CPU - Bộ vi xử lý

CPU - Bộ vi xử lý đóng vai trò vô cùng quan trọng với chức năng làm cơ quan đầu não của mọi thiết bị công nghệ, điện tử như máy tính, laptop, smartphone... Với sự phát triển của công nghệ hiện nay, các dòng CPU ngày càng hiện đại và mạnh mẽ đã được ra đời.

Vậy, CPU là gì ? Nguyên lý hoạt động của chúng ra sao và làm thế nào để tìm chọn 1 chiếc CPU phù hợp với nhu cầu và tương thích với máy tính của mình ? Các bạn hãy cùng Máy tính CDC đi vào tìm hiểu về CPU - Bộ Vi Xử Lý nhé.

1. Bộ vi xử lý CPU là gì?

Bộ vi xử lý CPU, hay còn gọi là Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit), là một vi mạch đóng vai trò là bộ não của máy tính. Nó có chức năng xử lý tất cả các hướng dẫn và dữ liệu để thực hiện các tác vụ mà người dùng yêu cầu. CPU là bộ phận chính giúp máy tính, điện thoại có thể xử lý mọi thông tin, dữ liệu và trả về kết quả cho người dùng yêu cầu.

2. Nguyên lý hoạt động của CPU

Nguyên lý hoạt động của CPU có thể được chia thành 3 bước cơ bản: Lấy lệnh (Fetch), Giải mã (Decode) và Thực thi (Execute).

2.1. Quá trình tìm nạp

Đầu tiên, CPU sẽ truy cập vào bộ nhớ RAM của máy tính để lấy lệnh tiếp theo cần thực hiện. Lệnh này được lưu trữ dưới dạng mã nhị phân, là tập hợp các số 0 và 1, và mỗi lệnh này chỉ là 1 phần nhỏ thuộc chu trình hoạt động của CPU. Tiếp đó, địa chỉ của lệnh hiện tại sẽ được CPU lưu bằng bộ đếm PC (Program Counter). PC và các lệnh đó sẽ được tiếp tục lưu vào Instruction Register (thanh ghi lệnh). Cuối cùng, địa chỉ lệnh trong PC sẽ được tăng lên để tham chiếu tới lệnh kế tiếp

2.2. Quá trình giải mã

Ở quá trình này, các lệnh đã được lưu trữ trong Instruction Register sẽ được truyền tới bộ giải mã lệnh (Instruction Decode). CPU sẽ giải mã mã nhị phân của lệnh thành các lệnh mà nó có thể hiểu và thực hiện. Quá trình này được thực hiện bởi bộ điều khiển (CU) của CPU và CU sẽ sử dụng bảng mã lệnh (instruction set) để xác định ý nghĩa của từng mã nhị phân.

2.3. Quá trình thực thi

Tại bước này, CPU sẽ thực hiện các lệnh đã được giải mã. Các lệnh này có thể bao gồm các phép toán số học, logic, so sánh, truy cập dữ liệu, v.v. CPU sẽ sử dụng bộ xử lý số học và logic (ALU) để thực hiện các phép toán. CPU cũng sẽ sử dụng các bộ phận khác như bộ nhớ đệm và bộ xử lý đa phương tiện để hỗ trợ thực hiện các lệnh. Sau khi xử lý xong, kết quả sẽ được chip máy tính ghi vào thanh ghi hoặc lưu xuống ổ cứng HDD, SSD của máy.

3. Cấu tạo của CPU (Bộ vi xử lý)

3.1. Khối điều khiển (CU - Control Unit)

Đây là bộ não của CPU, có chức năng điều khiển hoạt động của toàn bộ CPU. CU sẽ đọc và giải mã các lệnh từ bộ nhớ, sau đó điều khiển các bộ phận khác của CPU thực hiện các lệnh đó

3.2. Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Đây là bộ phận thực hiện các phép toán số học và logic theo lệnh của CU. ALU có thể thực hiện các phép toán như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh, v.v.

3.3. Các thanh ghi (Registers)

Đây là các bộ nhớ nhỏ được sử dụng để lưu trữ tạm thời dữ liệu và lệnh trong quá trình xử lý. Thanh ghi giúp CPU truy cập dữ liệu và lệnh nhanh hơn so với truy cập từ bộ nhớ.

3.4. Opcode

Opcode là phần chứa mã máy của CPU máy tính (không bắt buộc mọi thiết bị phải có)

3.5. Phần điều khiển

Bộ phận này có vai trò giúp kiểm soát các khối và tần số xung nhịp của CPU. Mạch xung nhịp trên đồng hồ giúp đồng bộ hóa hoạt động xử lý trong và ngoài CPU. Thời gian đồng bộ này không được phép thay đổi trong khi chờ hai xung. Theo thuật ngữ, người ta gọi đây là chu kỳ xung nhịp.

4. Các thông số kỹ thuật vốn có của CPU

Có rất nhiều thông số kỹ thuật để đánh giá một CPU, tuy nhiên, một số thông số quan trọng nhất bao gồm:

4.1. Tốc độ xung nhịp (Clock speed)

Là số lượng chu kỳ hoạt động của CPU trong một giây, được đo bằng đơn vị GHz. Tốc độ xung nhịp càng cao, CPU càng có thể xử lý dữ liệu nhanh hơn.

Ví dụ: CPU có tốc độ xung nhịp 3.0 GHz có thể thực hiện 3 tỷ chu kỳ hoạt động trong một giây.

4.2. Số lượng nhân (Core)

Là số lượng bộ xử lý riêng biệt trong CPU. Số lượng nhân càng cao, CPU càng có thể xử lý nhiều tác vụ cùng lúc hiệu quả hơn.

Ví dụ: CPU 4 nhân có 4 bộ xử lý riêng biệt.

4.3. Số luồng (Thread)

Là số lượng luồng xử lý mà mỗi nhân CPU có thể thực hiện. Số lượng luồng càng cao, CPU càng có thể xử lý nhiều tác vụ đồng thời hiệu quả hơn.

Ví dụ: CPU 4 nhân với công nghệ Hyper-Threading có thể hỗ trợ 8 luồng xử lý.

4.4. Bộ nhớ đệm (Cache)

Là bộ nhớ tạm thời lưu trữ dữ liệu và lệnh được sử dụng thường xuyên. Cache giúp CPU truy cập dữ liệu và lệnh nhanh hơn so với truy cập vào bộ nhớ chính. Dung lượng và tốc độ của bộ nhớ đệm ảnh hưởng đến hiệu suất của CPU.

4.5. Kiến trúc CPU

Kiến trúc CPU quyết định cách thức hoạt động của CPU và cách thức nó xử lý các lệnh. Các kiến trúc CPU phổ biến bao gồm x86, ARM và PowerPC.

Ngoài ra, một số thông số kỹ thuật khác cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của CPU như: Kích thước socket, Công nghệ Turbo Boost, Mức tiêu thụ điện năng, Giá cả...

5. 2 thương hiệu CPU hàng đầu hiện nay

5.1. CPU Intel

Intel là một trong những nhà sản xuất CPU lớn nhất thế giới. Các CPU của Intel được sử dụng trong nhiều loại máy tính khác nhau, từ máy tính xách tay và máy tính để bàn đến máy chủ và siêu máy tính. Intel cung cấp nhiều dòng sản phẩm CPU khác nhau để đáp ứng nhu cầu của các phân khúc thị trường khác nhau.

Cho tới thời điểm hiện nay, các dòng CPU của Intel đang tập trung vào các dòng như: CPU Intel Core i3, i5, i7, i9 với các công nghệ hiện đại tích hợp như: Turbo Boost, Hyper-Threading, Intel AVX, Intel Optane Memory, giúp đem tới hiệu quả xử lý mạnh mẽ nhất.

