CPU là gì?

CPU là trung tâm đầu não điều khiển gần như toàn bộ các hoạt động của máy tính. CPU là một trong những tiêu chí đầu tiên để người dùng so sánh và lựa chọn cấu hình laptop, máy tính. Vậy CPU là gì? Cấu tạo của CPU như thế nào? CPU hoạt động như thế nào? Hãy cùng Nhân Hòa tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

1. CPU là gì?

CPU là từ viết tắt của Central Processing Unit, được hiểu là bộ xử lý trung tâm, là các mạch điện tử trong một máy tính thực hiện các câu lệnh của chương trình máy tính bằng cách thực hiện các phép tính số học, logic, so sánh và các hoạt động nhập/xuất dữ liệu cơ bản do mã lệnh chỉ ra… Đây cũng là một trong số những mạch điện tử vô cùng quan trọng với máy tính. CPU có nhiệm vụ xử lý các dữ kiện đầu vào, chương trình vi tính hay lệnh nhận được từ phần cứng và phần mềm trên PC.

CPU là gì?

CPU hiện đại đều là các vi xử lý và được chứa trên chip vi mạch đơn. Một vi mạch có chứa một CPU cũng có thể chứa bộ nhớ, giao diện cho các thiết bị ngoại vi và các thành phần khác của một máy tính, việc các thiết bị tích hợp như vậy có nhiều cách gọi khác nhau: vi điều khiển hoặc hệ thống trên một vi mạch. Một số máy tính sử dụng một CPU đa nhân là một con chip duy nhất có chứa hai hoặc nhiều CPU được gọi là lõi.

>>> Xem thêm: Cluster là gì? 

2. Cấu tạo của CPU

CPU được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắp xếp với nhau trên một bảng mạch nhỏ. Chẳng hạn bộ xử lý Intel Pentium có 3.300.000 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện khoảng 188.000 lệnh mỗi giây. CPU bao gồm 5 thành phần trong đó phần trung tâm bao gồm 3 bộ phận chính là CU, ALU và Registers:

- CU - Control Unit (Khối điều khiển)

Một trong những thành phần của CPU đóng vai trò thông dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lý, được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống. Phần này là phần cốt lõi của một bộ xử lý được cấu tạo từ các mạch logic so sánh với các linh kiện bán dẫn như transistor tạo thành

- ALU - Arithmetic Logic Unit (Khối tính toán)

Thành phần này có chức năng thực hiện các phép toán số học và logic sau đó trả lại kết quả cho các thanh ghi hoặc bộ nhớ

- Registers (Các thanh ghi)

Các thanh ghi này tuy có dung lượng nhỏ nhưng bù lại tốc độ truy cập lại rất nhanh, nằm ngay trong CPU dùng để lưu trữ tạm thời các toán hạng, kết quả tính toán, địa chỉ các ô nhớ hoặc thông tin điều khiển. Mỗi thanh ghi có một chức năng cụ thể. Thanh ghi quan trọng nhất là bộ đếm chương trình (Program Counter) chỉ đếm lệnh sẽ thực hiện tiếp theo

Cấu tạo của CPU

- Opcode

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

- Phần điều khiển

Nhiệm vụ của thành phần này là thực hiện việc điều khiển các khối và điều khiển tần số xung nhịp. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dùng để đồng bộ các thao tác xử lý trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi

Khoảng thời gian chờ giữa 2 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 - tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz). Phần này là không cần thiết cho một CPU nhưng hầu hết có trong kiến trúc cisc

3. Cách thức hoạt động của CPU

Trong nhiều năm qua, CPU từng bước phát triển và có những bước cải tiến rõ rệt. Mặc dù vậy các chức năng cơ bản của CPU vẫn như cũ bao gồm 3 bước như sau:

