VietNetwork.Vn

Bạn có thể gọi nó là bộ não của hoạt động này.

• CPU (bộ xử lý trung tâm) là bộ não của máy tính, xử lý các lệnh từ chương trình và thành phần.
• CPU hiện đại sử dụng hàng tỷ bóng bán dẫn cực nhỏ để giải mã tín hiệu nhị phân, cho phép thực hiện các tác vụ phức tạp với tốc độ cao.
• CPU của bạn kết nối với các thành phần PC khác thông qua ổ cắm và bus.

Phần quan trọng nhất của máy tính, nếu bạn phải chọn chỉ một, sẽ là bộ xử lý trung tâm (CPU). Đây là trung tâm chính (hay "bộ não"), và nó xử lý các lệnh đến từ các chương trình, hệ điều hành hoặc các thành phần khác trong PC của bạn.

1. 1 và 0: CPU làm gì?

Nhờ có CPU mạnh hơn, chúng ta đã chuyển từ việc chỉ có thể hiển thị hình ảnh trên màn hình máy tính sang Netflix, trò chuyện video, phát trực tuyến và các trò chơi điện tử ngày càng chân thực hơn.

CPU là một kỳ quan của kỹ thuật, nhưng về bản chất, nó vẫn dựa trên khái niệm cơ bản về việc diễn giải các tín hiệu nhị phân (1 và 0). Sự khác biệt hiện nay là, thay vì đọc thẻ đục lỗ hoặc xử lý hướng dẫn bằng bộ ống chân không, CPU hiện đại sử dụng các bóng bán dẫn nhỏ để tạo video TikTok hoặc điền số vào bảng tính.

2. Những điều cơ bản về CPU

Việc sản xuất CPU rất phức tạp. Điểm quan trọng là mỗi CPU đều có silicon (một hoặc nhiều phần) chứa hàng tỷ bóng bán dẫn cực nhỏ.

Như chúng tôi đã ám chỉ trước đó, các bóng bán dẫn này sử dụng một loạt các tín hiệu điện (dòng điện "bật" và dòng điện "tắt") để biểu diễn mã nhị phân của máy, bao gồm 1 và 0. Vì có rất nhiều bóng bán dẫn này, CPU có thể thực hiện các tác vụ ngày càng phức tạp với tốc độ cao hơn trước.

Số lượng bóng bán dẫn không nhất thiết có nghĩa là CPU sẽ nhanh hơn. Tuy nhiên, đó vẫn là lý do cơ bản khiến chiếc điện thoại bạn mang trong túi có sức mạnh tính toán lớn hơn nhiều so với, có lẽ, toàn bộ hành tinh khi chúng ta lần đầu tiên đặt chân lên mặt trăng.

Trước khi đi sâu hơn vào khái niệm về CPU, chúng ta hãy nói về cách CPU thực hiện các lệnh dựa trên mã máy, được gọi là "bộ lệnh". CPU từ các công ty khác nhau có thể có các bộ lệnh khác nhau, nhưng không phải lúc nào cũng vậy.

Ví dụ, hầu hết PC chạy Windows đều sử dụng bộ lệnh x86-64, bất kể chúng là CPU Intel hay AMD. Tuy nhiên, máy Mac từ năm 2020 trở về sau có CPU dựa trên ARM gọi là Apple Silicon, sử dụng bộ lệnh khác. Ngoài ra còn có một số lượng nhỏ nhưng ngày càng tăng PC chạy Windows sử dụng bộ xử lý ARM, chẳng hạn như Lenovo Yoga Slim 7x.

3. Nhìn vào bên trong: Lõi, Bộ nhớ đệm và Đồ họa


Bây giờ, hãy xem xét bản thân silicon. Sơ đồ trên là từ một bài báo trắng của Intel được xuất bản năm 2014 về kiến trúc CPU của công ty dành cho Core i7-4770S. Đây chỉ là một ví dụ về hình dáng của một bộ xử lý—các bộ xử lý khác có bố cục khác nhau.

Chúng ta có thể thấy đây là bộ xử lý bốn lõi. Có một thời điểm khi CPU chỉ có một lõi. Bây giờ chúng ta có nhiều lõi, chúng xử lý lệnh nhanh hơn nhiều. Các lõi cũng có thể có thứ gọi là siêu phân luồng hoặc đa luồng đồng thời (SMT), khiến một lõi trông giống như hai lõi đối với PC. Điều này, như bạn có thể tưởng tượng, giúp tăng tốc thời gian xử lý hơn nữa.

Các lõi trong sơ đồ này đang chia sẻ thứ gọi là bộ đệm L3. Đây là một dạng bộ nhớ tích hợp bên trong CPU. CPU cũng có bộ đệm L1 và L2 chứa trong mỗi lõi, cũng như các thanh ghi, là một dạng bộ nhớ cấp thấp. Nếu bạn muốn hiểu sự khác biệt giữa thanh ghi, bộ đệm và RAM hệ thống, hãy xem câu trả lời này trên StackExchange.

CPU được hiển thị ở trên cũng chứa tác nhân hệ thống, bộ điều khiển bộ nhớ và các bộ phận silicon khác quản lý thông tin đi vào và đi ra khỏi CPU.

Cuối cùng, có đồ họa tích hợp của bộ xử lý, tạo ra tất cả các yếu tố hình ảnh tuyệt vời mà bạn thấy trên màn hình. Không phải tất cả CPU đều có khả năng đồ họa riêng. Ví dụ, CPU máy tính để bàn AMD Zen yêu cầu card đồ họa rời để hiển thị mọi thứ trên màn hình. Một số CPU máy tính để bàn Intel Core cũng không bao gồm đồ họa tích hợp.

4. CPU trên bo mạch chủ


Bây giờ chúng ta đã xem xét những gì đang diễn ra bên dưới lớp vỏ của CPU, hãy cùng xem cách nó tích hợp với phần còn lại của PC. CPU nằm trong cái gọi là ổ cắm trên bo mạch chủ của PC.

Sau khi được lắp vào ổ cắm, các bộ phận khác của máy tính có thể kết nối với CPU thông qua thứ gọi là "bus". Ví dụ, RAM kết nối với CPU thông qua bus riêng của nó, trong khi nhiều thành phần PC sử dụng một loại bus cụ thể, gọi là "PCIe".

Mỗi CPU có một bộ "làn PCIe" mà nó có thể sử dụng. Ví dụ, CPU Zen 5 của AMD có 28 làn kết nối trực tiếp với CPU. Các làn này sau đó được các nhà sản xuất bo mạch chủ phân chia theo hướng dẫn của AMD.

Ví dụ, 16 làn thường được sử dụng cho khe cắm card đồ họa x16. Sau đó, có tám làn để lưu trữ, chẳng hạn như thiết bị lưu trữ nhanh, như SSD M.2. Ngoài ra, tám làn này cũng có thể được chia nhỏ. Hai làn có thể được sử dụng cho SSD M.2 và hai làn cho ổ SATA chậm hơn, như ổ cứng hoặc SSD 2,5 inch, v.v.

Đó là 24 làn, với 4 làn còn lại dành riêng cho chipset, là trung tâm truyền thông và bộ điều khiển lưu lượng cho bo mạch chủ. Sau đó, chipset có bộ kết nối bus riêng, cho phép thêm nhiều thành phần hơn vào PC. Như bạn có thể mong đợi, các thành phần hiệu suất cao hơn có kết nối trực tiếp hơn với CPU.

Như bạn có thể thấy, CPU thực hiện hầu hết quá trình xử lý lệnh, và đôi khi, thậm chí cả công việc đồ họa (nếu nó được xây dựng cho mục đích đó). Tuy nhiên, CPU không phải là cách duy nhất để xử lý lệnh. Các thành phần khác, chẳng hạn như card đồ họa, có khả năng xử lý riêng trên bo mạch. GPU cũng sử dụng khả năng xử lý riêng của mình để làm việc với CPU và chạy trò chơi hoặc thực hiện các tác vụ đồ họa chuyên sâu khác.

Sự khác biệt lớn là bộ xử lý thành phần được xây dựng với các tác vụ cụ thể. Tuy nhiên, CPU là một thiết bị đa năng có khả năng thực hiện bất kỳ tác vụ tính toán nào được yêu cầu. Đó là lý do tại sao CPU thống trị bên trong PC của bạn và phần còn lại của hệ thống dựa vào nó để hoạt động.

5. Chọn CPU phù hợp với bạn

Nếu bạn đang xây dựng một chiếc PC, đặc biệt là PC để chơi game, bạn muốn đảm bảo rằng mình chọn một bộ xử lý nhanh và có thể thích ứng với tương lai. Hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về các CPU tốt nhất trên thị trường để bắt đầu. Tuy nhiên, hãy đảm bảo kiểm tra số đo của bạn trước khi đặt hàng bất kỳ bộ phận nào khác.