Tìm hiểu, phân loại, và nhận dạng CPU?

Tìm hiểu, phân loại, và nhận dạng CPU?

Ðể phần nào giúp đỡ các bạn mới trong việc chọn lựa và phân loại cpu, tui viết bài nầy để chia sẽ cùng các bạn một số kiến thức căn bản về cpu. Những thông số và hình ảnh trong bài là do tui đã thu thập từ internet vốn hầu hết từ các tác giả ở Mỹ. Cũng vì mục đích học tập, tui nêu lên đây chung để các bạn khác tiện theo dõi và kiểm tra loại cpu (thường là củ) mình đang có hay sắp mua. Nếu bạn nào thấy cần thiết sao chép, truyền bá thì cá nhân tui rất khuyến khích bạn, tuy nhiên để mang tính trung thực, mong các bạn không nên sửa đổi (thêm bớt) nếu bạn không chắc chắn trong nguồn tin để trách việc truyền đạt thông tin thiếu chính xác đến người tham khảo.
Hình dáng và pin (chân) bên ngoài của cpu: Sự khác biệt giửa các loại FC-PGA, PPGA, CPGA, Slot 1, Slot A, Socket 370 and Socket 7.
CPU có nhiều hình dáng và cấu trúc chân (pin) khác nhau, tùy theo từng "model" và từng chủng loại, tui xin giới thiệu đến các bạn 7 chủng loại căn bản (mới nhất là pentium III,  chưa có pentium 4, sẽ cập nhật thêm sau).  Nếu bạn chưa từng nghe qua các chủng loại trên thì tạm thời chấp nhận tên gọi chúng với bản viết tắt dưới đây, chẳng qua là chúng được gọi từ hình dạng của mỗi CPU mà thôi.
SEPP
Single Edge Processor Package
SECC
Single Edge Contact Cartridge
SECC2
Single Edge Contact Cartridge 2
CPGA
Ceramic Pin Grid Array
FC-PGA
Flip Chip Pin Grid Array
PPGA
Plastic Pin Grid Array
Celeron 300A to 533 comes in PPGA, from Celeron 566 in FC-PGA
Sẽ có rất nhiều trường hợp bạn sẽ lẫn lộn khi lựa chọn cpu hay người bán cố ý gạt bạn bằng cách giới thiệu sai sự thật. Căn bản hơn là bạn nên nhớ là cpu chỉ có ở 2 thể là slot (slot A, slot 1...) hay là socket (socket 370, socket A, socket 423...). CPU dạng slot (nghĩa tiếng Anh là rãnh, khe cắm) là loại có cấu thì cao dẹp và to, chân cắm có cấu trúc như các chân cắm RAM. Socket thì luôn là hình vuông, có rất nhiều chân ló ra như bàn đinh phía dưới, thường thì số chân của nó sẽ được gọi kèm theo, ví dụ, socket 370 có nghĩa là loại cpu "socket" với 370 chân. Như các bạn thấy hình dưới đây, mặc dù cùng là slot hay socket nhưng cấu hình chân và tên gọi sẽ rất khác biệt với nhau. Làm thế nào để nắm chắc chủng loại đây? bạn phải đọc thông tin trên mang trên mình nó là chắc nhất! và bạn nên nhớ là chỉ có AMD và Intel là hai thế giới khác hẵn nhau!
Dưới đây là một số mẩu mã bạn có thể dùng để kiểm chứng (trên thực tế thị trường có rất nhiều loại).  


Hình trên là 2 loại "slot" cpu của Intel và của AMD, mặc dù chúng giống nhau như đúc (số chân là 242, hình dạng...) nhưng signals (tín hiệu) bên trong hoàn toàn khác, nếu motherboard của bạn là loại slot A cho AMD thì bạn không thể nào đem con slot 1 của Intel mà bỏ vô được! Bảo đảm máy bạn sẽ không chạy và con chip yêu dấu của bạn sẽ không còn...sống luôn!


