nùng cuãa noá. Pentium coá möåt cache nöåi 8K duâng cho caác lïånh vaâ möåt cache nöåi khaác d aânh cho dûä liïåu. Caã hai àïìu àûúåc thiïët kïë töëi ûu cho nhûäng nhiïåm vuå àûúåc chuyïn mön hoá a nïn laâm tùng àaáng kïí töëc àöå cuãa böå VXL. Bus dûä liïåu 64 bit trong chip cho pheáp dêîn dûä liïåu vúái töëc àöå khöng haån chïë; chïë àöå chuyïín taãi theo tûâng buái chùèng haån, àaä cho pheáp to aân böå nöåi dung cuãa öí cûáng 528MB coá thïí àûúåc chuyïín taãi dûúái möåt giêy. Caác loaåi Pentiu m àêìu tiïn (chip 66 MHz chùèng haån) tiïu thuå nhiïìu àiïån (5V) vaâ chaåy bõ noáng. Möåt nùm sau, vúái cöng nghïå 0,6 micron, Pentium 90MHz coá kyá hiïåu P54C haå àiïån aáp hoaåt àöång xu öëng 3,3V nïn chaåy búát noáng nhiïìu. Coá baån hoãi taåi sao goåi laâ Pentium maâ khöng phaãi laâ 5 86? Coá nhiïìu haäng àöëi thuã cuãa Intel àaä àêëu tranh maånh meä úã caác toâa aán àoâi quyïìn saãn xuêë t caác böå vi xûã lyá lêëy tïn "386" vaâ "486", vò àoá àún thuêìn chó laâ nhûäng con söë. Àïí giûä àöåc quyïìn, Intel àaä àùng kyá tïn Pentium. Nhûng àêy cuäng laâ möåt tai hoåa! Thaáng 4 nùm 1994 Intel àaä phaãi traã 11,5 triïåu àö la tiïìn böìi thûúâng aán cho cöng ty Pan - Technology Internat ional cuãa Àaâi Loan; cöng ty naây kiïån Intel àaä vi phaåm nhaän hiïåu àöåc quyïìn bùçng tiïëng Tr ung Quöëc cuãa hoå laâ "Penteng". Cuöëi nùm 1994 möåt giaáo sû toaán úã Virginia, Myä, phaát hiïå n möåt löíi trong àún võ dêëu chêëm àöång cuãa Pentium maâ trûúác kia chûa hïì biïët. Tiïëp theo, n

11 hiïìu phên tñch àaä chûáng toã khi tiïën haânh chia tûâng söë vúái nhau trong 1738 àöi söë, seä xuêët hiïån löíi. Haäng Intel àõnh "chaåy töåi", bùçng caách tuyïn böë rùçng ngûúâi sûã duång coá trònh àöå tr ung bònh seä chó gùåp möåt löíi nhû vêåy trong nùm chaåy maáy. Nhûng nhûäng ngûúâi sûã duång maáy tñnh thñch haâi hûúác àaä luên truyïìn trïn maång Internet nhiïìu chuyïån vui vïì Pent ium, chùèng haån: Taåi sao Intel khöng goåi Pentium laâ 586? taåi vò hoå àaä cöång 100 vúái 486 vaâ àûúåc àaáp söë laâ 585, Àêìu tiïn Intel tûâ chöëi khöng thay chip trûâ nhûäng ngûúâi chûá ng minh àûúåc laâ mònh sûã duång nhiïìu tñnh toaán. Vïì sau hoå àaä thay àöíi yá kiïën, àöìng yá thay bêët kyâ chip Pentium naâo bõ löíi bùçng möåt phiïn baãn múái àaä àûúåc sûãa chûäa laåi. * Pentium Pro laâ böå xûã lyá thuöåc thïë hïå tiïëp sau cuãa Pentium maâ coá nhiïìu ngûúâi goåi laâ Inte l P6. Àûúåc àûa vaâo sûã duång cuöëi 1995 vúái söë lûúång chûa nhiïìu nhûng P6 àaä súám àûúåc ho an nghïnh vúái kiïíu thiïët kïë àöíi múái vaâ töëc àöå xûã lyá nhanh cuãa noá; moåi àiïìu àoá àaåt àûúåc m aâ khöng phaãi