CPU - Bộ vi xử lý

CPU máy tính là gì?

CPU máy tính (Central Processing Unit) là bộ vi xử lý trung tâm hoạt động như bộ não của con người. Thông qua Bộ vi xử lý CPU mọi thông tin dữ liệu sẽ được xử lý và giải quyết một cách nhanh chóng và đưa ra lệnh điều khiển mọi hoạt động của máy tính.

Cấu tạo của CPU?

Khối điều khiển (CU - Control Unit)

Khối điều khiển CU đóng vai trò như một nhà biên dịch, nó sẽ biên dịch toàn bộ các thao tác và yêu cầu của người dùng chuyển thành ngôn ngữ máy. Từ đó các dữ liệu sẽ được xử lý một cách chính xác.

Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Thông qua khối tính toán ALU, mọi chỉ số toán học và logic phức tạp sẽ được tính toán kỹ lưỡng rồi đấy kết quả đó cho bộ xử lý kế tiếp trong suốt quá trình hoạt động.

Các thanh ghi (Registers)

Các thanh ghi Regissters bao gồm bộ nhớ nằm bên trong CPU có dung lượng nhỏ nhưng tốc độ truy cập rất cao thực hiện chức năng lưu trữ tạm thời các thông tin điều khiển, địa chỉ những ô nhớ hay các kết quả, toán hạng, …Mỗi thanh ghi sẽ có cụ thể từng chức năng riêng và phần quan trọng nhất của nó là PC – Program Counter (bộ đếm chương trình). Nó sẽ được điều động đến những lệnh mà sẽ được thực hiện ở các bước tiếp theo.

Opcode Phần điều khiển

Opcode đóng vai trò điều khiển các khối cũng như là tần số xung nhịp. Khi mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống được sử dụng nhằm đồng bộ các thao tác xử lý cả bên trong và bên ngoài CPU theo mốc thời gian cố định. Khi đó sẽ xuất hiện chu kỳ xung nhịp do khoảng thời gian chờ giữa hai xung. Quá trình đó được lặp đi lặp lại tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian ta gọi đó là tốc độ xung nhịp được tính bằng triệu đơn vị mỗi giây Mhz.

Chức năng, nhiệm vụ của CPU trong máy tính

Chức năng của CPU

Chúc năng cơ bản của Bộ xử lý CPU là thực hiện giải quyết và xử lý toàn bộ thông tin dữ liệu, thao tác được nhập vào từ máy tính.

Nhiệm vụ của CPU

Tìm nạp

Tìm nạp là quá trình nhận lệnh dưới dạng 1 chuỗi số thông qua bộ nhớ RAM. Người dùng sẽ sử dụng rất nhiều thao tác, quá trình này sẽ giúp CPU biết lệnh tiếp theo sẽ được truyền tới. Bộ đếm chương trình PC (Program Counter) sẽ lưu giữ địa chỉ lệnh, sau đó đẩy dữ liệu này đến thanh ghi lệnh IR (Register). Muốn tham chiếu đến địa chỉ chính xác của dòng lệnh tiếp theo thì độ dài cũng sẽ tăng lên theo.

Giải mã

Nhiệm vụ tiếp theo của CPU là nó sẽ đẩy lệnh tới bộ giải mã lệnh sau khi một lệnh hoàn thành quá trình tìm nạp rồi đưa vào IR để lưu trữ. Cả quá trình này nhằm chuyển đổi các lệnh đó thành tín hiệu qua các bộ phận khác của CPU để làm việc.

Thực thi

Đây là bước cuối cùng, các câu lệnh hoàn tất quá trình giải mã sẽ được đưa đến cho CPU giải quyết và trả kết quả về 1 CPU Register.

CPU hoạt động như thế nào?

Sau khi hoàn thành các nhiệm vụ ở trên, Bộ vi xử lý CPU sẽ tiến hành trực tiếp xử lý các dữ liệu mà RAM đẩy vào cho nó. Tất cả thanh ghi chờ sẽ được liên kết và kết nối với nhau thông qua xe Bus kéo dài toàn bộ hệ thống. Quá trình này sẽ vận hành theo phương thức đóng gói vào đơn vị logic số học hay ALU, ALU tiếp tục kết nối với bus sản sinh ra các thanh ghi riêng nhằm lưu trữ số thứ hai mà nó hoạt động.

