CPU là gì?

Trong một bộ máy tính, thành phần tuy nhỏ bé về kích thước nhưng lại có giá trị nhất chính là bộ vi xử lý CPU. Là một người dùng máy tính thường xuyên, có bao giờ bạn thắc mắc CPU là gì hay bộ xử lý trung tâm CPU là gì trong máy tính. Bài viết hôm nay sẽ mang đến những thông tin bạn nên biết về bộ xử lý trung tâm CPU.

Xem thêm: Mua CPU giá rẻ chính hãng tại TPHCM

1. CPU là gì?

CPU có nghĩa là gì?

CPU (Central Processing Unit) là bộ xử lý trung tâm của máy tính. CPU đóng vai trò như bộ não của máy tính, chịu trách nhiệm xử lý tất cả các lệnh mà nó nhận được từ phần cứng và phần mềm chạy trên máy tính. CPU còn có nhiều tên gọi khác như: Bộ xử lý, bộ vi xử lý hay bộ xử lý trung tâm.

CPU là bộ não của máy tính và thực hiện nhiều nhiệm vụ chính của nó. Nó xử lý dữ liệu và các lệnh đại biểu. Tốc độ mà tất cả các chương trình và quy trình chạy tùy thuộc vào khả năng hoạt động của CPU . Hiệu suất của CPU càng cao, PC sẽ chạy càng nhanh.

2. Cấu tạo của bộ xử lý trung tâm CPU là gì?

Bộ xử lý trung tâm CPU được tạo thành từ hàng triệu bóng bán dẫn sắp xếp trên một bảng mạch nhỏ. Một CPU gồm có 3 thành phần chính:

- Bộ điều khiển (Control Unit) được điều chỉnh bởi các xung nhịp đo của đồng hồ hệ thống, có nhiệm vụ chính là thông dịch lệnh của Chương trình điều khiển.

- Bộ số học logic (ALU - Arithmetic Logic Unit) là đơn vị tiến hành các phép tính số học như cộng, trừ, nhân, chia và các phép so sánh như lớn hơn hay nhỏ hơn… Chức năng của bộ phận này là thực hiện các lệnh từ đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu.

- Cuối cùng là thanh ghi (Register) có chức năng ghi lại các tập lệnh trước và sau khi xử lý.

CPU có cấu tạo 3 phần

Trong lịch sử của CPU, tốc độ xung nhịp hay còn gọi là clock speed và khả năng của bộ xử lý đã được nâng cấp rất nhiều. Ví dụ, Intel 404 là bộ vi xử lý đầu tiên được phát hành ngày 15/11/1971 có tới 2.300 linh kiện bán dẫn transistor và có khả năng thực hiện 60.000 thao tác/giây. Bộ xử lý Intel Pentium có 3.300.000 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện được khoảng 188.000 lệnh/giây.

Hiện nay các CPU đều đã được cập nhật công nghệ siêu phân luồng (Hyper Threading) nhằm sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn và nhiều luồng sẽ được xử lý hơn trên mỗi nhân của CPU. Ở thời điểm hiện tại, các CPU đều sở hữu xung nhịp mặc định cực cao cho phép xử lý và tính toán nhanh hơn.

3. CPU có bao nhiêu lõi?

Ban đầu CPU chỉ có một lõi đơn, điều này giới hạn CPU chỉ có thể thực hiện một tập hợp các tác vụ đơn lẻ. Do đó, thường mất rất nhiều thời gian để thực hiện một phép tính. Nhưng ở thời điểm đó, thế giới chỉ cần như vậy là đã có thể thay đổi nhiều thứ, bởi chiếc máy tính là một phát minh quá đỗi phi thường. Sau khi CPU đơn lõi đạt đến giới hạn của nó, các nhà sản xuất đã nghiên cứu các cách để cải thiện hiệu năng của CPU, và các bộ vi xử lý đa lõi ra đời. Đây cũng là lúc xuất hiện các thuật ngữ như lõi kép, lõi tứ hay đa lõi (đa nhân).