5.2. CPU AMD

AMD là nhà sản xuất CPU lớn thứ hai trên thế giới, cạnh tranh trực tiếp với Intel. AMD cung cấp nhiều dòng sản phẩm CPU đa dạng cho nhiều phân khúc thị trường khác nhau, từ máy tính phổ thông đến máy tính cao cấp. Cũng như Intel, CPU AMD cũng được chia ra thành các dòng như: AMD Ryzen 3,5,7,9 và được tích hợp các công nghệ hiện đại như: Zen, Precision Boost, Simultaneous Multithreading (SMT), Infinity Fabric giúp đem tới hiệu suất tốt nhất.

6. Các dòng CPU Intel từ giá rẻ đến cao cấp

6.1. CPU Intel Pentium

CPU Intel Pentium là dòng CPU tầm trung được Intel sản xuất với mục tiêu mang đến hiệu năng ổn định cùng mức giá phải chăng. Dòng CPU này thường được sử dụng cho các máy tính tầm trung, đáp ứng nhu cầu sử dụng phổ thông như lướt web, văn phòng, giải trí đa phương tiện và chơi game nhẹ.

CPU Intel Pentium được tích hợp lõi 2 nhân, một số dòng cũng có chip lõi 4 nhân, mức xung nhịp trong khoảng từ 1.1 GHz - 3.5 GHz, giúp đem đến tốc độ tương đối ổn định để xử lý các thao tác người dùng.

6.2. CPU Intel Celeron

CPU Intel Celeron là dòng CPU phổ thông được Intel sản xuất với mục tiêu mang đến hiệu năng cơ bản cùng mức giá rẻ nhất. Dòng CPU này thường được sử dụng cho các máy tính giá rẻ, đáp ứng nhu cầu sử dụng cơ bản như lướt web, văn phòng và giải trí đa phương tiện nhẹ nhàng.

6.3. CPU Intel Xeon

CPU Intel Xeon là dòng CPU cao cấp được Intel sản xuất dành cho các máy chủ, máy trạm và các hệ thống yêu cầu hiệu năng cao và độ ổn định liên tục. Dòng CPU này sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với CPU thông thường, đáp ứng tốt các nhu cầu xử lý phức tạp và tải trọng công việc nặng.

6.4. CPU Intel Core I

CPU Intel Core I là dòng CPU phổ thông dành cho máy tính để bàn và máy tính xách tay được Intel sản xuất. Dòng CPU này được chia thành nhiều phân khúc khác nhau, bao gồm Core i3, Core i5, Core i7 và Core i9, để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng.

7. Các dòng CPU AMD từ giá rẻ đến cao cấp

7.1. CPU AMD Ryzen phổ thông

Giới thiệu về CPU AMD Ryzen phổ thông

CPU AMD Ryzen phổ thông là dòng CPU dành cho máy tính để bàn và máy tính xách tay được AMD sản xuất, hướng đến người dùng có nhu cầu sử dụng đa dạng từ cơ bản đến nâng cao. Dòng CPU này được chia thành nhiều phân khúc khác nhau, bao gồm Ryzen 3, Ryzen 5 và Ryzen 7, để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng.

7.2. CPU AMD FX

CPU AMD FX là dòng CPU cao cấp dành cho máy tính để bàn được AMD sản xuất từ năm 2011 đến 2016. Dòng CPU này được giới thiệu là CPU 8 nhân đầu tiên dành cho máy tính để bàn của AMD, mang đến sự gia tăng đáng kể về số lượng nhân so với các thế hệ trước. Tuy nhiên, dòng FX đã gặp nhiều thách thức trong suốt vòng đời của nó và hiện đã ngừng sản xuất.

7.3. CPU AMD Athlon

CPU AMD Athlon là dòng CPU giá rẻ dành cho máy tính để bàn và máy tính xách tay được AMD sản xuất từ năm 1999 đến nay. Dòng CPU này được chia thành nhiều phân khúc khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng, từ các tác vụ cơ bản như lướt web, văn phòng đến các tác vụ nâng cao hơn như chơi game, chỉnh sửa ảnh, video.