Mọi dữ liệu từ RAM sẽ được chuyển tới phần điều khiển. Tại đây nó sẽ tải số đầu tiên vào thanh ghi lệnh ALU đồng thời gửi mã lệnh yêu cầu nó phải làm gì, tải số thứ 2 lên xe bus. Nó tiến hành phân tích rồi trả kết quả đến một thanh ghi khác, kết quả này đã được mã hóa giúp CPU có thể đọc được và nó biết nó sẽ phải làm gì cho những bước tiếp theo.

Tốc độ CPU

Thuật ngữ tốc độ CPU hay tốc độ xung nhịp đã không còn xa lạ với người dùng. Nó là chỉ số được tính bằng số chu kỳ quay của một CPU có thể thực hiện trên mỗi giây, đơn vị đo bằng Hertz - thường ở tốc độ gigahertz, hoặc GHz.

Thực tế thì rất nhiều người dùng lựa chọn mua PC theo tiêu chí tốc độ của CPU. Dòng Chip càng mới thì sẽ cho hiệu năng càng ấn tượng.

Phân loại CPU

Trước đây CPU của hãng Intel làm “bá chủ” khi tỏ rõ họ không có đối thủ xứng tầm. Nhưng sau gần một thập kỷ trở lại đây, CPU của AMD nổi lên như một hiện tượng và xứng đáng là đối thủ cạnh tranh trực tiếp với Intel, thậm chí có thời điểm họ còn vượt qua cả Intel.

CPU intel

CPU Inlel Celeron:

Đây là con chip giá rẻ được ví như Pentium rút gọn có bộ nhớ cache nhỏ hơn đem đến giá thành tốt hơn và được sử dụng cho các máy tính có cấu hình thấp phục vụ cho người dùng văn phòng, học sinh, sinh viên, …

CPU Intel Pentium:

Đây là dòng CPU tầm trung có ưu điểm nổi bật là tương thích với hầu hết các bo mạch chủ thuộc nhiều hãng khác nhau. Tuy nhiên điểm hạn chế của nó là giá thành rẻ nên nó không được tích hợp các công nghệ hiện đại như Turbo Boost hay Hype Threading.

CPU Intel Core i3:

Mặc dù là dòng CPU thấp nhất của nhóm Core I nhưng CPU Intel Core i3 vẫn có những hiệu năng mạnh mẽ trong tầm giá. Số lượng nhân đã tăng lên 4 (Thế hệ cũ là 2) làm tăng hiệu suất và khả năng đồ họa cho nhu cầu chơi game, giải trí, …

CPU Intel Core i5:

Đây là dòng chip thế hệ trung cấp phù hợp với người dùng cần Bộ vi xử lý CPU tốt hơn i3 nhưng lại không cần quá mạnh như core i7. Với chênh lệch khoảng 2 triệu, lựa chọn core i5 vẫn là ổn so với i7 đắt đỏ.

CPU Intel Core i7:

Core i7 sẽ là lựa chọn tối ưu cho người dùng ưa thích trải nghiệm các tựa game yêu cầu cấu hình nặng bởi mặc dù cũng chỉ sở hữu 4 lõi nhưng Core i7 có tốc độ xung nhịp cơ bản nhanh hơn core i5. Ngoài ra, sự khác biệt còn được thể hiện ở bộ nhớ cache của i7 là 8MB trong khi ở i5 chỉ là 6MB.

CPU Intel Core i9:

Đây là một con chip mạnh mẽ phục vụ tốt cho những người dùng chuyên thiết kế đồ họa, làm công việc sáng tạo đòi hỏi cấu hình cao. Nếu có tiền thì bạn cứ “tậu” em nó về mà chả cần lo hiện tượng lag giật trong quá trình làm việc hay chơi game.

CPU Intel Xeon:

Đây là dòng CPU cao cấp có thể phục vụ tốt cho các dòng máy trạm (workstation) hoặc máy chủ (Server). Tuy nhiên nó không tích hợp sẵn card IGPU vì thế nếu sử dụng dòng CPU này bạn phải mua thêm card rời VGA nhé!

Tham khảo thêm các dòng CPU Intel tại đây!

CPU AMD

Ryzen 3:

Ryzen 3 đã có nhiều cải tiến đáng kể so với người tiền nhiệm Ryzen 2 về tốc độ xung nhịp, số lõi và hiệu suất làm việc. Nó sẽ là một bài toán đau đầu cho người dùng còn đang phân vân giữa Intel hay AMD.

