CPU là gì? Tìm hiểu về CPU 2 nhân, 4 nhân và đa nhân

C CPU thông số đầu tiên mà bạn quan tâm khi mua bộ chiếc laptop hay một chiếc PC mới. Vậy bạn đã bao giờ tự hỏi, tốc độ CPU là gì chưa? Chắc hẳn không có mấy ai biết được định nghĩa của CPU là gì. Vì vậy, hãy cùng Semtek Co,. LTD tìm hiểu chi tiết về bộ xử lý trung tâm CPU trong bài viết dưới đây nhé!

toc do cpu la gi

Tìm hiểu tốc độ CPU là gì và các đặc tính liên quan đến CPU

Bộ xử lý trung tâm CPU (viết tắt của chữ Central Processing Unit) được xem là não bộ của máy tính với nhiệm vụ chính là xử lý các chương trình vi tính, dữ kiện đầu vào của máy tính và xử lý tất cả các lệnh mà CPU nhận được từ phần cứng và phần mềm chạy trên laptop hay máy tính.

1. Tốc độ CPU là gì?

Tốc độ cpu là gì? Tốc độ CPU hay còn gọi là tốc độ xung nhịp CPU được đo bằng đơn vị gigahertz hay GHz biểu thị số chu kỳ xử lý mỗi giây mà CPU có thể thực hiện được. Lấy một ví dụ dễ hiểu, một CPU có xung nhịp là 3.4 GHz thì có thể thực hiện 3.400.000.000 chu kỳ xoay mỗi giây.

Tốc độ xung nhịp CPU là một thước đo để đánh giá hiệu suất hoạt động của CPU đó xử lý dữ liệu nhanh tới đâu. Đơn giản nhất là so sánh giữa 2 CPU trên thuộc một dòng, bạn có thể đánh giá được xung nhịp của CPU.

Giả sử 2 mẫu Core i5 cùng thuộc thế hệ Haswell điểm khác biệt giữa chúng nằm ở xung nhịp. Một mẫu có xung nhịp là 3.4 Ghz và mẫu còn lại là 2.6 Ghz. Như vậy có thể thấy mẫu CPU có xung nhịp 3.4 Ghz sẽ nhanh hơn tới 30% so với 2.6 Ghz khi cả 2 cùng hoạt động công suất tối đa.

2. Cấu tạo của bộ xử lý trung tâm CPU

Bộ xử lý trung tâm CPU gồm có 3 bộ phận chính:

– Bộ điều khiển (CU – Control Unit): Có nhiệm vụ xử lý và thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lý, được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống.

– Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit): Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu.

– Các thanh ghi (Registers): Có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý.

3. Các loại CPU

CPU hiện nay có nhiều kiến trúc khác nhau, nhưng phổ biến và chuẩn mực vẫn là 32-bit và 64-bit. Có 2 loại CPU phổ biến đó chính là AMD và Intel.

Dòng sản phẩm AMD Opteron, Intel Itanium và Xeon là các Tốc độ cpu là gì? được sử dụng trong các máy chủ và máy tính trạm cao cấp. CPU ARM được tích hợp một số các thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng sử dụng.

Các thông số kỹ thuật cần nắm về CPU

1. Tốc độ của CPU

Tốc độ cpu là gì? Tốc độ xử lý của máy tính phụ thuộc vào tốc độ của CPU, nhưng nó cũng phụ thuộc vào các phần khác (như bộ nhớ trong, RAM, hay bo mạch đồ họa).

Có nhiều công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU. Ví dụ công nghệ Core 2 Duo.Tốc độ CPU có liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của nó (tính bằng các đơn vị như MHz, GHz,…). Đối với các CPU cùng loại tần số này càng cao thì tốc độ xử lý càng tăng. Đối với CPU khác loại, thì điều này chưa chắc đã đúng; ví dụ CPU Core 2 Duo có tần số 2,6GHz có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn CPU 3,4GHz một nhân.

Tốc độ cpu là gì? Tốc độ CPU còn phụ thuộc vào bộ nhớ đệm của nó, ví như Intel Core 2 Duo sử dụng chung cache L2 (shared cache) giúp cho tốc độ xử lý của hệ thống 2 nhân mới này nhanh hơn so với hệ thống 2 nhân thế hệ 1 (Intel Core Duo và Intel Pentium D) với mỗi core từng cache L2 riêng biệt. (Bộ nhớ đệm dùng để lưu các lệnh hay dùng, giúp cho việc nhập dữ liệu xử lý nhanh hơn).

