CPU là gì? Tìm hiểu các dòng CPU phổ biến và cách chọn hợp nhu cầu

Trong cấu tạo của một chiếc máy tính thì CPU được xem như là trái tim quan trọng nhất, giúp duy trì hoạt động cho cả một bộ máy. Vậy CPU là gì? CPU viết tắt của từ gì? Nó có cấu tạo như thế nào? CPU có chức năng gì?

Những câu hỏi trên có vẻ khá quen thuộc và dễ dàng đối với các bạn rành về công nghệ và máy tính. Để giải đáp các thắc mắc trên của các bạn người dùng mới, hãy cùng Khoavang.vn tìm hiểu bài viết sau đây ngay bây giờ nhé!

1. CPU là gì?

CPU là viết tắt của Central Processing Unit hay còn được gọi là bộ xử lý trung tâm máy tính, là một thành phần quan trọng nhất của máy tính. CPU chính là "não bộ" của máy tính, nơi mà mọi thông tin, thao tác và dữ liệu được tính toán và dẫn đến lệnh để điều khiển tất cả các hoạt động của máy tính.

CPU máy tính bàn/ laptop có nhiệm vụ xử lý tất cả các thông tin từ phần mềm và phần cứng đang hoạt động trên máy tính. Nó thực hiện các phép tính, quản lý luồng dữ liệu, điều phối các thành phần khác nhau và đảm bảo rằng các tác vụ được thực hiện theo đúng thứ tự và đồng bộ. Chức năng của CPU đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và tốc độ hoạt động của máy tính.

2. Cấu tạo của CPU

CPU là “trái tim của hệ thống”, đảm nhận vai trò quyết định và thực hiện các hoạt động tính toán. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo của CPU laptop, cây máy tính chúng ta sẽ khám phá các thành phần và chức năng của nó ngay bây giờ nhé!

2.1 Khối điều khiển (CU - Control Unit)

Khối điều khiển (CU - Control Unit) là thành phần có nhiệm vụ chỉ đạo và điều khiển các hoạt động của bộ vi xử lý. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện các yêu cầu và chỉ thị từ người dùng bằng cách chuyển đổi các yêu cầu này sang ngôn ngữ máy. Từ đó giúp điều khiển các hoạt động được người dùng yêu cầu một cách chính xác nhất.

2.2 Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit) là khối tính toán có chức năng thực hiện các phép tính toán học và logic. Nó đảm nhiệm việc xử lý và tính toán các con số toán học và các phép logic một cách chính xác để đạt được kết quả mong muốn.

2.3 Các thanh ghi (Registers)

Các thanh ghi (Registers) tương tự như RAM, nhưng thường có dung lượng nhớ thấp hơn và tốc độ truy xuất cực kỳ nhanh. Chúng được thiết kế và tích hợp sẵn trong CPU để lưu trữ tạm thời các kết quả từ khối tính toán (ALU).

2.4 Opcode

Opcode trong CPU là một thành phần dùng để lưu trữ mã máy của bộ xử lý trung tâm, nơi thực hiện các lệnh được chỉ định trong tệp tin đã được phép.

2.5 Phần điều khiển

Phần điều khiển trong CPU điều khiển các khối và tần số xung. Mạch xung nhịp hệ thống đồng bộ hóa hoạt động trong và ngoài CPU dựa trên khoảng thời gian cố định. Khoảng thời gian giữa hai xung liên tiếp được gọi là chu kỳ xung nhịp. Tốc độ của xung nhịp hệ thống được đo bằng hàng triệu đơn vị trong mỗi giây, tạo ra các xung tín hiệu với thời gian chuẩn.