hy sinh sûå tûúng thñch ngûúâi vúái caác phêìn mïìm x86. Chip P6 laâ loaåi supersc alar, superpipelining (baãy bûúác cú baãn trong öëng dêîn thay vò nùm bûúác), coá khaã nùng xûã l yá ba lïånh àöìng thúâi (Pentium chó hai lïånh). Khaác vúái Pentium coá thiïët kïë CISC, P6 àûúåc c hïë taåo theo cêëu truác RISC nhûng sûã duång caác maåch thöng dõch gùæn trïn board meå àïí chuy ïín àöíi caác lïånh cuãa PC486 thaânh caác lïånh RISC. Qua phêìn tñch hiïåu nùng cuãa Pentium, n gûúâi ta thêëy viïåc nêng cao töëc àöå xûã lyá seä khöng coá hiïåu quaã nhiïìu lùæm nïëu chó tùng söë lû úång öëng dêîn, vò thïë PC6 duâng phûúng phaáp thûåc hiïån theo suy àoaán (speculative executio n) àïí töëi ûu hoáa quaá trònh xûã lyá, àoá laâ phûúng phaáp lûu trûä vaâ phên tñch trïn 30 lïånh trûúác khi chuáng àûúåc thûåc hiïån. Caác lïånh naây àïìu dûå àoaán laâ sùæp ài qua böå xûã lyá nïn àûúåc hûúán g dêîn vaâ sùæp xïëp thûá tûå thñch húåp àïí töëi thiïíu hoáa thúâi gian xûã lyá. Àöìng thúâi cuäng nhúâ phû úng phaáp suy àoaán naây maâ P6 ñt gùåp trûúâng húåp phaãi nhöët lïånh vaâo öëng dêîn (pipeline stall ), khi coá hai lïånh yïu cêìu phaãi àûúåc hoaân thaânh cuâng möåt luác, nhû Pentium àaä mêët rêët nhi ïìu thò giúâ vò noá. Nhúâ suy àoaán, P6 àaä nêng cao hiïåu quaã xûã lyá lïn 100% so vúái Pentium. Böå xûã lyá P6 coân coá möåt söë tñnh nùng tiïn tiïën khaác: duâng phûúng phaáp àùåt tïn laåi thanh g hi àïí traánh trûúâng húåp tranh chêëp thanh ghi, vaâ sûã duång möåt giao diïån trûåc tiïëp töëc àöå cao vúái cache thûá cêëp nïn khöng bõ chêåm vò bus dûä liïåu, khi truy cêåp cache. Tûúng àûúng 5,5 triïåu transistor, P6 nguyïn thuãy chaåy vúái töëc àöå 133 MHz, vaâ vaâo giûäa 1996 àaä lïn àïën 1 80 vaâ 200 MHz. Khi chaåy vúái caác phêìn mïìm 16 bit (DOS), Pentium Pro khöng nhanh hú n Pentium bao nhiïu. Nïëu baån duâng caác phêìn mïìm 32 bit, nhû Windows 95 vaâ Windows NT, thò Pentium Pro seä cho töëc àöå kyã luåc. * Nhiïìu baån hoãi: Coá caách naâo nêng cêëp böå VX L maâ khöng cêìn thay board meå? Coá baån haäy duâng OverDrive. Àêy laâ caách nêng cêëp böå x ûã lyá (processor upgrade) àûúåc thiïët kïë àïí nêng cêëp caác hïå thöëng maáy Intel 486 SX vaâ 486 DX lïn mûác 486 DX2 hoùåc 486 DX4. Thûåc chêët àoá laâ phûúng phaáp böåi hai hoùåc böåi ba t öëc àöå xung nhõp nhû àaä noái úã trïn. Caác böå xûã lyá OverDrive göìm hai loaåi: loaåi thûá nhêët coá thiïët kïë lùæp vûâa vaâo öí cùæm OverDrive (coân tröëng) trïn board meå, loaåi thûá hai duâng thay th ïë cho CPU cuãa baån (nïëu khöng coá öí cùæm naây). Intel coá saãn xuêët loaåi Pentium OverDrive ( coân kyá hiïåu laâ P24T) àïí nêng cêëp caác maáy tñnh Intel 486 DX2 coá öí cùæm OverDrive lïn ng ang bùçng hiïåu nùng cuãa Pentium. Noái chung viïåc lùæp àùåt khöng coá gò khoá khùn, nhûng lúåi ñch thu àûúåc khöng lúán (hiïåu nùng toaân hïå tùng xêëp xó 20%). Baån nïn cên nhùæc kyä giûäa h iïåu quaã vaâ chi phñ phaãi boã ra. Nhiïìu khi mua hùèn möåt hïå Pentium múái laåi laâ khöng ngoan hún. Nhûäng haäng vaâ nhûäng böå xûã lyá àang caånh tranh vúái Intel * Advanced Micro Devices (AMD) laâ möåt haäng saãn xuêët maåch tñch húåp lúán haâng thûá 5 úã Myä. Têåp trung vaâo maáy tñnh caá nhên, maáy tñnh maång, cuäng nhû caác thiïët bõ thöng tin, haän

12 g AMD saãn xuêët caác loaåi vi xûã lyá, caác vi maåch liïn quan vúái VXL, vaâ caác vi maåch ûáng duå ng trong gheáp maång cuäng nhû trong truyïìn thöng. Cú súã chñnh úã Sunnyval, bang Californ ai, AMD coân coá nhiïìu chi nhaánh úã Myä, Nhêåt, Thaái Lan, Malaysia vaâ Singapore. AMD àaä saãn xuêët àûúåc hún 7 triïåu böå VXL kïí tûâ 1975 àïën nay. * Am 386 laâ möåt böå VXL do AMD chïë taåo, hoaân toaân tûúng thñch vúái Intel (vaâ caác phêìn mïìm cuãa noá). AMD laâ haäng cung cêëp chip 386 haâng àêìu trïn thïë giúái vaâ thûúâng coá trûúác caác loaåi töëc àöå xung nhõp cao hún so vúái caác haäng khaác. * Am 486 cuäng do AMD chïë taåo, hoaân toaân tûúng thñch vúái Intel 486 (vaâ caác phêìn mïìm c uãa noá). Giöëng nhû Intel, AMD cuäng coá möåt hoå 486 cuãa mònh bao göìm Am 486 DX2 (töëc àöå xung nhõp böåi 2) vaâ Am 486DX4 (töëc àöå xung nhõp böåi 3). AM486DX2 coá möåt àún võ dêëu chêëm àöång, böå nhúá cache 8K vaâ chaåy úã 88MHz. Chip AM486DX4 àaåt àûúåc töëc àöå 7 5MHz hoùåc 100MHz (duâng vúái board meå 25 hoùåc 33 MHz) nhûng böå nhúá cache chó 8K, beá hún cache 6K trong Intel 486DX4. * AMDK5 laâ loaåi vi xûã lyá cuãa AMD tûúng thñch nhõ nguyïn vúái Pentium cuãa Intel. Khön g phaãi laâ "baãn sao" cuãa Pentium, K5 khöng ài theo con àûúâng CISC, maâ thûåc chêët laâ böå V XL RISC; hún nûäa, K5 laâ böå xûã lyá böën lïånh (quad-issue processor) trong khi Pentium chó coá thïí xûã lyá 2 lïånh àöìng thúâi. Nhúâ caách àùåt tïn laåi thanh ghi nïn K5 coá thïí coá àïìn 40 than h ghi logic. Têët caã caác caãi tiïën àoá àaä laâm cho K5 vûâa coá thïí thûåc hiïån àûúåc moåi lïånh cuãa Pentium (noá duâng nhûäng maåch xûã lyá àùåc biïåt àïí maä hoáa caác lïånh naây), vûâa coá töëc àöå nha nh hún àïën 30% úã cuâng töëc àöå. Haäng AMD àang dûå àõnh möåt kïë hoaåch phaát triïín caác loaåi VXL naây ngaây caâng maånh lïn, maâ cûåc àiïím laâ loaåi K8, vaâo nùm 2000, maånh gêëp 10 lêìn böå VXL àêìu baãng hiïån nay laâ Pentium Pro. K5 tûúng àûúng 4,3 triïåu