- Tìm nạp

Quá trình tìm nạp liên quan đến việc nhận được một lệnh. Lệnh được biểu diễn dưới dạng một chuỗi các số và được chuyển tới CPU từ RAM. Mỗi lệnh chỉ là một phần nhỏ của bất kỳ thao tác nào, vì vậy CPU cần phải biết lệnh nào sẽ được thực hiện tiếp theo. Địa chỉ lệnh hiện tại được giữ bởi một Program Counter - bộ đếm chương trình. PC và các lệnh sau đó được đặt vào một Instruction Register - thanh ghi lệnh. Độ dài của PC sau đó được tăng lên để tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo

Cách thức hoạt động của CPU

- Giải mã 

Khi một lệnh được tìm nạp và được lưu trữ trong IR, CPU sẽ truyền lệnh tới một mạch được gọi là bộ mã giải lệnh. Điều này chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu được chuyển qua các phần khác của CPU để thực hiện hành động

- Thực thi

Trong bước cuối cùng này khi các lệnh được giải mã, gửi đến các bộ phận liên quan của CPU để được thực hiện. Các kết quả thường được ghi vào một CPU Register, nơi chúng có thể được tham chiếu bằng các lệnh sau đó, nó sẽ giống với các chức năng của bộ nhớ trên máy tính

>>> Xem thêm: Kiểm tra tốc độ RAM kích thước cũng như loại RAM 

4. Các thông số kỹ thuật của CPU

- Di động và Desktop

Các máy tính truyền thống là các thiết bị điện tử tĩnh lớn được cung cấp nguồn điện liên tục. Tuy nhiên, sự dịch chuyển sang điện thoại di động và sự gia tăng của điện thoại thông minh có nghĩa là chúng ta về cơ bản luôn mang theo một chiếc máy tính bên mình. Bộ xử lý di động được tối ưu hóa hiệu quả và mức tiêu thụ điện năng có thể cho phép pin của thiết bị kéo dài càng lâu càng tốt

Các nhà sản xuất đã đặt tên cho bộ vi xử lý cho desktop cùng một cái tên nhưng với một loạt các tiền tố do chúng là những sản phẩm khác nhau. Tiền tố của bộ vi xử lý di động với chữ “U” cho công suất cực thấp, “HQ” cho đồ họa hiệu suất cao và “HK” cho đồ họa hiệu năng cao với khả năng ép xung. Tiền tố của bộ vi xử lý desktop bao gồm “K” cho khả năng ép cung và “T” cho công suất tối ưu

- 32bit hoặc 64bit

Bộ vi xử lý không nhận được luồng dữ liệu liên tục. Thay vào đó, nó sẽ tiếp nhận dữ liệu trong các khối nhỏ hơn được gọi là một “word”. Bộ vi xử lý bị giới hạn bởi số bit trong một word. Khi bộ vi xử lý 32 bit được thiết kế lần đầu, nó có vẻ như là một kích thước word cực lớn. Tuy nhiên, định luật Moore vẫn được duy trì và đột nhiên các máy tính có thể xử lý hơn 4GB RAM - mở cánh cửa cho một bộ xử lý 64 bit mới

Các thông số kỹ thuật của CPU

- Thiết kế nhiệt điện

Thiết kế nhiệt điện là thước đo công suất cực đại bằng đơn vị Watts mà CPU của bạn sẽ tiêu thụ. Ngoài mức tiêu thụ điện năng thấp hơn thì nó còn có khả năng sinh ra ít nhiệt hơn nữa

- Loại CPU Socket

Để tạo nên một máy tính đầy đủ chức năng, CPU cần được gắn vào các thành phần khác thông qua bo mạch chủ. Khi chọn một CPU, bạn cần đảm bảo răng các loại CPU Socket và bo mạch chủ phù hợp với nhau

- Bộ nhớ Cache L2/L3

Bộ nhớ Cache L2 và L3 là bộ nhớ nhanh chóng, có sẵn cho CPU sử dụng trong quá trình xử lý. Bạn càng có nhiều bộ nhớ Cache, CPU càng hoạt động nhanh hơn