7.4. CPU AMD Threadripper

CPU AMD Threadripper là dòng CPU cao cấp dành cho máy tính để bàn được AMD sản xuất từ năm 2017 đến nay. Dòng CPU này được thiết kế cho các tác vụ đòi hỏi hiệu năng cao như render video, chỉnh sửa ảnh, mô phỏng khoa học, chơi game đồ họa cao, v.v.

7.5. CPU AMD Epyc

CPU AMD EPYC là dòng CPU cao cấp dành cho máy chủ được AMD sản xuất từ năm 2017 đến nay. Dòng CPU này được thiết kế cho các trung tâm dữ liệu, máy chủ đám mây và các hệ thống lưu trữ lớn, cung cấp hiệu năng mạnh mẽ và khả năng mở rộng cao.

8. Những lưu ý hướng dẫn khi chọn mua Bộ vi xử lý CPU

8.1. Chọn lựa thương hiệu CPU

Cho tới thời điểm hiện nay, Intel và AMD đang là 2 thương hiệu chuyển sản xuất CPU nổi tiếng và được biết đến rộng rãi nhất hiện nay. Tuy nhiên, CPU có phần quen thuộc hơn với nhiều người dùng trên thế giới bởi thời gian phát triển lâu đời, và đa số các dòng máy tính, laptop hiện nay đều sử dụng CPU Intel làm chip xử lý chính do độ ổn định và đa dụng của nó. CPU Intel thường được đánh giá cao về khả năng ép xung, khả năng tương thích với các phần mềm chuyên dụng, cũng như hiệu năng ổn định hơn so với AMD.

Điều này không có nghĩa AMD không phải là dòng CPU tốt, CPU AMD thường có nhiều nhân và luồng hơn CPU Intel cùng mức giá, cung cấp nhiều tính năng hơn, tiêu thụ điện năng ít hơn. Do đó, tùy thuộc vào nhu cầu của bạn, các bạn có thể chọn cho mình dòng CPU phù hợp nhất để sử dụng.

8.2. Chọn loại CPU tương thích với socket

Nếu bạn là một người có ý định nâng cấp máy tính của mình, nâng cấp CPU của máy tính thì các bạn cần phải chú ý đến sự tương thích của socket máy tính với CPU. Các dòng CPU Intel hiện nay đang sử dụng 3 socket, phổ biến nhất là LGA2011, LGA1155, và socket LGA1150 mới nhất. Đối với AMD, loại socket phổ biến nhất đang được sử dụng là AM3, tương thích với các dòng từ phân khúc chip giá rẻ tới dòng cao cấp 8 nhân. Do đó, nếu bạn đang có nhu cầu nâng cấp hiệu năng máy tính của mình thì việc chú ý tới Socket và sự tương thích của nó với CPU là điều cần thiết.

8.3. Chọn CPU có số nhân, luồng xử lý phù hợp

Thông thường, CPU có số nhân càng nhiều thì hiệu năng, tốc độ xử lý càng mạnh mẽ. Điều này là đúng, nhưng vẫn chưa đủ. Số nhân nhiều sẽ đem đến tốc độ xử lý mạnh chỉ khi bạn sử dụng hết công suất của CPU. Vì vậy, tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của bạn, các bạn hãy lựa chọn các dòng CPU có số nhân phù hợp. Nếu bạn chỉ có nhu cầu sử dụng máy tính để lướt web, ứng dụng văn phòng, giải trí cơ bản, thiết kế hình ảnh nhẹ thì các dòng chip 4 nhân là phù hợp nhất.

Ngược lại, nếu các bạn có nhu cầu cao làm việc, giải trí chuyên nghiệp như thiết kế 3D, encode video, đa nhiệm phức tạp,... thì các dòng chip nhiều nhân và được tích hợp công nghệ siêu phân luồng sẽ là lựa chọn hoàn hảo.

8.4. Chọn tốc độ xung nhịp của CPU phù hợp

Giống với số nhân, số lượng và tốc độ xung nhịp của CPU càng lớn thì khả năng xử lý càng nhanh, càng mạnh mẽ. Tuy nhiên, nếu các bạn không phải là người sử dụng máy tính cho các tác vụ nặng và chuyên nghiệp thì không nên chọn những loại CPU cao cấp này, bởi không chỉ lãng phí tính năng của CPU, mà còn sẽ tốn các bạn một khoản tiền tương đối lớn.