transistor, chïë taåo b ùçng cöng nghïå 0,5 micron vaâ CMOS 3,3V. Hiïån nay àaä coá loaåi K5 chaåy vúái töëc àöå 100 v aâ 120 MHz. * Cyrix laâ möå haäng saãn xuêët VXL quy mö nhoã vaâ khöng toaân diïån (fabless), dûåa vaâo caác haäng Richardson, Texas, vúái doanh söë baán ra 294 triïåu USD nùm Bõ xem nhû laâ möå t "cêìu thuã dûå bõ" vaâo cuöëi nùm 1993, Cyrix àaä nhaãy vaâo "sên" vúái möåt hoå böå VXL tûúng t hñch 486DX2 àêìy êën tûúång. Cuâng vúái böå xûã lyá Cyrix M1, cöng ty àaä ghi danh lïn haâng à êìu cuâng vúái Intel trong thõ trûúâng Pentium. Cyrix àaä kyá húåp àöìng phuå trong viïåc saãn xuêët caác chip VXL cuãa mònh vúái IBM vaâ SGS Thomson. * Cyrix 486 DCL laâ loaåi VXL àûúåc thiïët kïë tûúng thñch nhõ nguyïn vúái caác phêìn mïìm vi ïët cho hoå vi xûã lyá Intel 486. Do caác mùæc nöëi chên hoaân toaân tûúng húåp vúái Intel 386DX n ïn chip naây laâ loaåi caác lyá tûúãng duâng àïí nêng cêëp maáy 386 DX lïn 486. Tuy nhiïn 486 D LC khöng coá maåch àöìng xûã lyá söë bïn trong, nïn muöën nêng cêëp àêìy àuã phaãi caâi thïm böå àöìng xûã lyá söë Cyrix 83D87. Nhúâ mö phoãng theo caác töëc àöå xung nhõp cuãa Intel 386 DX maâ noá thay thïë, nïn 486 DLC coá sùén caác loaåi töëc àöå tûâ 16 àïën 33 MHz. Phiïn baãn töëc àöå böåi hai Cyrix CX486 DRu2 coá thïí chaåy úã caác töëc àöå cao àïën 66MHz. Caác baáo caáo trïn m aång Internet cho biïët Cyrix 486 DLC khöng tûúng thñch vúái hïå àiïìu haânh NeXTStep.

13 * Cyrix 486SLC laâ böå VXL tûúng thñch nhõ nguyïn vúái caác phêìn mïìm biïn soaån cho Inte l 486. Böë trñ chên cuãa chip naây hoaân toaân giöëng Intel 486 DX2 nïn coá thïí chaåy úã töëc àöå à ïën 80MHz vaâ cache nöåi chó coá 8KB. * Cyrix 486 DX2 laâ loaåi VXL àûúåc thiïët kïë àïí tûúng thñch nhõ nguyïn vúái caác phêìn mïìm biïn soaån cho Intel 486. Böë trñ chên cuãa chip naây hoaân toaân giöëng Intel 486 DX2 nïn coá t hïí duâng chip Cyrix giaá reã naây àïí thay thïë cho chip Intel. Cyrix 486 DX2 coá thïí chaåy úã caá c töëc àöå àïën 80 MHz vaâ cache nöåi chó coá 8KB. * Cyrix M1 laâ loaåi VXL tûúng thñch nhõ nguyïn vúái Pentium, nhûng coá giaá reã hún. Giöëng Pentium, M1 coá cêëu truác superscalar vaâ xûã lyá àûúåc hai lïånh cuâng möåt luác. Bùçng phûúng phaáp superpipelining, trong àoá nùm bûúác hoaåt àöång cuãa öëng dêîn àûúåc chia thaânh baãy bûúá c, M1 coá khaã nùng xûã lyá hiïåu quaã hún Pentium. Trong xûã lyá lïånh àöi coá nhûäng quy tùæc àïí xaác àõnh möåt cùåp lïånh cuå thïí coá thïí xûã lyá àöìng thúâi hay khöng, goåi laâ caác quy tùæc haån ch ïë àûa ra (issue restrictions). Pentium bõ giúái haån búãi caác quy tùæc haån chïë àûa ra nghiïm ng