nhìn từ phía trước



nhìn từ phía sau

Hình trên là 3 con "socket" cpu thuộc chủng loại socket 370 và socket 7 (bạn nhớ đọc chú thích trên nó!), loại socket 370 có ..370 chân trong khi socket 7 sẽ có ... 321 chân! mặt dù bên ngoài thoáng nhìn qua bạn có thể đánh giá là chúng giống nhau.
Làm sao để đọc các thông tin trên chip đây?
Cách đọc thông số trên chip AMD
Rồi sẽ có rất nhiều trường hợp bạn cầm trên tay một con chip sản xuất từ đời...Tần Thủy Hoàng mà lầm tưởng là mới ra trong năm 2000! có thể chúng sẽ giống y như đúc nhưng khác nhau ở kỹ nghệ chế tạo là 0.25 micron hay là 0.18 micron. hay chúng khác nhau ở "core voltage" (dòng điện cần để chạy clock của con chip), mà quan trọng nhất bạn nên nhớ là cpu càng "xịn" thì càng có core voltage thấp! (đây là xu hướng phát triễn chung trong kỹ nghệ cmos, bạn hảy hình dung rằng muốn chuyển trạng thái từ 0 sang 1 thì cpu phải có clock nhảy từ 0V lên 1.6V lẹ hơn hay từ 0V lên 3.3V ?)

Nếu bạn nhìn kỹ vùng khoanh tròn trên thì sẽ thấy cách thông số đại khái như dưới đây:

Hàng đầu tiên (AMD-K7800MPR52B  A) sẽ được giải thích cặn kẽ dưới đây.

Cách đọc thông số trên chip Intel Pentium II
Ðây là một ví dụ lấy từ con Pentium II

Bạn nên chú ý hàng đầu tiên (350/512E/100/2.2V)

Theo hình trên ta có: 
Internal clock speed = 350
Size of L2 cache = 512KB
Frequency of the Front Side Bus = 100
Core voltage = 2.2V
Cách đọc thông số trên chip Intel Pentium III


Nếu so sánh giửa Pentium II và III ta sẽ thấy chúng không khác biệt gì mấy, bạn chỉ cần đọc chỉ số trên nó là có thể hiểu! Những thông tin khác bạn có thể đọc để thêm chi tiết về nó như nơi sản xuất, serial number, dấu 2-D mark (giống như logo hay holygram cho nó, dùng để tránh giả mạo)
Các loại chip trên thị trường hiện nay (sẽ cập nhật thế hệ AMD mới và Intel Pentium 4 sau)
lưu ý là bạn không cần nhớ quá chi tiết như SEPP hay SECC, chỉ cần biết nó là "slot" hay "socket" cho AMD hay Intel thì cũng quá đủ rồi! 
Loại slot 1 (SEPP/SECC/SECC2 - Celeron, Pentium II, Pentium III)






CPU Tags
A
Regarding Celeron 300A: Mendocino core instead of the older Convington core
B
Those Pentium-III processors operate at 133MHz Front Side Bus
E
stands for 0.18 micron process and full speed cache
MMX
Instruction set extension for Celeron, Pentium II and III which can be used for multimedia applications, but rarely applied.
SSE
Streaming SIMD Extension
Package
SEPP
Single Edge Processor Package
SECC
Single Edge Contact Cartridge
SECC2
Single Edge Contact Cartridge 2
Connectors
Slot 1 (SC242)
Connector for Pentium II/IIIs as well as old Celeron processors with 242 pins
Note
Slot 1 and Slot A (Athlon) are mechanically identical (SC242). However, signals and protocols are different.
Architecture/Cache
Mendocino/Coppermine
L2 cache is incorporated on die und runs at full speed. On all other Slot-1 CPUs the L2 cache runs at half speed.
Loại slot A - Card Module - Athlon


CPU Tags
A
đánh dấu cho kỹ thuật 0.18 micron loại Athlon processors
C
đánh dấu cho kỹ thuật 0.25 micron loại Athlon processors
MMX
Instruction set extension của Athlons dùng cho multimedia applications nhưng hiếm khi dùng đến.
3DNow!
Instruction set extension cho chip Athlons dùng trong 3D applications, rất thực tiễn cho người xử dụng.
Package
CM
Card Module, trong rất giống như package của Intels SECC2
Connectors
Slot A (SC242)
Connector for Athlon processors with 242 pins
Note
Slot A and  Slot 1 (Intel) có cấu hình giống nhau (SC242). Tuy nhiên signals và protocols hoàn toàn khác nhau.
Architecture/Cache
Athlons 500 to 700MHz
Cache runs at 1/2 CPU speed
Athlons 750 to 850MHz
Cache runs at 2/5 CPU speed
Athlons 900 to 1000MHz (or 1.0GHz)
Cache runs at 1/3 CPU speed
Loại socket 370 - PPGA, FC-PGA, Celeron, Cyrix III and Pentium III