• CPU lõi kép có nghĩa là 2 CPU riêng biệt trên một chip. Điều này cho phép CPU xử lý nhiều tiến trình một lúc bằng cách tăng lõi. Việc này vừa làm tăng hiệu suất xử lý, vừa làm giảm thời gian chờ.
• Hiện nay phổ biến nhất là bộ xử lý lõi tứ 4 CPU hay đã lõi với 8 CPU. Khi kết hợp cùng công nghệ siêu phân luồng, chiếc máy tính của bạn có thể thực hiện các thao tác với CPU lên tới 16 lõi.

4. Cách thức CPU làm việc như thế nào?

Trải qua bao lần cải tiến thì CPU vẫn giữ nguyên các chức năng cơ bản. Bộ xử lý trung tâm hoạt động thông qua 3 bước: Tìm nạp, giải mã và thực thi.

• Tìm nạp: Quá trình tìm nạp bắt đầu khi nhận được một lệnh. Lệnh này sẽ được chuyển từ CPU đến RAM, hiển thị dưới dạng một chuỗi các số. Một thao tác bao gồm rất nhiều lệnh, nên CPU cần phải biết lệnh nào sẽ đến tiếp theo. Bộ đếm chương trình Program Counter (PC) sẽ lưu giữ địa địa chỉ lệnh hiện tại. PC và các lệnh sau được đặt tại thanh ghi lệnh IR (Instruction Register). Sau đó, độ dài của PC được tăng lên nhằm mục đích tham chiếu đến địa chỉ lệnh tiếp theo.
• Giải mã: Sau khi lệnh được tìm nạp và lưu trữ trong IR, CPU sẽ truyền lệnh đến tới bộ giải mã lệnh. Lênh sẽ được chuyển thành các tín hiệu và di chuyển qua các phần khác của CPU.
• Thực thi: Ở bước cuối cùng này, sau khi được giải mã, CPU sẽ gửi các lệnh đến bộ phận liên quan để thực thi. CPU register thường là nơi ghi lại các kết quả, nơi các lệnh sau đó có thể được tham chiếu. Nó cũng giống với chức năng của bộ nhớ trên máy tính.

5. Các thông số của CPU là gì?

Sẽ rất tốt nếu bạn có chút kiến thức về cách làm việc hay lõi của CPU đến từ các thương hiệu khác nhau. Trước khi đưa ra quyết định mua CPU, việc nắm bắt được các thông số kỹ thuật là vô cùng cần thiết, giúp bạn đưa ra được một lựa chọn phù hợp nhất.

32 hoặc 64bit

Thay vì nhận một luồng dữ liệu liên tục, bộ vi xử lý nhận giữ liệu trong các khối nhỏ hơn gọi là “word”. Số bit trong một word là giới hạn của một CPU. Khi được thiết kế lần đầu, các nhà sản xuất đều nghĩ bộ xử lý 32bit là cực lớn cho đến khi đột nhiên các máy tính có khả năng xử lý hơn 4GB RAM nhờ duy trì định luật Moore.

Di động và desktop

CPU có nghĩa là gì?

Các thiết bị điện tử tĩnh lớn như máy tính truyền thống luôn được kết nối với nguồn điện. Tuy nhiên, từ khi điện thoại di động và smartphone phát triển và xâm nhập vào cuộc sống hàng ngày của con người, đồng nghĩa với việc chúng ta luôn mang theo một máy tính bên người. Bộ xử lý trung tâm càng được tối ưu hóa bao nhiêu thì pin của thiết bị có thể kéo dài bấy nhiêu.

Bộ vi xử lý di động và desktop có chung một cái tên nhưng đi liền với các tiền tố bởi chúng là 2 sản phẩm khác nhau. Tiền tố của bộ vi xử lý di động với chữ “U” cho công suất khá thấp, “HQ” cho đồ hiệu với hiệu suất cao, còn “HK” cho đồ họa hiệu năng cao với khả năng ép xung. Bộ vi xử lý desktop bao gồm “K” có khả năng ép xung và “T” cho công suất tối ưu.

