310 likes | 484 Views
Microprocessor and Interfacing 261313. Introduction to Microprocessors II. http://www.e-cpe.org/moodle. 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 Interfacing261313 Introduction to Microprocessors II http://www.e-cpe.org/moodle
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) “The number of transistors on a chip will double about every two 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
RAM GPU(Integrated) CPU Hello.exe Chipset HDD GPU(Discrete)
Component Speeds • RAM • DDR2 - 4.2 GB/s • DDR3 – 8.4 GB/s • Hard Drive • SATA1.5 – 150 MB/s • SATA3 – 300 MB/s
Conclusions:วิธีต่างๆ ในการเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU • เพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกา • ต้องระวังความร้อน • ยิ่งผลิตขนาด CPU เล็กก็จะยิ่งกินไฟน้อย • เพิ่มจำนวน transistor เพื่อใส่ความาสามารถใหม่ๆ • ลดคอขวดในระบบโดยการเพิ่มความเร็วส่วนประกอบต่างๆ ให้ไม่ทิ้งห่าง CPU จนเกินไป • ใช้ Cache และเทคนิคอื่นๆ เพื่อลดการใช้งาน ส่วนประกอบที่ช้า