Ryzen 5:

Đây là dòng phân khúc có số nhân và số luồng cải tiến vượt trội so với đối thủ Intel trong tầm giá. Nó cũng là bước ngoặt giúp cho hãng có nhiều thời điểm còn nhỉnh hơn cả Intel vốn đã độc chiếm CPU trong nhiều năm qua.

Ryzen 7:

Đây là dòng Bộ vi xử lý CPU có cấu hình vượt trội phù hợp cho những người dùng chuyên xử lý các công việc nặng như biên tập video, thiết kế đồ họa, chơi game chuẩn 4K, .. mà không hề có hiện tượng giật lag hay đứng hình.

Ryzen 9:

Đây là dòng CPU mạnh nhất tính đến thời điểm hiện tại khi nó sở hữu 12 nhân 24 luồng cùng giá cả hợp lý tự tin sẽ còn đứng trên đỉnh cao trong vài năm tới bất chấp việc các nhà phát hành game có làm ra các tựa game tốn bao nhiêu phần cứng đi nữa.

Tham khảo thêm các dòng CPU AMD tại đây!

Phân loại CPU theo Socket

CPU socket 1150:

Được sản xuất vào năm 2013, CPU socket 1150 hỗ trợ tốt loại RAM truyền thống DDR3 cùng bộ vi xử lý core i3, i5, i7 gen 4 … Nó cũng tương thích tốt với các bo mạch chủ mainboard H97, Z87, Q87, H81, …

CPU socket 1151:

Được sản xuất vào năm 2015 có hỗ trợ loại RAM DDR4 và DDR3L cùng bộ vi xử lý i3, i5, i7 gen 6 trở lên cùng CPU Celeron G39xx, Celeron G49xx, CPU Pentium gen 4 trở lên. Mainboard hỗ trợ tốt cho dòng CPU socket 1151 là H370, H370, C246, Q370, …

CPU socket 1155:

Socket 1155 ra đời vào năm 2011 chỉ hỗ trợ các CPU i3, i5, i7 Gen 2 và chỉ cho phép tích hợp với các dòng bộ vi xử lý CPU thế hệ cũ.

Phân loại CPU theo nhu cầu sử dụng

CPU văn phòng:

Nhu cầu văn phòng là một nhu cầu cơ bản, do đó nó chỉ cần CPU Pentium thế hệ mới như G3220, G4400... là đã đủ sức để gánh các phần mềm văn phòng phổ thông rồi. Tuy nhiên sử dụng các Intel Core i3, i5 … thì sẽ cho tốc độ và hiệu suất vượt trội hơn nhiều lần.

CPU chơi game:

Dưới đây là một gợi ý cho nhu cầu chơi game ở mức cơ bản:

CPU đồ họa:

Đối với người dùng chuyên xử lý đồ họa thì nên chọn card đồ họa xịn xò cùng với  số lõi và số luồng cao. Cụ thể:

Một số lưu ý khi chọn mua CPU cho máy tính

Tốc độ xung nhịp:

Tốc độ xung nhịp sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất và tốc độ của máy tính. Nếu bạn có đủ kinh phí thì cứ chọn máy tính có tốc độ xung nhịp càng cao càng tốt.

Core:

Core là một chỉ số để phân biệt giữa các dòng của Bộ vi xử lý CPU của Intel từ phân khúc thấp đến cao. Dòng chip đầu tiên là core Duo, core 2 Duo, cho tới ngày nay thì hãng đã sản xuất các dòng core i3, core i5, core i7, core i9.

Thread:

Trong CPU, một luồng sẽ share dữ liệu, thông tin với các luồng khác trong cùng Process. Thread được tạo ra nhằm hỗ trợ các chương trình có thể vận hành được cùng một lúc nhiều công việc.

Số chân cắm:

Số chân cắm của CPU khá đa dạng. Đó là các dòng đế cắm LGA, BGA và PGA.

Card đồ họa tích hợp:

Đây cũng là card đồ họa nhưng nó được tích hợp sẵn trên bo mạch chủ (mainboard). Thông thường card đồ họa tích hợp có thiết kế nhỏ gọn và có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với card đồ họa rời.

Kết luận

Bộ vi xử lý CPU được ví như bộ não của con người, nó là thành phần vô cùng quan trọng trong máy tính. Nhiều người còn cho rằng muốn có một chiếc máy tính sở hữu hiệu năng mạnh mẽ cùng tốc độ vượt trội thì cứ đầu tư vào CPU.

Để có được lựa chọn chính xác và an toàn nhất, hãy liên hệ trực tiếp với Pcxanh ngay thôi nào!