CPU là gì? Tại sao nó đóng vai trò quan trọng đối với máy tính?

Trong hầu hết tất cả những linh kiện của máy tính thì, so với các linh kiện khác trong máy tính như bo mạch chủ, bộ nhớ RAM, ổ cứng, card màn hình rời, nguồn, vỏ cây máy tính. Thì CPU đóng vai trò rất quan trọng và được xem như là thành phần cốt lõi có tác động nhiều nhất đến sức mạnh cũng như tốc độ của một bộ máy tính desktop để bàn. Tuy nhiên, thực chất CPU là gì – và tại sao nó lại đóng một vai trò rất quan trọng trong máy tính cũng như các thiết bị điện tử khác. Đối với những người dùng laptop thì khái niệm về CPU có lẽ đã không còn quá xa lạ. Tuy nhiên nếu bạn là một người không rành về các loại cũng như linh kiện của máy tính, thì nó có vẻ khó.

Chính vì thế hôm nay mình sẽ chia sẻ những thông tin liên quan đến CPU cũng như tầm quan trọng của nó đối với một chiếc máy tính. Và đặc biệt một máy tính thì có thể thiếu CPU không? Cùng tìm ngay câu trả lời dưới bài viết sau đây nhé.

Định nghĩa CPU là gì?

CPU là chữ viết tắt của Central Processing Unit hay còn gọi là bộ xử lý trung tâm. CPU phụ trách nhiệm vụ như một bộ não của case máy tính. Nó gánh chịu hậu quả tiếp nhận mọi thông tin của người dùng thực hiện. Sau đấy tính toán và đưa rõ ra các lệnh điều khiển phù hợp đến các bộ phận khác trong hệ thống máy tính. Các CPU tại thời điểm này là các chip xử lý chứa trên chip vi mạch (IC) đơn. Một vi mạch có thể chứa một CPU hoặc các thành phần khác như bộ nhớ, giao diện của các thiết bị ngoại vi khác của máy tính.

Cấu tạo cơ bản của CPU

Trên lý thuyết, CPU được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắp xếp theo một quy luật riêng trên một bảng mạch điện tử. Thế nhưng hiểu đơn giản thì trung tâm của CPU được chia làm 2 khối chính. Gồm khối điều khiển (CU) và khối tính toán (ALU) kết hợp cùng thanh ghi (Memory) hoạt động theo nguyên lý riêng của nó.

Khối điều khiển (CU-Control Unit)

Tại đây các yêu cầu và thực hành các bước từ người sử dụng sẽ được biên dịch sang ngôn ngữ của máy tính. Sau đấy, mọi công đoạn được điều khiển để được xử lý chính xác.

Khối tính toán (ALU-Arithmetic Logic Unit)

Các con số toán học và logic có thể được tính toán kỹ lưỡng và đưa ra kết quả cho các quá trình giải quyết tiếp theo. Hiểu theo phương hướng khác là chúng có chức năng thực hiện các lệnh của khối điều khiển và xử lý tín hiệu vào.

Thanh ghi (Memory Unit)

Là những bộ nhớ có dung lượng nhỏ với tốc độ cao. Chúng lưu giữ các mã lệnh trước và một khi giải quyết.

Thông số trên bộ xử lý máy tính

CPU chứa nhiều chỉ số kỹ thuật không giống nhau. Thể hiện nhiều ý nghĩa không giống nhau. Tuy nhiên có 5 trong số nhiều những chỉ số mà CPU thể hiện người dùng cần chú ý. Chúng gồm: số nhân, số luồng, bộ nhớ cache, tốc độ, chân cắm socket, chip xử lý đồ họa tích hợp,…

Số nhân giải quyết

Nhân hay lõi (CORE) trong CPU là thông số thể hiện số nhân xử lý được trang bị. Một CPU chứa nhiều nhân thì dữ liệu được sắp đặt, tính toán trên nhiều đơn vị khác nhau. CPU càng nhiều nhân, xử lý nhiều tác vụ trong cùng một thời điểm càng nhanh.

Số luồng giải quyết

Số luồng giải quyết (THREAD) được hiểu là số đường đi và đến của dữ liệu đến trung tâm xử lý. CPU nhiều luồng đồng nghĩa với việc dữ liệu được truyền đi với nhiều không gian hơn, thông thoáng hơn. Điều này cũng góp một phần tăng vận tốc xử lý cho CPU.