2. FSB (Front Side Bus)

Là tốc độ truyền tải dữ liệu ra vào CPU hay là tốc độ dữ liệu chạy qua chân của CPU.Trong một hệ thống thì tốc độ Bus của CPU phải bằng với tốc độ Bus của Chipset bắc, tuy nhiên tốc độ Bus của CPU là duy nhất nhưng Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB:  Ở dòng chip Pen2 và Pen3 thì FSB có các tốc độ 66MHz, 100MHz và 133MHz, Ở dòng chip Pen4 FSB có các tốc độ là 400MHz, 533MHz, 800MHz, 1066MHz, 1333MHz và 1600MHz

3. Bộ nhớ Cache của CPU

Tốc độ cpu là gì? Đây là vùng nhớ mà CPU dùng để lưu các phần của chương trình, các tài liệu sắp được sử dụng. Khi cần, CPU sẽ tìm thông tin trên cache trước khi tìm trên bộ nhớ chính.

• Cache L1: Integrated cache (cache tích hợp) – cache được hợp nhất ngay trên CPU. Cache tích hợp tăng tốc độ CPU do thông tin truyền đến và truyền đi từ cache nhanh hơn là phải chạy qua bus hệ thống. Các nhà chế tạo thường gọi cache này là on-die cache. Cache L1 – cache chính của CPU. CPU trước hết tìm thông tin cần thiết ở cache này.
• Cache L2: Cache thứ cấp. Thông tin tiếp tục được tìm trên cache L2 nếu không tìm thấy trên cache L1. Cache L2 có tốc độ thấp hơn cache L1 và cao hơn tốc độ của các chip nhớ (memory chip). Trong một số trường hợp (như Pentium Pro), cache L2 cũng là cache tích hợp
• Cache L3: L3 cache là bộ nhớ cache đặc biệt được CPU sử dụng & được tích hợp trên mainboard. Nó làm việc cùng với bộ nhớ cache L1 & L2 để tăng hiệu năng bằng cách chống lại hiện tượng nút cổ chai xảy ra trong quá trình thực thi các câu lệnh & tải dữ liệu. L3 cache cung cấp thông tin cho L2 cache sau đó chuyển thông tin cho L1.

Điểm khác biệt CPU 2 nhân và 4 nhân khác gì nhau?

Khi mua máy tính mới, bạn thường đắn đo giữa CPU 2 nhân (dual-core) với 4 nhân (quad-core). Vậy chúng có ý nghĩa gì, có thực sự phải cân nhắc khi lựa chọn không?

Lưu ý: Bài viết này chỉ nói đến CPU 2 nhân và 4 nhân cho máy tính, không phải cho di động.

toc do cpu la gi

1. Tốc độ

Tốc độ cpu là gì? Theo logic, càng nhiều nhân thì tốc độ xử lý càng cao, song không phải lúc nào suy nghĩ đó cũng đúng, mọi thứ có hơi phức tạp một chút.

BXL nhiều nhân chỉ có thể cho tốc độ nhanh hơn khi một chương trình có thể phân chia tác vụ của chúng giữa các nhân. Không phải chương trình nào cũng có khả năng đó.

Xung nhịp (clock speed) của mỗi nhân cũng là yếu tố quyết định đến tốc độ, cùng với kiến trúc của nó (architecture). Một CPU 2 nhân mới hơn với xung nhịp cao hơn thường vượt trội hơn CPU 4 nhân nhưng đời cũ, xung nhịp thấp hơn.

2. Năng lượng tiêu thụ

Càng nhiều nhân thì điện năng tiêu thụ bởi chip càng nhiều. Khi chip xử lý hoạt động, nó cần năng lượng cho tất cả các nhân.

Nhà sản xuất đang cố gắng giảm mức năng lượng tiêu thụ giúp bộ xử lý tiết kiệm điện năng hơn. Tuy nhiên, quy luật vẫn thế: CPU 4 nhân sẽ tốn nhiều năng lượng hơn, và nếu dùng laptop thì pin sẽ cạn kiệt nhanh chóng.

3. Nhiệt độ

Có khá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ chip xử lý, nhưng MakeUseOf một lần nữa nhắc lại quy luật chung: càng nhiều nhân thì nhiệt độ càng cao.

Do vấn đề tản nhiệt, nhà sản xuất (hoặc người dùng PC) cần tìm giải pháp tản nhiệt hiệu quả.

4. Giá bán

Nhiều nhân chưa chắc đã có giá đắt hơn. Như đã nói: xung nhịp, kiến trúc và nhiều công nghệ khác có thể ảnh hưởng đến giá bán. Nhưng nếu đều cùng một thế hệ, cùng có các công nghệ như nhau thì chắc chắn BXL nhiều nhân hơn sẽ có giá đắt hơn.

5. Phần mềm còn là yếu tố quan trọng

Tốc độ cpu là gì? Đây là điều nhà sản xuất không bao giờ muốn tiết lộ: không quan trọng BXL của bạn có bao nhiêu nhân, quan trọng là phần mềm bạn đang chạy trên chúng.