CPU Tags
A
Regarding Celeron 300A: Mendocino core instead of the older Convington core
B
Pentium-III processors chạy với 133MHz Front Side Bus
E
0.18 micron và full speed cache
PR
Processor Rating used for Cyrix III. PR estimates the actual CPU speed in the field of 2D applications in comparison to typical MHz CPUs.
Note:
The CPU clock is different from the P Rating! In 3D applications this rating is not valid anymore.
Package
CPGA
Ceramic Pin Grid Array
FC-PGA
Flip Chip Pin Grid Array
PPGA
Plastic Pin Grid Array
Celeron 300A to 533 comes in PPGA, from Celeron 566 in FC-PGA
Connectors
Socket 370 (or PGA370)
370-pin socket mechanically suitable for Celeron, Pentium III and Cyrix III
Note
Older socket-370 motherboards have problems with Pentium IIIs and Celerons. They do not work if they dont support lower core voltages (1.65 instead of 2.0V). Furthermore, the new pin assignments have to be supported.
Architecture/Cache
Mendocino/Coppermine
L2 cache is incorporated on die und runs at full speed. On all other Slot-1 CPUs the L2 cache runs at half speed
Loại socket 7 - CPGA, PPGA - Pentium, Pentium MMX, K5 and K6 Series












CPU Tags
MMX
Instruction set extension for certain Pentium CPUs as well as the K6-2/III series which can be used for multimedia applications, but rarely applied.
3DNow!
Instruction set extension for K6-2/III series which can be used for 3D applications, often applied.
AFR
2.2V core voltage, max 70°C case temperature
AFQ
2.2V core voltage, max 60°C case temperature
AHX
2.4V core voltage, max 65°C case temperature
AFX
2.2V core voltage, max 65°C case temperature
AGR
2.3V core voltage, max 70°C case temperature
Architecture/Cache
onboard
The L2 cache for Socket 7 CPUs is placed on the motherboard. It can vary between 512 and 2048KByte depending on the mainboard product itself.
L3
The AMD K6-III has got 256KByte on-die (internal) L2 cache. The external cache on Socket 7 boards becomes then so-called L3 cache.
Cache
Motherboard cache (L2 or L3) runs in-sync with the system bus. Therefore it is not dependent on the CPU clock such as on the Pentium III or Athlon
The K6-III cache frequency of 100 MHz refers to the L3 cache. The L2 on a K6-III is on die and runs at full speed.
Một số Chipset thông dụng ứng với Processors (CPU)









* KX133 Chipset: The FSB of current Athlons (K7) should not exceed 100MHz (x2 or Double Data Rate). The clock rate of 133MHz for the memory interface is produced by an addition of FSB and PCI clock.
** beyond official specification, AGP divisor is locked at 2/3 of the system bus, i.e. the AGP bus runs at 88.8MHz when the FSB is 133MHz, default would be 66.6MHz Bus System, also referred to as Front Side Bus (FSB)
Một số tóm tắt về memory