ùåt, coân M1 cuäng nhû AMDK5 vaâ P6 ñt bõ haån chïë hún nïn hiïåu suêët töët hún. Nhûäng àöíi m úái thiïët kïë cuäng àaä giaãm búát söë lïånh àaä nhöët vaâo öëng dêîn, àöìng thúâi M1 cuäng duâng phûún g phaáp àùåt tïn laåi thanh ghi àïí tùng söë lûúång thanh ghi logic lïn. M1 àaä coá loaåi chaåy vúái t öëc àöå àöìng höì 100MHz. Haäng Cyrix tuyïn böë rùçng chip M1 cuãa hoå chaåy nhanh hún tûâ 30 àïën 50% so vúái caác loaåi Pentium hiïån àaåi. M1 cuäng phuâ húåp chên vúái caác kiïíu Pentium n ïn caác haäng coá thïí chïë taåo board meå höí trúå caã hai loaåi. * NexGen laâ haäng saãn xuêët caác loaåi VXL x86, àùåt cú súã úã San Mateo bang California - M yä, vaâ laâ loaåi haäng saãn xuêët khöng hoaân chónh (fabless). NexGen phöëi húåp vúái IBM Microe lectronics àïí chïë taåo böå VXL Nx585 cuãa mònh, möåt böå VXL àêìu tiïn tûúng húåp nhõ nguy ïn hoaân toaân vúái Pentium. Sûå caånh tranh cuãa NexGen àaä gùåp thuêån lúåi vò Pentium cuãa Int el coá khiïëm khuyïët trong àún võ dêëu chêëm àöång vaâ caác haäng saãn xuêët maáy tñnh haâng àêìu ( nhû Compaq chùèng haån) àang coá xu hûúáng muöën thoaát khoãi nhûäng gò maâ hoå xem nhû laâ n hûúåc àiïím cuãa Intel. * NexGen Nx585 laâ böå vi xûã lyá àûúåc thiïët kïë àïí tûúng thñch vúái Pentium. Laâ böå VXL tûú ng thñch Pentium àêìu tiïn tham gia thõ trûúâng, Nx585 àaä kiïu haänh laâ noá coá nùng suêët tru yïìn tûúng àûúng Pentium nhûng giaá reã hún khoaãng tûâ 15% àïën 27%. Nx585 vïì thûåc chêët laâ böå VXL RISC, vaâ tiïën haânh thöng dõch caác lïånh x86 àïí coá thïí thûåc hiïån bùçng thiïët kïë RISC. Khaác vúái Pentium Nx585 sûã duång phûúng phaáp àùåt tïn laåi thanh ghi àïí vûúåt qua gi úái haån nghiïm ngùåt 8 thanh ghi cuãa cêëu truác x86 (noá coá àïën 40 thanh ghi logic). Vò töëc àöå cuãa Nx585 khöng nhanh hún àaáng kïí so vúái Pentium, nïn caác nhaâ thiïët kïë àaä chïë taåo ra c aác board meå riïng cho Nx585, trïn àoá lùæp caác chip höí trúå (chip set) cuãa haäng NexGen tha y cho haäng Intel. Nx585 tûúng àûúng 3,5 triïåu transistor, chïë taåo theo cöng nghïå 0,5 micr on vaâ CMOS chaåy úã 4V. Hiïån nay àang lûu haânh loaåi VXL naây vúái caác töëc àöå 70, 75, 84 vaâ 93 MHz. NexGen tuyïn böë vïì mùåt hiïåu nùng töíng thïí, chip 93 MHz cuãa hoå hoaân toaân tûúng àûúng vúái Pentium 100 MHz Doâng VXL cuãa Motorola * Motorola laâ möåt trong caác haäng haâng àêìu thïë giúái chuyïn saãn xuêët thiïët bõ thöng tin, caác linh kiïån baán dêîn, cuäng nhû cung cêëp caác dõch vuå vaâ caác hïå thöëng àiïån tûã tiïn tiïën. Vúái 5, 7 tyã àö la saãn phêím baán dêîn baán ra nùm 1993, Motorola àaä vûúng lïn võ trñ thûá ba trong h