3. Các thông số kỹ thuật trên CPU

Các thông số kỹ thuật quan trọng trên CPU:

• Tốc độ của bộ vi xử lý: Tốc độ xử lý của một máy tính nhanh hay chậm, chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ của CPU. Tuy nhiên, nó cũng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác như bộ nhớ trong, RAM và bo mạch. Tốc độ xử lý của CPU thường được đo bằng đơn vị tần số GHz hoặc MHz. Đối với các CPU cùng loại, tốc độ xử lý sẽ tăng lên khi tần số càng cao
• FSB – (Front Side Bus): Là tốc độ truyền dữ liệu vào và ra CPU. Trong một hệ thống, tốc độ Bus của CPU tương đương với tốc độ Bus của Chipset bắc. Tuy nhiên, tốc độ Bus của CPU là duy nhất, trong khi Chipset bắc có thể hỗ trợ từ hai đến ba tốc độ FSB khác nhau. Điều này có nghĩa là, một Chipset bắc hỗ trợ nhiều tốc độ FSB sẽ giúp CPU xử lý dữ liệu nhanh hơn.
• Bộ nhớ Cache: Lưu trữ các phần của chương trình và dữ liệu mà CPU dự đoán sẽ sử dụng trong tương lai gần. Khi CPU cần truy cập đến dữ liệu, nó trước tiên kiểm tra xem liệu nó có thể tìm thấy trong cache hay không, trước khi truy cập vào bộ nhớ chính.

4. Nguyên lý hoạt động của CPU

Dù có trải qua nhiều cải tiến thế hệ, CPU vẫn duy trì các chức năng cơ bản và hoạt động qua 3 bước:

• Bước 1: Tìm nạp (Fetch): Quá trình tìm nạp liên quan đến nhận lệnh từ bộ nhớ. Lệnh này được biểu diễn dưới dạng một chuỗi số và được truyền từ RAM đến CPU. Mỗi lệnh là một phần nhỏ của một thao tác và CPU cần biết lệnh tiếp theo là gì. Một bộ đếm chương trình, gọi là Program Counter, lưu giữ địa chỉ của lệnh hiện tại. Program Counter và lệnh được đặt vào thanh ghi lệnh (Instruction Register). Địa chỉ lệnh sau đó được tăng lên và được tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo.
• Bước 2: Giải mã (Decode): Sau khi lệnh đã được tìm nạp và lưu trữ trong thanh ghi lệnh, CPU sẽ gửi lệnh tới một bộ giải mã lệnh. Bộ giải mã lệnh chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu dành cho các phần khác của CPU để thực hiện hành động tương ứng.
• Bước 3: Thực thi (Execute): Lệnh đã được giải mã hoàn toàn và tín hiệu được gửi đến các thành phần liên quan trong CPU. Kết quả của hành động thường được ghi vào các thanh ghi CPU. Các giá trị trong các thanh ghi này có thể được tham chiếu bởi các lệnh sau đó, tương tự như việc ghi vào bộ nhớ trong máy tính.

5. Tốc độ xử lý CPU phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Tốc độ xử lý CPU phụ thuộc vào những yếu tố như:

• Số nhân xử lý: Mỗi lõi (core) của CPU đại diện cho một CPU vật lý độc lập khác nhau. Các lõi này đảm nhận vai trò xử lý dữ liệu, chạy chương trình và thực hiện các tác vụ khác. Số lõi càng nhiều, CPU càng có khả năng thực hiện đa nhiệm và xử lý các tác vụ cùng một lúc hiệu quả hơn.
• Công nghệ sản xuất: Bên trong CPU, có hàng tỷ transistor bán dẫn siêu nhỏ. Các con số như "quy trình 14nm" hay "quy trình 7nm" thể hiện kích thước của các transistor này. Khi kích thước transistor nhỏ hơn, năng lượng tiêu thụ cũng giảm và điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và sức mạnh của CPU.
• Công nghệ làm tăng tốc độ xử lý của CPU: Turbo Boost là một công nghệ tăng cường hiệu suất, giúp hệ thống hoạt động ở tốc độ cao hơn và đồng thời kéo dài tuổi thọ của pin. Công cụ này tự động điều chỉnh xung nhịp của từng lõi xử lý độc lập để đáp ứng nhu cầu xử lý hiện tại.
• Bộ nhớ đệm: Nơi lưu trữ các dữ liệu và lệnh đang chờ được xử lý bởi phần cứng của máy tính. Chức năng chính của cache là tăng tốc độ xử lý bằng cách hoạt động như một trạm trung chuyển hoặc một cảng tập kết hàng hóa.
• Đồ họa tích hợp: Đối với những người làm việc trong lĩnh vực công nghệ thông tin, đặc biệt là game thủ và nhà thiết kế, bộ phận này trở nên rất quan trọng và không thể thiếu. Cấu hình máy càng mạnh thì đồ họa càng cao, vô cùng thu hút và bắt mắt.
• TDP (công suất thoát nhiệt): Công suất nhiệt được phát ra bởi một chip trong thiết bị. Đây là một tham số được sử dụng để chỉ định mức nhiệt lượng tối đa được phát sinh khi CPU, GPU hoạt động với công suất cao.

