310 likes | 511 Views
Microprocessor and Interfacing 261214. Introduction to Microprocessors II. http://mango.e-cpe.org. What is this?. Liquid Nitrogen. Gigabyte 2009 Overclock Champion. 3.3 GHz --> 5.3 GHz. 2010 – When Overclocking goes beyond the CPU. The Winner. What Makes a CPU Hot?. Clock Frequency
E N D
Microprocessor and Interfacing261214 Introduction to Microprocessors II http://mango.e-cpe.org
Gigabyte 2009 Overclock Champion 3.3 GHz --> 5.3 GHz
What Makes a CPU Hot? • Clock Frequency • Transistor Size
Pentium Hack Done by former Motorola Engineers (makers of chips for MACs back in the day)
Processor Fabrication Technology 1997 2008 2011
Moore’s Law (1965) “Thenumberoftransistors on a chip willdoubleabout everytwo years.”
The Next 20 Years Transistor Count (Billion) Year
Why more transistors? Pentium Core i7
Transistor Usage • Larger Cache • Core i7 has up to 12Mb L3 Cache (6 Core CPUs) • More Cores • Core i7 has up to 6 CPU cores • Other core types, such as GPUs • More Complex CPU Features • Extended SIMD Instruction Set (MMX, SSE, etc) • Advanced Optimizations (Branch Prediction, OoOE, etc)
1. All CPUs are NOT Created Equal Pipeline Example: 10 Stages vs 20 Stages 10 Clock Cycle per 1 instruction 20 Clock Cycle per 1 instruction
2. The overall speed of a system is determined by the slowest component
How does the program data flow? Hello.exe Printf(“Hello World”);
Execution Data flow CPU RAM Hello.exe Chipset HDD GPU(Display)
6.4 GB/s 8.5 GB/s
GPU(If Integrated) RAM CPU Hello.exe Chipset HDD GPU(If Discrete)
Component Speeds • RAM • DDR2 - 4.2 GB/s • DDR3 (1066) - 8.4 GB/s • DDR3 (1600) – 12.5 GB/s • Hard Drive • SATA1 – 150 MB/s • SATA2 – 300 MB/s • SATA3 – 600 MB/s
Conclusions:วิธีต่างๆ ในการเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU • เพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกา • ต้องระวังความร้อน • ยิ่งผลิตขนาด CPU เล็กก็จะยิ่งกินไฟน้อย • เพิ่มจำนวน transistor เพื่อใส่ความาสามารถใหม่ๆ • ลดคอขวดในระบบโดยการเพิ่มความเร็วส่วนประกอบต่างๆ ให้ไม่ทิ้งห่าง CPU จนเกินไป • ใช้ Cache และเทคนิคอื่นๆ เพื่อลดการใช้งาน ส่วนประกอบที่ช้า