Thiết kế nhiệt điện

Thiết kế nhiệt điện được đo bằng Watts có chức năng đo công suất cực đại mà CPU của bạn tiêu thụ. Ngoài khả năng sinh ra ít nhiệt hơn, thiết kế nhiệt điện còn làm giảm mức tiêu thụ điện năng cho máy tính của bạn.

Loại CPU socket

Tìm loại CPU socket phù hợp là rất quan trọng

Thông qua bo mạch chủ, CPU cần được gắn vào các thành phần khác để tạo nên một máy tính hoàn thiện với đầy đủ chức năng. Để chọn được một CPU tốt, bạn cần chắc chắn rằng loại CPU socket phù hợp với bo mạch chủ.

Bộ nhớ cache BL2/L3

Là bộ nhớ nhanh chóng được cài đặt sẵn cho CPU sử dụng trong quá trình thực thi. CPU của bạn sẽ hoạt động nhanh hơn nếu bạn có nhiều bộ nhớ cache.

Tần số

Tần số sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của bộ xử lý trung tâm. Khi so sánh các CPU đa lõi, tần số chính là số hiệu suất quan trọng nhất. Tuy đã bổ sung các tính năng nhưng tần số vẫn là một thông số cần xem xét kỹ.

6. Các loại CPU phổ biến nhất hiện nay

Trước đây, CPU dùng số để xác định bộ xử lý và xử lý dữ liệu nhanh hơn. Ví dụ, bộ CPU Intel 80486 (486) sẽ nhanh hơn bộ vi xử lý 80386 (386). Sau khi ra mắt bộ vi xử lý Intel Pentium - được coi như bộ vi xử lý 80586 thì tất cả CPU máy tính đều bắt đầu sử dụng các tên như Athlon, Duron, Pentium và Celeron.

Ngày nay ngoài sự khác biệt về cái tên, bộ vi xử lý máy tính còn có nhiều kiến trúc (32 và 64-bit), khả năng và tốc độ khác nhau.

AMD và Intel là 2 nhà sản xuất CPU lớn nhất thế giới

Hiện tại 2 nhà sản xuất CPU lớn nhất trên thế giới là AMD và INTEL. Năm 2017 đánh dấu sự trở lại của AMD với nhiều sản phẩm nổi bật. Do đó người dùng lại có thêm nhiều lựa chọn đa dạng và đảm bảo về chất lượng nhờ sự cạnh tranh quyết liệt giữa 2 thương hiệu này.

Các mã socket phổ biến hiện tại là Socket 1150, 1151, 1151V2 và các dòng socket 2011 và 2066 tương đương Haswell, skylake, kabylake. Coffelake chính là dòng socket của Intel mới và phổ biến nhất bây giờ. Còn với AMD, socket AM4 và TR4 là 2 dòng phổ biến nhất hãng này.

Một số loại CPU Intel nổi bật hiện nay:

• CPU Intel Core i9
• CPU Intel Core i7
• CPU Intel Core i5

Một số loại CPU AMD được nhiều người lựa chọn:

• AMD Ryzen 7 2700X
• AMD Ryzen 7 2700
• AMD Ryzen 7 3700X

CPU chỉ là một thành phần cấu tạo nên máy tính nhưng lại vô cùng quan trọng. Nâng cấp CPU cũng chính là nâng cao hiệu suất chiếc máy tính của bạn, khiến cho trải nghiệm của bạn trên máy được hoàn hảo hơn. Hy vọng bài viết đã mang đến những thông tin bổ ích và giải đáp được cho bạn đọc câu hỏi CPU là gì trong máy tính.

Ngoài ra, bạn cũng có thể xem thêm video giải thích CPU là gì? và chức năng của CPU trong máy tính tại đây: