Bộ Xử Lý Trung Tâm Cpu Là Gì, Và Những Kiến Thức Hay Về Cpu

Sử dụng máy tính nhiều nhưng bạn có thực sự hiểu CPU là gì? Nó có vai trò như thế nào? Làm thế nào để lựa chọn CPU phù hợp cho thiết bị của mình? Hãy cùng 90namdangbothanhhoa.vn tìm hiểu trong bài viết dưới đây.


Bạn đang xem: Bộ Xử Lý Trung Tâm Cpu Là Gì, Và Những Kiến Thức Hay Về Cpu

*

Bộ xử lý trung tâm CPU là gì?

Khái niệm

CPU là viết tắt của cụm từ Central Processing Unit, có nghĩa là bộ xử lý trung tâm của máy tính. Hay còn được gọi với nhiều cái tên như bộ xử lý, bộ xử lý trung tâm, bộ vi xử lý. Nó có nhiệm vụ xử lý các lệnh nhận được từ phần cứng và phần mềm máy tính.

Lịch sử

Bộ vi xử lý đầu tiên 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 xử lý 4004 như hình bên dưới.

Các thành phần trong CPU

Bộ xử lý là một thiết bị rất phức tạp, nó được cấu tạo từ nhiều bộ phận:

Khối điều khiển (CU - Control Unit)

Là một thành phần trong CPU thực hiện nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển các hoạt động xử lý, được điều tiết chính xác bởi các xung nhịp đồng hồ hệ thống. Đây chính là cốt lõi của một bộ xử lý được cấu thành từ các mạch logic so sánh với các linh kiện bán dẫn như transistor tạo thành.

Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Chức năng của bộ phận này chính là thực hiện các phép toán số học và logic. Sau đó được trả lại kết quả cho các thanh ghi hoặc bộ nhớ.

Các thanh ghi (Registers)

Tuy có dung lượng nhưng có tốc độ truy cập rất cao. Chúng được đặt ngay trong bộ vi xử lý dùng để lưu trữ tạm thời các toán hạng, kết quả tính toán, địa chỉ các thành ô nhớ hoặc thông tin điều khiển. Với mỗi thanh sẽ có chức năng cụ thể, trong đó quan trọng nhất là bộ đếm chương trình (PC - Program Counter) chỉ đến lệnh sẽ thi hành tiếp theo.

Opcode

Đây là phần bộ nhớ mã máy (không bắt buộc) để có thể thực các lệnh trong file thực thi.

Phần điều khiển

Có tác dụng thực hiện việc điều khiển các khối và tần số xung nhịp. Mạch xung nhịp hệ thống có vai trò đồng bộ các thao tác xử lý trong và ngoài CPU dựa các khoảng thời gian không đổi. Và khoảng thời gian chờ giữa hai xung được gọi là chu kỳ xung nhịp. Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp. Được tính bằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz).

*

Các thành phần trong bộ xử lý trung tâm

Thiết kế hình dạng của bộ vi xử lý

Bộ vi xử lý được thiết kế dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật, có một góc chữ để đặt chip đúng vào CPU socket. Ở dưới cùng là các chân cắm nối với từng lỗ tương ứng trong ổ cắm. Hiện nay hầu như các bộ xử lý đều có cấu tạo giống như hình dưới đây.

Thương hiệu Intel và AMD đã từng nghiên cứu và thử nghiệm với các bộ xử lý có khe cắm lớn và trượt vào mỗi khe bo mạch chủ. Bên cạnh đó, trong những năm, đã có rất nhiều ổ cắm mới được phát triển trên bo mạch chủ. Mỗi socket chỉ hỗ trợ loại bộ xử lý thích hợp với pin layout khác nhau.

*

Thiết kế hình dạng của bộ vi xử lý

Làm sao để biết CPU có tốc độ xử lý nhanh?

Tốc độ của bộ vi xử lý hay tốc độ xung nhịp CPU được đo bằng đơn vị Gigahertz hay GHz sẽ cho thấy số chu kỳ xử lý mỗi giây mà nó có thể thực hiện được.

Do đó nếu như tốc độ xung nhịp cao hơn, điều này đồng nghĩa với bộ vi xử lý nhanh hơn. Nhưng bên cạnh đó có rất nhiều yếu tố tác động đến tốc độ của bộ phận này, cụ thể:

Số nhân xử lý (2,4,10,22 nhân,...), nếu như càng nhiều nhân thì bộ xử lý càng mạnh.Công nghệ sản xuất ( 32nm, 22nm, 14nm,...) con số càng nhỏ càng tiết kiệm điện và hiệu năng cao hơn.Công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của bộ vi xử lý (pipeline, turbo boost, siêu phân luồng,...)Bộ nhớ đệm: Có tác dụng để lưu trữ các lệnh/dữ liệu thường dùng hay có khả năng sẽ được dùng trong tương lai gần, giúp rút ngắn thời gian chờ đợi của CPU.Đồ họa tích hợpTDP ( Công suất thoát nhiệt), lượng nhiệt chip xử lý tỏa ra mà hệ thống làm mát cần được giải tỏa. Yếu tố này biết mức tiêu thụ điện của con chip. Chỉ số này càng thấp càng tốt.

Cách thức hoạt động của CPU?

Bên cạnh nội dung CPU là gì, chúng ta cùng đi sâu hơn để nghiên bộ xử lý trung tâm hoạt động như thế nào? Chúng sẽ trải qua 3 bước:

Tìm nạp

Tại bước đầu tiên sẽ liên quan đến việc nhận được một lệnh. Lệch sẽ biểu diễn dưới dạng một chuỗi các số và được chuyển tới bộ vi xử lý từ RAM. Các lệnh sẽ chỉ là một phần rất nhỏ của bất kỳ thao tác nào, do đó 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). Trong đó PC và các lệnh sau đó sẽ được đặt vào một Instruction Register- thanh ghi lệnh (IR). Độ dài của PC sau đó sẽ được nâng lên để tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo.

Giải mã

Bước tiếp theo là giải mã, khi một lệnh được tìm nạp và được lưu trữ trong IR, bộ xử lý trung tâm sẽ truyền lệnh tới một mạch được gọi là bộ giải mã lệnh. Điều này sẽ chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu, sau đó được chuyển qua các phần khác của CPU để thực hiện hành động.

Thực thi

Khi đến bước cuối cùng, các lệnh sẽ được mã hóa, sau đó gửi đến các bộ phận liên quan của bộ xử lý để được thực hiện. Các kết quả thường được ghi vào một CPU register, nơi chúng có thể tham chiếu bằng các lệnh sau đó. Nó giống như chức năng của bộ nhớ trên máy tính.

Xem thêm: Cầu thủ Algeria Xuất Sắc: Những Ngôi Sao Đánh Bại Trọng Tài của Sân Cỏ

*

Cách thức hoạt động của bộ xử lý trung tâm

Bộ xử lý trung tâm có bao nhiêu lõi?

Khi mới được phát triển, bộ xử lý chỉ có một lõi đơn. Do đó nó bị giới hạn ở một tập hợp các thao tác vụ đơn lẻ. Điều này khiến cho việc tính toán tương đối chậm và mất nhiều thời gian, nhưng cũng là bước tiến lớn trong thời kỳ đó.

Khi CPU đơn lõi được đẩy đến giới hạn của nó, các nhà sản xuất đã bắt tay vào nghiên cứu để tìm kiếm cách thức mới, nhằm cải thiện hiệu suất. Sau đó các bộ xử lý đa lõi được ra đời. Nó có thể là lõi kép, lõi tứ hay đa nhân.

Ví dụ như, một bộ xử lý lõi kép thực sự chỉ bao gồm hai CPU riêng biết trên một chip đơn. Nhưng với cách tăng số lượng lõi, bộ xử lý có thể thực hiện nhiều tiến trình. Điều này sẽ giúp làm tăng hiệu suất và rút ngắn thời gian xử lý. Ngày nay chúng ta thường thấy các bộ xử lý lõi tứ, đa lõi 8 CPU. Đặc biệt với công nghệ phân luồng, máy tính của bạn có thể thực hiện thêm các tác vụ như thể nó có đến 16 lõi.

*

Bộ xử lý trung tâm có bao nhiêu lõi

Tốc độ chuyển dữ liệu của CPU

Theo như một nghiên cứu, tốc độ di chuyển của bộ xử lý trung tâm gần như với tốc độ ánh sáng là 299.792.458 m/s. Tuy nhiên việc đạt được như tốc độ ánh sáng sẽ phụ thuộc vào môi trường (loại kim loại trong dây) mà tín hiệu đó đang di chuyển. Vậy nên hầu hết các tín hiệu điện di chuyển với tốc độ bằng khoảng 75 đến 90% tốc độ ánh sáng.

Các loại CPU được sử dụng phổ biến trên thị trường

Trên thị trường hiện nay có hai thương hiệu sản xuất bộ vi xử lý lớn nhất trên toàn cầu đó là AMD và Intel. Cả hai hãng đều luôn có sự phát triển để người dùng có nhiều lựa chọn.

CPU Intel

Một số bộ xử lý đến từ thương hiệu Intel phải kể đến Intel Core i3, i5, i7, i9 và Intel Xeon. Trong đó các sản phẩm được ưa chuộng nhất phải kể đến như: CPU Intel Core i9 9900k, CPU Intel Core i7 8700k, CPU Intel Core i5 9400F.

*

CPU Intel

CPU AMD

Các loại bộ xử lý do AMD sản xuất phải kể đến như: AMD Ryzen 5, AMD Ryzen 7 và AMD Ryzen threadripper.

Trong đó các sản phẩm được ưa chuộng sử dụng như: AMD Ryzen 7 2700X, AMD Ryzen 7 2700, AMD Ryzen 7 3700X.

*

CPU AMD

Cách chọn lựa bộ xử lý trung tâm phù hợp với nhu cầu

Sau khi đã hiểu CPU là gì, trong nội dung tiếp theo 90namdangbothanhhoa.vn sẽ giúp bạn chọn lựa thiết bị có bộ xử lý phù hợp:

Nếu bạn là người làm các công việc văn phòng, có nhu cầu giải trí các game có đồ họa ở mức trung bình và sử dụng phần mềm ofice cơ bản. Nên ưu tiên chọn các loại bộ xử lý đơn giản như core i3, core i5, Intel Pentium, AMD Ryzen 5, AMD Ryzen 3 AMD, ATHLON là có thể đáp ứng nhu cầu, mà giá thành lại rất hợp lý.

Còn nếu bạn là người làm các công việc liên quan đến sáng tạo, chơi các tựa game có đồ họa cao hoặc quản lý các severe lớn thì nên sử dụng các con chip core i9, core i7,AMD RYZEN THREADRIPPER, AMD Ryzen 9, AMD Ryzen 7,.... Tuy những thiết bị này có mức giá cao hơn nhưng hiệu năng của chúng cực kỳ tuyệt vời.

*

Chọn lựa bộ vi xử lý phù hợp với nhu cầu sử dụng

GPU có thể sử dụng để thay thế của CPU?

GPU không thể thay thế cho CPU. Mặc dù nó có thể xử lý hết xử liệu và thực hiện nhiều công việc giống như bộ xử lý trung tâm nhưng nó lại không có khả năng thực hiện nhiều chức năng theo các yêu cầu của một hệ điều hành và phần mềm điển hình.

Xem thêm: bà nguyễn thị thanh nhàn la còn ai

Tầm quan trọng của CPU

Được gọi với cái tên bộ xử lý trung tâm, CPU là một bộ não của máy tính. Nó đảm nhận hết các nhiệm vụ mà người dùng thường kết hợp với máy tính. Các thành phần khác của máy tính đều được hỗ trợ bởi bộ phận. Do đó nếu như bộ vi xử lý chạy càng nhanh thì các ứng dụng chạy càng nhanh.

Nhưng không nghĩa là các ứng dụng chạy nhanh là phụ thuộc vào bộ nhớ trung tâm. Đó là các thành phần khác như card đồ họa, bộ nhớ,... Tuy nhiên nó vẫn đóng vai trò rất quan trọng trong một máy tính.

Như vậy qua bài viết chúng tôi đã chia sẻ đến bạn những thông tin quan trọng xoay quanh chủ đề “CPU là gì” mà chúng tôi muốn cung cấp đến bạn. Mọi thắc mắc hay đóng góp ý kiến vui lòng liên hệ với 90namdangbothanhhoa.vn để được hỗ trợ.