Các chương trình phải được phát triển đặc biệt để tận dụng sức mạnh đa nhân của BXL, được gọi là “phần mềm đa luồng” (multi-threaded software), song lượng phần mềm như vậy không nhiều.

Điều quan trọng là khi những phần mềm đó hỗ trợ đa luồng, thì chúng được dùng để làm gì. Hãy lấy ví dụ giữa Google Chrome và Adobe Premiere Pro.

Premiere Pro yêu cầu các nhân làm việc với một phần của quá trình biên tập video. Video phức tạp với nhiều chỉnh sửa, mỗi nhân có thể thực hiện những tác vụ riêng biệt cho từng phần đó.

Cũng tương tự, Chrome sẽ yêu cầu mỗi nhân xử lý một tab khác nhau. Nhưng vấn đề là đây: mỗi khi tải xong website mới, tab đó thường không có gì để xử lý nữa. Công việc sau đó chỉ là đưa website vào bộ nhớ RAM. Điều này có nghĩa ngay cả khi mỗi nhân có thể dùng cho một tab chạy nền, điều đó thực sự không cần thiết.

Vậy khi nào thì mới cần CPU đa nhân?

1. Cần nhiều nhân hay không phụ thuộc vào nhu cầu của bạn.

Chơi game

Nếu dùng máy để chơi game thì bạn sẽ cần đến BXL nhiều nhân. Phần lớn các tựa game mới ra từ các studio đều quảng cáo rằng “XXX hỗ trợ kiến trúc đa luồng.” Dù đồ họa của game còn phụ thuộc vào GPU, nhưng CPU cũng giúp ích rất nhiều.

Dựng phim, làm nhạc

Với đối tượng chuyên nghiệp dùng máy tính để dựng phim, chỉnh sửa nhạc thì nhiều nhân sẽ mang lại lợi ích. Hầu hết các phần mềm dựng phim/nhạc đều tận dụng đa nhân rất tốt.

Thiết kế

Nếu thường xuyên thiết kế với Photoshop, AI hay CAD, BXL với xung nhịp cao hay cache lớn sẽ phù hợp cho bạn hơn là nhiều nhân. Ngay cả khi các phần mềm như Photoshop có hỗ trợ đa luồng, tốc độ cũng không cải thiện là bao.

Duyệt web nhanh hơn

Như đã nói, CPU nhiều nhân chưa chắc đã cho tốc độ cao hơn. Mặc dù hầu hết các trình duyệt mới đều hỗ trợ đa luồng, chúng chỉ giúp ích trong việc chạy nền, giữ trạng thái cho các tab đòi hỏi nhiều sức mạnh xử lý.

Văn phòng

Hầu hết các ứng dụng văn phòng đều không hỗ trợ đa luồng, vậy nên CPU 2 nhân hay 4 nhân đều cho tốc độ như nhau.

2. Tăng số nhân gấp đôi chưa chắc tốc độ đã tăng gấp đôi

Tốc độ cpu là gì? Không hề nhé. Tăng số nhân không có nghĩa rằng tốc độ phần mềm sẽ nhanh hơn. Thực chất, tác vụ được phân chia theo thứ tự (đa số phần mềm đa luồng đều làm như vậy) hoặc ngẫu nhiên. Ví dụ đi, bạn cần thực hiện 3 tác vụ để hoàn tất một nhiệm vụ nào đó, và bạn cần làm 5 hành động giống như vậy. Phần mềm sẽ “gọi” nhân số 1 giải quyết tác vụ số 1 của hành động 1, trong khi nhân thứ 2 làm tác vụ thứ 2, thứ 3 làm tác vụ số 3, tuy nhiên nhân thứ 4 sẽ thực hiện tác vụ số 1 của hành động 2.

toc do cpu la gi

Nếu tác vụ thứ 3 cần nhiều sức mạnh và thời gian, phần mềm có thể phân chia tác vụ 3 cho nhân 3 và nhân 4, tuy nhiên nó không làm vậy. Thay vào đó, dù cho tác vụ của nhân 1 và 2 có hoàn tất sớm hơn, hành động 2 buộc phải chờ nhân thứ 3 hoàn tất tác vụ 3 của hành động 1, sau đó tổng hợp kết quả của nhân 1, 2 và 3 lại với nhau.

Các tìm kiếm liên quan:

• Tốc độ CPU điện thoại là gì
• 2.5 GHz là gì
• Tốc độ CPU 1.6 GHz
• Xung nhịp CPU có tác dụng gì
• Tốc độ CPU 10 GHz
• Tốc độ CPU ảnh hưởng đến yếu tố nào

Nội dung liên quan:

• Các chiến lược phân phối chuẩn hiện nay bao gồm những hình thức nào?
• Hướng dẫn cách sử dụng luật hấp dẫn không phải ai cũng biết
• Làm thế nào để lập email theo tên miền riêng