Memory Interface
EDO
Extended DataOut or Hyperpage Mode of Asynchronous DRAM
FPM
Fast Page Mode (memory without Column Address Setup Time)
SDR
Single Data Rate
DDR
Double Data Rate
SDRAM
Synchronous Dynamic Random Access Memory
RDRAM
Direct Rambus Random Access Memory
PC100
Clock is max. 100MHz x 1 x 8 Byte equals to max. 0.8 GByte/s data throughput, short latencies
PC133
Clock is max. 133MHz x 1 x 8 byte equals to max. 1.1 GByte/s data throughput, short latencies
PC266
Clock is max. 133MHz x 2 x 8 byte equals to max. 2.2 GByte/s data throughput, short latencies
PC600
Clock is max. 266MHz x 2 x 2 byte equals to max. 1.1 GByte/s data throughput, long latencies
PC700
Clock is max. 356MHz x 2 x 2 byte equals to max. 1.4 GByte/s data throughput, long latencies
PC800
Clock is max. 400MHz x 2 x 2 byte equals to max. 1.6 GByte/s data throughput, long latencies
AGP Bandwidth
n/a
in this case only PCI slots (132 MByte/s) are supported
AGP 1X
dedicated graphics card bus with a max. transfer rate of 266MByte/s
AGP 2X
dedicated graphics card bus with a max. transfer rate of 528MByte/s
AGP 4X
dedicated graphics card bus with a max. transfer rate of 1GByte/s
IDE (ATA) Interface
UDMA66
max. HDD transfer rate of 66.6MByte/s using bus mastering (minimizes CPU utilisation)
UDMA33
max. HDD transfer rate of 33.3MByte/s using bus mastering (minimizes CPU utilisation)
PIO4
max. HDD transfer rate of 16.6MByte/s not using bus mastering (leads to strong CPU utilisation)
Chú thích chung: 
CPU được nhận dạng qua hình dáng, thông số kỹ thuật và chipset liên quan đến nó. Sẽ có một số từ ngữ tiếng Anh mà tui cảm giác rất khó diễn nghĩa vì nó liên quan đến cả kỹ thuật và từ ngữ, chẳng hạn khi tui nói chipset có nghĩ là nói đến tổ hợp nhiều chips trên motherboard (không có liên quan gì đến cpu vốn cũng được gọi là chip) được các nhà sản xuất motherboard định sẵn về system bus, front side bus, AGP, loại RAM dùng cho nó...nói cách khác đi là chipset trên motherboard sẽ quyết định tất cả chức năng của motherboard.  
On die là một từ có lẽ bạn sẽ thường thấy khi người ta nói đến "cache memory,"  sẵn dịp bạn cũng nên nhớ là cache memory thường có giá trị rất nhỏ (dưới 1MB!), nguyên do là vì cache memory chế tạo rất khó, cũng là "memory" nhưng cache memory có tốt độ lẹ hơn memory bình thường (tất cả các loại RAM) rất nhiều và "on die" là một vị trí nằm trên rìa cpu.  Thông thường bạn sẽ thấy người ta đề cập đến vị trí (on die hay onboard) và tốc độ (1/2 cpu speed, 2/3 cpu speed ...) của cache memory.  Mọi thứ trên thế gian hình như được đặt để với ý định và hệ thống rõ ràng! nếu bạn muốn chế một loại memory có tốt độ chạy gần với tốc độ cpu thì chỉ làm cấu trúc...giống cpu thôi! thành ra bạn sẽ thấy trường hợp cache nằm "on die" là vậy! riêng cache nằm onboard thì sẽ có tốc độ chậm hơn cach on die rất nhiều (tùy vào nhà chế tạo motherboard, trên nguyên lý thì họ có thể là cache "onboard" có tốc độ gần với cpu nhưng giá cả cho người tiêu dùng đôi khi mang tính quyết định hơn)
Theo luật chế tạo thì cache càng nằm gần cpu thì càng chạy mạnh, lý do đơn giản là do hiện tượng Transmission Line, nếu bạn nào học hề hardware bạn sẽ thấy những cản trỡ kỹ thuật hiện nay là do hiện tượng Transmission Line và EMI (Electro Magnetic Interference) mà ra, đây cũng là đề tài nóng bỏng để các sinh viên, kỹ sư trẽ có cơ hội tìm một chổ đứng trong các vị trí khoa học then chốt hiện nay.  Hãy lấy một ví dụ đơn giản là tại sao các nhà chế tạo chip gặp khó khăn trong việc nâng cấp tốc độ cpu? tại sao họ chế ra một con chip nhỏ xíu có tốc độ 1.5GigHz thay vì một con chip to ... gấp đôi để có tốc độ 3GHz !!???? Ðiều nầy nếu khả thi thì các tai chế tạo tại Intel có lẽ đã tung ra con cpu có tốc độ vài chục GigHerzt rồi!  Trong tương lai bạn sẽ thấy chip càng xịn sẽ càng ....nhỏ theo qui luật của Transmission Line và EMI, nếu có dịp tui sẽ đào sâu đề tài nầy để các bạn thích hardware tham khảo.  Vì thời gian có hạn, tui sẽ dừng lại đây, hy vọng là các bạn sẽ thu thập được chút thông tin, tui sẽ cập nhật hệ thống Pentium 4 và AMD hiện hành nếu điều kiện cho phép.