- Tần số

Tần số đề cập đến tốc độ hoạt động của bộ vi xử lý. Trước các bộ vi xử lý đa lõi, tần số là số hiệu suất quan trọng nhất khi so sánh các CPU khác nhau

5. Các loại CPU phổ biến trên thị trường hiện nay

Hiện nay có 2 nhà sản xuất CPU lớn nhất toàn cầu là AMD và Intel. Sự phát triển của 2 thương hiệu lớn này đã giúp cho người dùng có nhiều lựa chọn hơn và so sánh để chọn ra được sản phẩm tốt nhất cho mình.

AMD hiện tại đang phổ biến ở các dòng Socket AM4, TR4 còn Intel các dòng Socket phổ biến hiện tại là Haswell, Skylake, Kabylake và mới nhất bây giờ chính là Coffeelake

Các loại CPU phổ biến trên thị trường hiện nay

Các dòng CPU phổ biến của Intel và AMD hiện tại là:

- CPU Intel: Intel Core i3, i5, i7, i9 và Intel Xeon

Ví dụ về các loại CPU được ưa chuộng như: CPU Intel Core i9 9900k, CPU Intel Core i7 8700k, CPU Intel Core i5 9400F

- CPU AMD: AMD Ryzen 5, AMD Ryzen 7 và AMD Ryzen threadripper 

Ví dụ về các loại CPU được ưa chuộng như: AMD Ryzen 7 2700X, AMD Ryzen 7 2700u, AMD Ryzen 7 3700X

6. Lời kết

Tóm lại, CPU là bộ vi xử lý trung tâm của máy tính và laptop. Bạn đọc và hiểu thông số CPU bao nhiêu thì việc chọn một chiếc laptop và máy tính phù hợp với mục đích công việc của bạn bấy nhiêu. Việc chọn loại CPU cũng là một yếu tố quan trọng khi chọn mua máy tính và laptop. Nếu bạn còn thắc mắc về các kiến thức liên quan đến CPU vui lòng để lại địa chỉ Email hoặc số điện thoại để được tư vấn kịp thời. Cảm ơn bạn đọc đã tham khảo bài viết, chúc các bạn sẽ có sự lựa chọn hài lòng nhất.

>>> Xem thêm: VPS (máy chủ ảo) là gì? 

Công ty TNHH Phần mềm Nhân Hòa chuyên cung cấp các giải pháp công nghệ như Hosting WordPress, Cloud Server, Email cho doanh nghiệp, đăng ký tên miền,... với đội ngũ kỹ thuật viên trình độ cao và kinh nghiệm lâu năm chúng tôi có đủ khả năng để hỗ trợ đưa ra những giải pháp và công nghệ toàn diện giúp doanh nghiệp chuyển đổi số thành công. 

+ Fanpage: https://www.facebook.com/nhanhoacom

+ Chỉ đường: https://g.page/nhanhoacom

+ Chương trình khuyến mãi mới nhất: https://nhanhoa.com/khuyen-mai.html

————————————————————

CÔNG TY TNHH PHẦN MỀM NHÂN HÒA

https://nhanhoa.com

Hotline: 1900 6680

Trụ sở chính: Tầng 4 – Tòa nhà 97-99 Láng Hạ, Đống Đa, Hà Nội

Tel: (024) 7308 6680 – Email: sales@nhanhoa.com

Chi nhánh TP. Hồ Chí Minh: 270 Cao Thắng (nối dài), Phường 12, Quận 10, Tp.HCM

Tel: (028) 7308 6680 – Email: hcmsales@nhanhoa.com

Chi nhánh Vinh – Nghệ An: Tầng 2 Tòa nhà Sài Gòn Sky, ngõ 26 Nguyễn Thái Học, phường Đội Cung, TP. Vinh, Nghệ An

Email: contact@nhanhoa.com