Đối với người dùng máy tính khái niệm CPU không còn xa lạ gì, nhưng nếu bạn không rành về các loại máy tính và chưa biết về CPU thì có thể tham khảo bài viết này.

Vậy CPU là gì?

CPU là chữ viết tắt của Central Processing Unit hay còn gọi là bộ xử lý trung tâm. CPU đóng vai trò như não bộ của một chiếc Laptop hoặc PC, tại đó mọi thông tin, thao tác, dữ liệu sẽ được tính toán kỹ lưỡng và đưa ra lệnh điều khiển mọi hoạt động của chúng.

1. Cấu tạo của CPU gồm những gì?

CPU được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắp xếp với nhau trên một bảng mạch nhỏ.

Trung tâm của CPU được chia làm 2 khối chính là khối điều khiển (CU) và khối tính toán (ALU).

+ Khối điều khiển (CU-Control Unit): Tại đây các yêu cầu và thao tác từ người dùng sẽ được biên dịch sang ngôn ngữ máy, sau đó mọi quá trình điều khiển sẽ được xử lý chính xác.

+ Khối tính toán (ALU-Arithmetic Logic Unit): Các con số toán học và logic sẽ được tính toán kỹ càng và đưa ra kết quả cho các quá trình xử lý kế tiếp.

2. Tốc độ xử lý của CPU?

Tốc độ xử lý của CPU là tần số tính toán và làm việc của nó được đo bằng đơn vị GHz hoặc MHz. Nếu cùng một dòng chip ví dụ như Core i3 thì xung nhịp cao hơn đồng nghĩa với tốc độ xử lý nhanh hơn, khả năng làm việc tốt hơn. Tuy nhiên, nếu giữa 2 dòng chip khác nhau như Core i3 hai nhân xung nhịp 2.2GHz và Intel Pentium Dual core 2.3GHz thì không thể so sánh ngay được bởi vì tốc độ xử lý của Laptop còn phụ thuộc rất nhiều vào bộ nhớ đệm và các bộ phận khác như RAM, chip đồ họa, ổ cứng…

Hiện nay có hai nhà sản xuất CPU cho Laptop lớn nhất là Intel và AMD. Các hãng xuất Laptop khá phổ biến hiện nay như Acer, Asus, Lenovo, Dell, HP và Apple đều đưa ra rất nhiều mẫu Laptop sử dụng các loại CPU khác nhau có giá thành từ bình dân đến cao cấp.

3. CPU làm việc như thế nào?

Đã có một loạt các cải tiến trong nhiều năm qua, kể từ khi các CPU đầu tiên xuất hiện. Mặc dù vậy, chức năng cơ bản của CPU vẫn như cũ, gồm ba bước: Tìm nạp, giải mã và thực thi.

Tìm nạp

Cũng giống như bạn mong đợi, quá trình tìm nạp liên quan đến việc nhận được một lệnh. Lệnh được biểu diễn dưới dạng một chuỗi các số và được chuyển tới CPU từ RAM. Mỗi lệnh chỉ là một phần nhỏ của bất kỳ thao tác nào, vì vậy CPU cần phải biết lệnh nào sẽ đến tiếp theo. Địa chỉ lệnh hiện tại được giữ bởi một Program Counter – bộ đếm chương trình (PC). PC và các lệnh sau đó được đặt vào một Instruction Register – thanh ghi lệnh (IR). Độ dài của PC sau đó được tăng lên để tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo.

Giải mã

Khi một lệnh được tìm nạp và được lưu trữ trong IR, CPU sẽ truyền lệnh tới một mạch được gọi là bộ giải mã lệnh. Điều này chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu được chuyển qua các phần khác của CPU để thực hiện hành động.

Thực thi

Trong bước cuối cùng, các lệnh được giải mã, gửi đến các bộ phận liên quan của CPU để được thực hiện. Các kết quả thường được ghi vào một CPU register, nơi chúng có thể được tham chiếu bằng các lệnh sau đó. Hãy tưởng tượng nó giống như chức năng của bộ nhớ trên máy tính.

4. Tìm hiểu các thông số

Có chút kiến ​​thức về hoạt động của một CPU đến từ các thương hiệu và với số lõi khác nhau là vô cùng hữu ích. Tuy nhiên, có rất nhiều tùy chọn ngoài kia với cùng các thông số kỹ thuật cao cấp. Có một số thông số kỹ thuật khác có thể giúp bạn đưa ra quyết định khi cần mua CPU.

Di động và desktop

Các máy tính truyền thống là các thiết bị điện tử tĩnh lớn được cung cấp nguồn điện liên tục. Tuy nhiên, sự dịch chuyển sang điện thoại di động và sự gia tăng của điện thoại thông minh có nghĩa là chúng ta về cơ bản, luôn mang theo một máy tính bên mình. Bộ xử lý di động được tối ưu hóa để hiệu quả và mức tiêu thụ điện năng có thể cho phép pin của thiết bị kéo dài càng lâu càng tốt.

Các nhà sản xuất đã đặt tên cho bộ vi xử lý di động và bộ vi xử cho desktop cùng một cái tên, nhưng với một loạt các tiền tố. Điều này xuất phát từ nguyên nhân chúng là những sản phẩm khác nhau. Tiền tố của bộ vi xử lý di động với chữ “U” cho công suất cực thấp, “HQ” cho đồ họa hiệu suất cao và “HK” cho đồ họa hiệu năng cao với khả năng ép xung. Tiền tố của bộ vi xử lý desktop bao gồm “K” cho khả năng ép xung và “T” cho công suất tối ưu.

32 hoặc 64 bit

Bộ vi xử lý không nhận được luồng dữ liệu liên tục. Thay vào đó, nó nhận dữ liệu trong các khối nhỏ hơn được gọi là một “word”. Bộ vi xử lý bị giới hạn bởi số bit trong một word. Khi bộ vi xử lý 32 bit được thiết kế lần đầu, nó có vẻ như là một kích thước word cực lớn. Tuy nhiên, định luật Moore vẫn được duy trì và đột nhiên các máy tính có thể xử lý hơn 4GB RAM – mở cánh cửa cho một bộ xử lý 64 bit mới.

Thiết kế nhiệt điện

Thiết kế nhiệt điện là thước đo công suất cực đại bằng đơn vị Watts mà CPU của bạn sẽ tiêu thụ. Ngoài mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, nó còn có khả năng sinh ra ít nhiệt hơn nữa.

Loại CPU socket

Để tạo nên một máy tính đầy đủ chức năng, CPU cần được gắn vào các thành phần khác thông qua bo mạch chủ. Khi chọn một CPU, bạn cần đảm bảo rằng các loại CPU socket và bo mạch chủ phù hợp với nhau.

Bộ nhớ cache BL2/L3

Bộ nhớ cache L2 và L3 là bộ nhớ nhanh chóng, có sẵn cho CPU sử dụng trong quá trình xử lý. Bạn càng có nhiều bộ nhớ cache, CPU của bạn càng hoạt động nhanh hơn.

Tần số

Tần số đề cập đến tốc độ hoạt động của bộ vi xử lý. Trước các bộ vi xử lý đa lõi, tần số là số hiệu suất quan trọng nhất khi so sánh các CPU khác nhau. Mặc dù các tính năng đã được bổ sung, nó vẫn là một đặc điểm kỹ thuật quan trọng cần tính đến. Ví dụ, nó có thể giúp một CPU lõi kép nhanh vượt trội hơn một CPU 4 lõi chậm chẳng hạn.

5. Các loại CPU

Trước đây, bộ vi xử lý máy tính sử dụng số để xác định bộ xử lý và giúp xác định bộ vi xử lý nhanh hơn. Ví dụ, bộ vi xử lý Intel 80486 (486) nhanh hơn bộ vi xử lý 80386 (386). Sau khi giới thiệu bộ vi xử lý Intel Pentium (được coi là 80586), tất cả bộ xử lý máy tính đều bắt đầu sử dụng các tên như Athlon, Duron, Pentium và Celeron.

Ngày nay, ngoài các tên khác nhau của bộ vi xử lý máy tính, có nhiều kiến trúc (32-bit và 64-bit), tốc độ và khả năng khác nhau. Dưới đây là danh sách các loại phổ CPU phổ biến cho máy tính sử dụng gia đình hoặc kinh doanh.

Lưu ý: Có nhiều phiên bản cho một số loại CPU.

Bộ xử lý AMD

Bộ xử lý Intel

Dòng sản phẩm AMD Opteron, Intel Itanium và Xeon là các CPU được sử dụng trong các máy chủ và máy tính trạm cao cấp. Một số thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng, sử dụng CPU ARM. Những CPU này có kích thước nhỏ hơn, đòi hỏi ít điện năng hơn và tạo ra ít nhiệt hơn.

6. CPU chuyển dữ liệu nhanh như thế nào?

Như với bất kỳ thiết bị nào sử dụng tín hiệu điện, dữ liệu di chuyển với tốc độ gần như tốc độ ánh sáng, là 299.792.458 m/s. Việc đạt được tốc độ gần như ánh sáng phụ thuộc vào môi trường (loại kim loại trong dây) mà tín hiệu đó đang đi chuyển nên hầu hết các tín hiệu điện di chuyển với tốc độ bằng khoảng 75 đến 90% tốc độ ánh sáng.

Liệu một GPU có thể được sử dụng thay cho CPU?

Câu trả lời là không. Mặc dù GPU có thể xử lý dữ liệu và thực hiện nhiều công việc giống như CPU nhưng nó không có khả năng thực hiện nhiều chức năng theo yêu cầu của hệ điều hành và phần mềm điển hình.

7. Một máy tính có thể làm việc mà không có một CPUkhông?

Câu trả lời cũng là không. Tất cả các máy tính đều yêu cầu một số loại CPU.

CPU thực sự là bộ não của máy tính. Nó thực hiện tất cả các nhiệm vụ mà chúng ta thường kết hợp với máy tính. Hầu hết các thành phần khác của máy tính luôn hỗ trợ hoạt động của CPU. Những cải tiến được thực hiện trong công nghệ xử lý bao gồm siêu phân luồng và đa lõi đóng một vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng kỹ thuật.

Việc có thể phân biệt giữa lõi kép Intel i7 và 4 lõi AMD X4 860K sẽ giúp bạn đưa ra quyết định dễ dàng hơn nhiều. Điều đó không chỉ đề cập đến khả năng tiết kiệm tiền khi mua phần cứng mà còn chỉ ra nhiều cách khác để nâng cấp máy tính của bạn nữa.

Bạn biết bao nhiêu về CPU? Bạn có muốn nâng cấp máy tính của mình không? Hãy để lại ý kiến của mình bên dưới!