Tốc độ xử lý CPU

Thông số tốc độ giải quyết hay tốc độ xung nhịp (Clock). Là chỉ số thể hiện chu kỳ giải quyết các chỉ lệnh của CPU trong vòng một giây. Xung nhịp CPU càng cao, tốc độ xử lý dữ liệu càng nhanh. Cơ quan đo tốc độ giải quyết của CPU còn được gọi là GHz (Gigahertz). Có nhiều chỉ lệnh được hoàn thành trong một chu kỳ đồng hồ duy nhất. Cũng có trường hợp, một lệnh sẽ được xử lý qua nhiều chu kỳ xung nhịp. Do các thiết kế CPU khác nhau, xử lý các chỉ lệnh không giống nhau. Nên tốt hơn hết chúng ta so sánh tốc độ xung nhịp trong cùng một thương hiệu và thế hệ CPU.

Bộ nhớ đệm cache

Bộ nhớ cache là vùng bộ nhớ nhanh của CPU sử dụng để chứa sẵn các thông tin, dữ liệu chờ được xử lý. Bộ nhớ đệm CPU càng lớn thì lượng thông tin chờ cần chuyển cho CPU tính toán càng nhiều. Những thông tin này được lưu giữ trực tiếp trên CPU. Nên tốc độ truyền tải sẽ nhanh hơn rất nhiều lần. Bộ nhớ cache càng lớn, số lượng thông tin duy trì được càng nhiều. Thông tin chuyển tới trung tâm giải quyết càng nhanh.

GPU tích hợp

Khi mua CPU, người dùng cần quan tâm đến yếu tố này. Những CPU tích hợp sẵn GPU đồ họa. Thì người dùng có thể không cần trang bị card đồ họa rời để nhận được thông tin hình ảnh xuất ra bởi máy tính. Tuy nhiên trong trường hợp bạn mua phải CPU không chứa chip xử lý đồ họa. Thì mọi thông tin sẽ không thể hiển thị lên màn hình máy tính. Bạn phải cần hỏi kỹ vấn đề này trước khi chọn mua một CPU.

Chân cắm socket

Chỉ số thể hiện rằng CPU có tương thích được với linh kiện máy tính mainboard hay không. Nếu như chúng không có chung chuẩn chân cắm socket thì CPU sẽ không hoạt động được. Với mỗi bộ chip xử lý thì chuẩn chân cắm socket cũng không giống nhau.

Thương hiệu CPU máy tính nổi tiếng và phổ biến

Trên thế giới vào thời điểm hiện tại có 2 trong nhiều nhà cung cấp bộ giải quyết CPU nổi tiếng được biết tới là Intel và AMD (Advanced Micro Devices). 2 thương hiệu này cạnh tranh nhau gắt gao trên thị trường chip xử lý máy tính. Cả Intel và AMD đều hướng các sản phẩm của mình đến với đông đảo người dùng máy tính để bàn cũng như máy tính xách tay. Tuy AMD tiếp cận người sử dụng sau Intel và còn non trẻ. Nhưng cũng đã dần chiếm được đông đảo thị phần người sử dụng máy tính trên thế giới.

CPU Intel (Đội xanh)

Những chip xử lý đến từ Intel tại nước ta thường được xếp vào những chiến binh đội xanh. Đây chính là thương hiệu đã xuất hiện từ lâu. Và khẳng định được chất lượng sản phẩm của mình trong suốt nhiều năm vừa qua. Những con vi xử lý CPU của Intel được biết tới là bộ xử lý có tính ổn định cao. Nhiệt lượng tỏa ra khi hoạt động ở mức thấp. Sản phẩm từ Intel phân bố khắp các phân khúc từ CPU giá rẻ. Cho đến tầng lớp những người sử dụng máy tính cao cấp nhất.

Tính tới thời điểm hiện tại, CPU Intel phổ biến với những dòng sản phẩm như sau: Intel Xeon dành cho Server và Workstation; Intel Pentium phục vụ người dùng không đặt nặng vấn đề hiệu suất máy tính; Intel Core i đối với phân khúc khách hàng là người chơi game, làm việc đồ họa, hay thực hiện tác vụ năng trên máy tính. Một trong những dòng sản phẩm mới nhất của Intel là thế hệ CPU Core i thế hệ 10. Trang bị chipset Z490 với nhiều cải tiến nổi trội.

Với CPU Core i thế hệ 10, Intel có con chip Intel Core i9-10900K đang là bộ giải quyết máy tính mạnh nhất thế giới. I9-10900K trang bị 10 nhân/20 luồng, bộ nhớ đệm cache 20MB, và cho tốc độ xử lý xung nhịp boost lên tới 5.3 GHz. Nếu được ép xung, tốc độ này còn đạt ngưỡng cao hơn rất nhiều. Bộ máy tính chơi game nào trang bị CPU Intel i9 10900K thì cứ chiến “tẹt ga” không ngại khói bụi.

CPU AMD (Đội đỏ)

AMD là thương hiệu mới thâm nhập vào thị trường đất nước ta trong những năm gần đây. Tuy vậy, hãng sản xuất chip vi xử lý này cũng đang chạy đua cực gắt với ông lớn Intel. Ngoài CPU, AMD còn là một trong những thương hiệu GPU (chip xử lý đồ họa) nổi tiếng bên cạnh NVIDIA. Chip xử lý CPU AMD bây giờ đã có nhiều cải tiến về độ ổn định, tính năng cao cấp để thuyết phục lại nhu cầu của người dùng máy tính. Các sản phẩm đến từ AMD thường có giá cả cạnh tranh hơn so với Intel trong cùng 1 phân khúc.

Những CPU đội đỏ được biết đến là những CPU trang bị số nhân/luồng giải quyết vượt trội. Chính vì vậy mà khả năng đa nhiệm và xử lý nhiều kiểu thông tin cùng 1 lúc là lợi thế của chip AMD. Trên máy tính để bàn, AMD được biết đến với 3 CPU chính như: Threadripper giống như là Xeon; Ryzen đối đầu với Intel Core i; và Athlon dành cho phân khúc bộ giải quyết giá tốt.

Con chip CPU mạnh nhất hiện tại của AMD có model là AMD Ryzen 9 3950X. Nó mang trong mình bộ thông số nổi trội như: 16 nhân/32 luồng xử lý; Bộ nhớ đệm cache L3 64MB; Tốc độ giải quyết xung nhịp boost đạt 4.7 GHz và phiên bản PCI Express 4.0 x16 tốc độ cao. Với AMD Ryzen 9 3950X việc giải quyết công việc, thư giãn đều trở nên dễ dàng và rất nhanh. Đây cũng là đối thủ cạnh tranh trực tiếp với những CPU Intel thế hệ 10.

Những linh kiện cần tương thích với CPU

Trong một cấu hình máy tính gồm có nhiều linh kiện không giống nhau. Tuy nhiên, có 2 trong số nhiều linh kiện cần tương thích với CPU. Nếu bạn chọn những linh kiện này không được hỗ trợ kết nối bởi bộ xử lý thì máy tính sẽ không hoạt động được. 2 Bộ phận đấy là bo mạch chủ mainboard và RAM.

Mainboard nhất thiết phải được thiết kế cùng với chipset tương thích với chipset của CPU. Một cách hiểu đơn giản nhất là mainboard và CPU có cùng chuẩn chân cắm socket. Lấy ví dụ CPU Intel Core i5 10400 của Intel và mainboard Asus H410 M-F có cùng chung socket chân cắm LGA1200. CPU AMD Ryzen 5 3600 và mainboard Gigabyte B450M DS3H có cùng chung socket AM4.

RAM cũng yêu cầu cần có chuẩn tương thích với CPU hỗ trợ. Các CPU ngày nay thường hỗ trợ những RAM có chuẩn DDR4. Những bộ nhớ RAM DDR3 sẽ chỉ phù hợp với những CPU đời cũ như Intel Core i5-4750, i5-3470, i5-6400,… Trước khi mua RAM cần xem thông số của CPU hỗ trợ RAM nào nhé.

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

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

CPU thực sự là bộ não của máy tính. Nó thực hiện tất cả các nhiệm vụ mà chúng ta thường liên kết với máy tính. Hầu hết các thành phần còn lại 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 nhiệm vụ quan trọng trong cuộc cách mạng kỹ thuật.

Việc có thể phân biệt giữa lõi kép Intel i7 và lõi tứ AMD X4 860K có thể giúp bạn có quyền quyết định đơn giản hơn nhiều. Điều đấy không những đề cập đến năng lực tiết kiệm tiền khi mua phần cứng mà còn chỉ ra nhiều cách khác để nâng cấp máy tính của bạn nữa.

Nguồn: Minhancomputer.com