6. Các loại CPU đang được sử dụng hiện nay

Hiện nay, hai nhà sản xuất CPU lớn nhất trên toàn cầu là AMD và Intel. Đây đều là những “ông lớn” đã mang lại cho người dùng những lựa chọn ổn định và đáng tin cậy. Sự cạnh tranh giữa hai thương hiệu này đã mang đến cho người dùng một phạm vi lựa chọn đa dạng hơn. Hãy cùng tham khảo nhé!

6.1 CPU Intel

Các CPU Intel nổi tiếng với hiệu suất ổn định, độ tin cậy cao và khả năng đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng. Nhờ sự đổi mới liên tục và cam kết về chất lượng, CPU Intel đã đạt được niềm tin và sự ủng hộ rộng rãi từ cộng đồng người dùng trên toàn thế giới, nhận được đánh giá cao từ chuyên gia công nghệ cao hàng đầu trên thị trường.

Các dòng CPU Intel nổi tiếng được sử dụng phổ biến hiện nay: Intel Core i3, i5, i7, i9 và Intel Xeon.

Bảng đánh giá CPU Intel:

6.2 CPU AMD

Các dòng sản phẩm của AMD có tính năng độc đáo và hiệu suất mạnh mẽ. CPU AMD có sức mạnh xử lý tốt, đặc biệt là khi xử lý đa nhiệm và đang trở thành sự lựa chọn phổ biến đối với các nhà sản xuất thiết bị điện tử và người dùng cuối.

Các dòng CPU AMD nổi tiếng được sử dụng phổ biến hiện nay: AMD Ryzen 5, AMD Ryzen 7 và AMD Ryzen threadripper.            

Bảng đánh giá CPU Intel:

7. Tổng kết

Bài viết trên đã cung cấp một số thông số để đánh giá hiệu suất, sức mạnh và tốc độ xử lý của CPU. Tuy nhiên, sức mạnh của một CPU không chỉ phụ thuộc vào những thông số này mà còn liên quan đến nhiều yếu tố khác.

Trên thị trường công nghệ ngày nay, các hãng đang ngày càng phát triển những mẫu chip CPU chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng. Hứa hẹn rằng trong tương lai gần, chúng ta sẽ được chứng kiến nhiều thế hệ chip CPU mới được phát triển và nâng cấp hơn.

Thông qua bài viết này của Khoavang.vn, hy vọng rằng bạn đã biết được CPU là gì? Qua đó có thêm thông tin về chức năng của CPU, tốc độ xử lý của nó và có thể tìm được một lựa chọn phù hợp cho mình khi mua CPU nhé! Chúc bạn thành công!

Tham khảo thêm: 

• Hướng dẫn cách so sánh CPU máy tính đơn giản, nhanh chóng
• Cách kiểm tra CPU máy tính chạy bao nhiêu phần trăm chính xác nhất
• CPU Ryzen là gì? Ưu, nhược điểm AMD Ryzen với Intel Core