Những thông tin cần biết về CPU

Bộ xử lí trung tâm (Central Processor Unit – CPU) là thành phần quan trọng nhất trong bất kì một thiết bị điện toán nào. Nó giải quyết các lệnh cơ bản và điều hướng các nhiệm vụ phức tạp đến các con chip. Nó là lõi của PC, smartphone, tablet, v.v...

CPU được cấu tạo nên từ thứ gì?

CPU là một thành phần lõi trong máy tính nhưng nó không phải là chiếc máy tính đó – nó chỉ là bộ não để thực hiện các mệnh lệnh được giao. Nói cho đúng hơn thì nó là một con chip máy tính nhỏ nằm ở phía trên bo mạch chủ. Nó nằm tách biệt với bộ nhớ RAM lưu trữ các thông tin cũng như card đồ họa hoặc chip đồ họa chuyên giải quyết các yêu cầu render video cùng với đồ họa 3D lên màn hình.

CPU được tạo ra bằng cách đặt hàng tỉ bóng bán dẫn vào một con chip máy tính duy nhất. Những bóng bán dẫn đó sẽ thực hiện các tác vụ tính toán cần thiết để chạy các chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ hệ thống.

Một trong những tiến bộ mạnh mẽ nhất của công nghệ sản xuất CPU là các hãng sản xuất ngày càng giảm kích cỡ của các bóng bán dẫn xuống mức nhỏ hơn. Để có được kết quả này, tốc độ CPU của các hãng liên tục được cải thiện qua nhiều thập kỉ và thường được liên kết với Định Luật Moore.

Với những thiết bị hiện đại trong thời buổi này, một cỗ desktop hoặc laptop sẽ có CPU thực hiện nhiều tác vụ khác nhau cho hệ thống. Các thiết bị di động và một số tablet thì khác, chúng sẽ dùng một con chip gọi là SoC (System on Chip) vốn chứa cả CPU cùng với các thành phần khác. Cả Intel lẫn AMD đều có những mẫu SoC như thế này.

CPU làm được những gì?

CPU nhận các lệnh từ một chương trình hoặc ứng dụng và bắt đầu thực hiện tính toán. Quá trình này có thể được chia làm 3 giai đoạn chính: Nạp dữ liệu – Giải mã dữ liệu – Thực thi mệnh lệnh. CPU nạp dữ liệu từ RAM của hệ thống, sau đó nó sẽ giải mã và thực hiện mệnh lệnh này.

Lệnh được thực hiện có thể liên quan tới số học cơ bản, so sánh một dãy số hoặc di chuyển chúng đến vị trí khác trong bộ nhớ. Vì tất cả mọi thứ trong máy tính đều được biểu thị bằng các con số, những tác vụ đơn giản đó đều được CPU giải quyết nhanh chóng.

Trong những hệ thống hiện đại, CPU không tự mình giải quyết tất cả mọi thứ nhưng nó vẫn liên kết với các phần cứng còn lại. Nó cần phải liên kết với card đồ họa để bạn có thể thấy vụ cháy nổ hoành tráng trong game hoặc chuyển dữ liệu Office vào RAM để truy cập nhanh hơn.

Số nhân, tốc độ, giá cả

Thông thường thì các vi xử lí chỉ có một nhân xử lí duy nhất. Các vi xử lí hiện đại ngày nay đều sở hữu nhiều lõi để thực hiện được nhiều lệnh trong cùng một thời điểm. Chúng là những CPU khác nhau được dồn vào một con chip duy nhất. Gần như các mẫu CPU được bán ra ở thời điểm hiện tại có ít nhất là 2 nhân (dual core) nhưng ở phân khúc cao hơn chúng ta sẽ thấy các con số 4 – 6 – 8 – 10 – 12 – 16. Một số vi xử lí khác còn được tích hợp công nghệ đa luồng (tạo ra các vi xử lí ảo). Chúng không mạnh bằng các nhân vật lí nhưng có thể cải thiện hiệu năng của CPU rất nhiều.

Tốc độ của CPU là một con số thường được người tiêu dùng và dân chơi PC chú ý đến. Kí tự GHz đi kèm với con số này biểu trưng cho từ gigahertz, ý nghĩa của nó là số lệnh mà CPU có thể thực hiện được mỗi giây nhưng đó vẫn chưa phải là tất cả khi nhắc đến vấn đề hiệu năng của CPU. Con số biểu thị tốc độ này chỉ có ý nghĩa khi mang ra so sánh với các sản phẩm trong cùng một dòng sản phẩm của cùng một hãng. Tốc độ nhanh hơn thì vi xử lí đó hoạt động tốt hơn, tuy nhiên một vi xử lí 3GHz từ 2010 thì không thể nào nhanh và tốt bằng vi xử lí 2GHz được sản xuất trong năm 2018 được... ở đây chúng ta còn thấy được sự khác biệt về mặt công nghệ nữa.

CPU trải dài từ phân khúc giá rẻ, hiệu năng ổn định cho đến phân khúc cao cấp. 2 đối thủ truyền kì là Intel và AMD liên tục cạnh tranh nhau bằng cách mang đến các sản phẩm chất lượng cả về số lõi – tốc độ cũng như giá bán. Bạn có thể tham khảo chuỗi bài viết này để biết thêm thông tin: