CPU là gì?

Các từ viết tắt thường hay được dùng trong thế dân công nghệ và khiến nó trở nên huyền bí. Khi tìm hiểu về phần cứng máy tính, thông số kỹ thuật của máy tính thường sẽ nhắc đến đến loại CPU mà bạn cũng có thể có thể chờ mong tìm thấy trong thiết bị mới của mình. Nhưng trên thực tế, các số lượng này hầu như không bao giờ nói cho bạn biết tại sao chúng lại quan trọng đến thế.

Khi đối mặt với quyết định phải chọn lựa giữa AMD và Intel, lõi kép và lõi tứ, hoặc i3 và i7, bạn có thể khó mà biết được sự khác biệt là gì và tại sao sự khác biệt đó lại quan trọng.

1. Khái niệm CPU là gì?

CPU là viết tắt của Central Processing Unit, là bộ xử lý dịch vụ của máy tính, còn được xem là bộ xử lý, bộ xử lý trung tâm, hoặc bộ vi xử lý. CPU giải quyết tất cả các lệnh mà nó nhận được từ phần cứng và phần mềm chạy trên máy tính.

2. Tổng quan về CPU

Hình ảnh dưới này là một thí dụ về mặt trước và mặt sau của 1 bộ xử lý Intel Pentium. Bộ vi xử lý được đặt và bảo mật vào một đế cắm CPU (CPU socket) tương thích được tìm thấy trên bo mạch chủ. Bộ giải quyết sản sinh nhiệt, vì thế chúng được phủ một tản nhiệt để giữ mát và chạy trơn tru.

• Hướng dẫn kiểm tra độ nóng CPU, VGA, ổ cứng máy tính, laptop

Như thấy trên hình, chip CPU thường sẽ có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật và có một góc nhỏ để đặt chip đúng vào đế cắm CPU. Ở dưới cùng của con chip là hàng trăm chân nối được nối vào mỗi lỗ tương ứng trong đế cắm CPU. Ngày nay, đa số các CPU đều giống với hình ảnh được hiển thị ở trên.

Tuy nhiên, Intel và AMD có khe cắm bộ vi xử lý lớn hơn và trượt vào khe trên bo mạch chủ. Ngoài ra, qua nhiều năm, đã có hàng chục loại socket không trùng lặp trên bo mạch chủ. Mỗi đế cắm chỉ bổ trợ các dòng chip xử lý cụ thể và mỗi bộ đều có cách sắp xếp chân riêng.

3. Lịch sử CPU

CPU trước mắt được phát triển tại Intel với sự giúp đỡ của Ted Hoff và những người khác vào đầu những năm 1970. Bộ xử lý đầu tiên được Intel phát hành là bộ vi giải quyết 4004 như hình bên dưới.

4. Các thành phần của CPU

Trong CPU, các thành phần chính là ALU (bộ số học và logic – Arithmetic Logic Unit) thực hành các hoạt động toán học, logic, thao tác và CU (Bộ điều khiển – Control Unit) điều khiển tất cả các hoạt động của cục xử lý.

Trong lịch sử bộ giải quyết máy tính, vận tốc (tốc độ xung nhịp – clock speed) và khả năng của cục giải quyết đã cải thiện đáng kể. Ví dụ, bộ vi xử lý trước mắt là Intel 4004 được phát hành ngày 15 tháng 11 năm 1971 có tới 2.300 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện 60.000 thao tác/giây. Bộ xử lý Intel Pentium có 3.300.000 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện khoảng 188.000.000 lệnh mỗi giây.

5. CPU làm việc như ra sao?

Đã có một loạt các nâng cấp trong nhiều năm qua, tính từ lúc 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 thu được 1 lệnh. Lệnh được biểu diễn dưới dạng một chuỗi các số và đã được chuyển tới CPU từ RAM. Mỗi lệnh chỉ là một phần nhỏ của bất kỳ thao tác nào, vì thế CPU càng phải biết lệnh nào sẽ đến tiếp theo. Địa chỉ lệnh ngày nay 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 điểm của lệnh tiếp theo.

Giải mã

Khi một lệnh được tìm nạp và đã được lưu giữ trong IR, CPU sẽ truyền lệnh tới một mạch được coi là bộ giải mã lệnh. Điều này chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu được chuyển sang các phần khác của CPU để thi hành hành động.

Thực thi

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

6. CPU có bao nhiêu lõi?

Trong thời kỳ đầu, CPU có duy nhất một lõi đơn. Điều này còn có tức là CPU được giới hạn ở một tập hợp các tác vụ đơn lẻ. Đây là một trong những nguyên do khiến việc tính toán thường kha khá chậm và tốn thời gian, nhưng cũng đủ để thay đổi thế giới ở thời điểm đó. Sau khi đẩy CPU đơn lõi đến giới hạn của nó, các nhà cung cấp bắt đầu kiếm tìm những phương pháp mới để cải thiện hiệu suất. Động thái muốn cải thiện hiệu suất này dẫn đến việc tạo ra các bộ vi xử lý đa lõi. Hiện nay, bạn sẽ thường xuyên nghe thấy các cụm từ như lõi kép, lõi tứ và đa nhân (hay đa lõi).

Ví dụ, một bộ vi giải quyết lõi kép đích thực chỉ là hai CPU riêng biệt trên một chip đơn. Bằng cách tăng số lượng lõi, CPU cũng đều có thể giải quyết cùng theo đó nhiều tiến trình. Điều này còn có hiệu quả đối với mong muốn làm tăng hiệu suất và giảm thời gian xử lý. Các bộ vi giải quyết lõi kép sớm nhường chỗ cho các bộ vi giải quyết lõi tứ với 4 CPU, và sẽ cho dù cả các bộ vi giải quyết đa lõi với 8 CPU. Thêm vào công nghệ siêu phân luồng là máy tính của bạn có thể thi hành các tác vụ như thể chúng có tới 16 lõi.

7. Tìm hiểu các thông số

Có chút kiến ​​thức về hoạt động của 1 CPU đến từ các thương hiệu và với số lõi khác nhau là vô cùng hữu ích. Tuy nhiên, có biết bao 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 mang 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 qua 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 hữu hiệu và mức tiêu thụ điện năng có thể cấp phép pin của thiết bị kéo dài càng lâu càng tốt.

Các hãng sản xuất đã đặt tên cho bộ vi xử lý di động và bộ vi xử cho desktop và một chiếc tên, nhưng với 1 loạt các tiền tố. Điều này xuất phát từ nguyên nhân chúng là những mặt hàng khác nhau. Tiền tố của cục vi giải quyết di động với chữ “ U ” cho hiệu suất cực thấp, “HQ” cho đồ họa hiệu suất cao và “HK” cho đồ họa hiệu xuất cao với khả năng ép xung. Tiền tố của cục vi xử lý desktop bao gồm “ K ” cho khả năng ép xung và “ T ” cho công suất tối ưu.

32 hoặc 64bit

Bộ vi xử lý không thu 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 giải quyết bị giới hạn bởi số bit trong 1 word. Khi bộ vi xử lý 32bit được thiết kế lần đầu, nó có vẻ như là một kích cỡ word cực lớn. Tuy nhiên, định luật Moore vẫn được duy trì và đột nhiên các máy tính cũng có thể có thể xử lý hơn 4GB RAM – mở cánh cửa cho 1 bộ xử lý 64bit mới.

Thiết kế nhiệt điện

Thiết kế nhiệt điện là thước đo công suất cực lớn bằng công ty 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 ra một máy tính đầy đủ chức năng, CPU càng phải được gắn vào các thành phần khác thông qua bo mạch chủ. Khi chọn một CPU, bạn phải đảm bảo rằng các dòng CPU socket và bo mạch chủ phù 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 công đoạn xử lý. Bạn càng có nhiều bộ nhớ cache, CPU của bạn càng hoạt động nhanh hơn.

Tần số

Tần số nhắc đến đến vận tốc hoạt động của bộ vi xử lý. Trước các bộ vi giải quyết đa lõi, tần số là số năng 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 tính kỹ thuật quan trọng cần tính đến. Ví dụ, nó có thể giúp một CPU lõi kép nhanh vượt trội hơn một CPU lõi tứ chậm chẳng hạn.

8. Các loại CPU

Trước đây, bộ vi xử lý máy tính sử dụng số để định vị chip xử lý và giúp xác định bộ vi giải quyết nhanh hơn. Ví dụ, bộ vi xử lý Intel 80486 (486) mau hơn bộ vi giải quyết 80386 (386). Sau khi giới thiệu bộ vi giải quyết Intel Pentium (được coi là 80586), tất cả chip 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 giải quyết máy tính, có nhiều kiến trúc (32-bit và 64-bit), tốc độ và khả năng khác nhau. Dưới này là bản kê các dòng phổ CPU thông dụng cho máy tính sử dụng gia đình hoặc kinh doanh.

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

Bộ giải quyết AMD

K6-2 K6-III Athlon Duron Athlon XP

Sempron Athlon 64 Mobile Athlon 64 Athlon XP-M Athlon 64 FX

Turion 64 Athlon 64 X2 Turion 64 X2 Phenom FX Phenom X4

Phenom X3 Athlon 6-series Athlon 4-series Athlon X2 Phenom II

Athlon II E2 series A4 series A6 series A8 series A10 series

Bộ xử lý Intel

4004 8080 8086 8087 8088 80286 (286) 80386 (386) 80486 (486)

Pentium Pentium w/ MMX Pentium Pro Pentium II Celeron Pentium III Pentium M Celeron M

Pentium 4 Mobile Pentium 4-M Pentium D

Pentium Extreme Edition Core Duo Core 2 Duo

Core i3 Core i5 Core i7

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 sáng dạ và máy tính bảng, sử dụng CPU ARM. Những CPU này có kích cỡ nhỏ hơn, đòi hỏi ít điện năng hơn và tạo nên ít nhiệt hơn.

9. CPU chuyển dữ liệu nhanh như làm sao?

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 vận tốc gần như ánh sáng lệ 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.

• CPU nào nhanh hơn: cũ nhưng “chất” hay “bình dân” nhưng mới?

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

Câu trả lời là không. Mặc dù GPU cũng đều có thể giải quyết dữ liệu và thi hành nhiều công việc giống như CPU nhưng nó không có khả năng thực hành đa dụng theo đòi hỏi của hệ điều hành và ứng dụng điển hình.

11. Một máy tính cũng có thể làm việc mà không có một CPU không ?

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

CPU đích thực là khối óc của máy tính. Nó thực hành tất cả những trọng trách mà chúng ta thường phối hợp với máy tính. Hầu hết các phần tử khác của máy tính luôn hỗ trợ hoạt động của CPU. Những nâng cấp được thi hành 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 cũng đều có thể phân biệt giữa lõi kép Intel i7 và lõi tứ AMD X4 860K sẽ giúp bạn đem ra quyết định đơn giản hơn nhiều. Điều đó chẳng những nhắc đến đến khả năng tiết kiệm tiền lúc mua phần cứng mà còn chỉ ra nhiều cách khác để cải tiến máy tính của bạn nữa.

Bạn biết bao nhiêu về CPU? Bạn có muốn nâng cấp máy tính của mình không? Cho chúng tôi biết quan điểm trong phần bình luận ​​dưới đây nhé!

Xem thêm:

• Overclock CPU, GPU và RAM dễ dàng và an toàn
• Hướng dẫn kiểm tra độ nóng CPU, VGA, ổ hdd máy tính, laptop
• Hướng dẫn sử dụng CPU-Z, đọc thông số CPU-Z cung cấp

CPU,bộ vi xử lý,bộ xử lý trung tâm,CPU socket,bo mạch chủ,chip CPU,GPU,thành phần CPU,tốc độ CPU,loại CPU,CPU là gì,lịch sử CPU,CPU đầu tiên

Nội dung CPU là gì? được tổng hợp sưu tầm biên tập bởi: Tin Học Trường Tín. Mọi ý kiến vui lòng gửi Liên Hệ cho truongtin.top để điều chỉnh. truongtin.top tks.