Ngoài ra, trên thị trường hiện nay đã xuất hiện một số dòng CPU cho phép người dùng ép xung thủ công, cho phép người dùng tùy chỉnh cài đặt CPU, kiểm soát mức độ phù hợp với nhu cầu để hạn chế tình trạng CPU bị quá nhiệt.

8.5. Chọn CPU có card đồ họa phù hợp

VGA tích hợp trên CPU cũng là một yếu tố người dùng nên quan tâm khi tìm kiếm CPU. Tuy VGA tích hợp không thể so sánh được với VGA rời nhưng chúng vẫn đem tới sự cải thiện về hiệu năng rất lớn, đặc biệt đối với các dòng laptop mỏng, máy tính All In One hay các dòng máy tính giá rẻ,...

Nếu bạn một game thủ, hay là một người chuyên làm việc trong lĩnh vực đồ họa, thiết kế hình ảnh... thì hãy chọn các dòng CPU có VGA tích hợp chất lượng.

8.6. Chọn bộ nhớ đệm CPU phù hợp với nhu cầu

Bộ nhớ đệm (cache) của CPU là vùng nhớ nhanh, đảm nhiệm chức năng lưu trữ dữ liệu trong khi đợi phần cứng xử lý. Đây cũng là tiêu chí quan trọng người dùng cần quan tâm khi chọn mua CPU. Bộ nhớ đệm càng cao, sự cải thiện về hiệu năng càng lớn, nhưng thường chỉ đối với các công việc tiêu thụ nhiều băng thông như: Nén video, nín hình ảnh hay encode. Hiện nay, đa số các dòng CPU có thông số cache rơi vào khoảng 3MB - 8MB.

9. Tốc độ xử lý CPU thế nào được cho là nhanh?

Tốc độ xử lý CPU nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, không chỉ đơn giản là dựa vào xung nhịp. Để đo lường CPU có tốc độ xử lý nhanh hay không còn phụ thuộc vào: Số nhân và luồng, kiến trúc CPU, bộ nhớ đệm cache, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), công nghệ sản xuất... Tuy nhiên, tốc độ xử lý của CPU nhanh hay không còn phụ thuộc vào đời của CPU như: Các dòng i3, i5 sẽ đem đến tốc độ xử lý ổn định, còn i7,i9 trở lên sẽ đem đến tốc độ xử lý mạnh mẽ hơn hẳn.

10. Mua CPU - Bộ vi xử lý ở đâu uy tín, chính hãng ?

Máy tính CDC hiện nay đang là một trong đại lý bán lẻ, nhà cung cấp các dòng CPU - Bộ Vi Xử Lý hàng đầu tại thị trường. Chúng tôi cam kết đem tới những sản phẩm CPU - Bộ Vi Xử Lý chính hãng, chất lượng cao, hiệu năng mạnh mẽ, đa dạng các dòng với giá thành hợp lý nhất và ưu đãi nhất.

Để sở hữu ngay cho mình 1 chiếc CPU - Bộ Vi Xử Lý đang hot nhất hiện nay, các bạn hãy nhanh chóng liên hệ với chúng tôi qua Hotline: 0946150066 hoặc Email: Datva@maytinhcdc.vn để được hỗ trợ tốt nhất  nhé.

Công ty Cổ phần Vật tư và Thiết bị văn phòng CDC

Trụ sở chính: C18, Lô 9, KĐTM. Định Công, P. Định Công, Q. Hoàng Mai, TP. Hà Nội

Hotline 1: 0983.366.022 (Hà Nội)

CN.HCM: 51/1 Giải Phóng, Phường 4, Quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh

Hotline 2: 0904.672.691 (TP.HCM)

Website: maytinhcdc.vn

Facebook: https://www.facebook.com/maytinhcdc.vn/