VietNetwork.Vn

Tích tắc, tích tắc, đó có phải là tiếng đồng hồ không?

• Tốc độ xung nhịp CPU rất quan trọng nhưng không phải là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến hiệu suất.
• Hiệu suất của bộ xử lý bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như số lệnh trên mỗi xung nhịp và số lõi.
• CPU hiện đại với tốc độ xung nhịp thay đổi và các yếu tố hiệu suất khác có thể đánh bại tốc độ xung nhịp thuần túy.

Mặc dù không còn nổi bật trong quảng cáo phần cứng máy tính nữa, tốc độ xung nhịp CPU (và GPU) vẫn là một yếu tố quan trọng cần hiểu. Vì nhiều lý do, chỉ riêng con số không nói lên nhiều điều, nhưng trong một số trường hợp, tốc độ xung nhịp cao hơn có thể là yếu tố quyết định khi chọn linh kiện.

1. Gặp gỡ "Đồng hồ" CPU

Bên trong bộ xử lý có một thành phần được gọi là "bộ tạo xung nhịp". Bộ tạo xung nhịp này tạo ra xung điện tử ở tần số cụ thể, giúp đồng bộ hóa các quy trình của bộ xử lý nói chung. Với mỗi "chu kỳ" xung nhịp, CPU có thể thực hiện một lượng công việc nhất định. Vì vậy, nếu bạn tăng tần số xung nhịp, tất cả các yếu tố khác đều như nhau, CPU sẽ thực hiện được nhiều công việc hơn.

2. Hiểu về Hertz

Tốc độ xung nhịp được đo bằng Hz (Hertz) với một Hertz biểu diễn một chu kỳ duy nhất mỗi giây. Các bộ xử lý ban đầu đủ chậm để có tốc độ được đo bằng Hertz, sau đó là kilohertz (kHz), sau đó là megahertz (MHz), với các bộ xử lý hiện đại thường chạy ở nhiều gigahertz (GHz). Vì vậy, một MHz là một triệu chu kỳ mỗi giây và một GHz là một tỷ chu kỳ mỗi giây.

3. Độ phức tạp của CPU so với tốc độ

Vì vậy, một CPU có tốc độ xung nhịp cao hơn "nhanh hơn" một CPU khác có tốc độ xung nhịp thấp hơn theo nghĩa là nó có nhiều xung nhịp hơn mỗi giây. Tuy nhiên, rõ ràng, đó không thể là toàn bộ câu chuyện, vì xung nhịp CPU thực sự không tăng nhiều đến vậy. Nếu bạn nhìn vào các CPU mới nhất, một số có xung nhịp thấp hơn các mẫu từ năm ngoái, nhưng chúng sẽ vượt trội hơn chúng, và chắc chắn một CPU 3Ghz từ năm 2024 sẽ chạy vòng tròn tuyệt đối xung quanh một Pentium 4 3Ghz từ những năm 2000 !

Đầu tiên, số lượng bóng bán dẫn và các thành phần logic trong một CPU tạo nên sự khác biệt rất lớn. CPU càng có nhiều "bộ não" thì nó càng có thể làm được nhiều việc hơn trong một chu kỳ xung nhịp. Điều này thường được thể hiện là "lệnh trên mỗi xung nhịp" hoặc IPC. Nếu một CPU mới có nhiều IPC hơn, nó sẽ hoạt động tốt hơn một CPU cũ chạy ở cùng tốc độ xung nhịp.

Điều quan trọng nữa là phải nhớ rằng bộ xử lý hiện đại có nhiều lõi. Nếu hai bộ xử lý chạy cùng tốc độ, nhưng một bộ có số lõi gấp đôi bộ kia, thì bộ có nhiều lõi hơn có thể làm được nhiều việc hơn. Điều này phức tạp vì không phải tất cả phần mềm đều có thể tận dụng lợi thế như nhau khi có nhiều lõi xử lý hơn, nhưng nguyên tắc thì phải rõ ràng.

4. Có nhiều tốc độ đồng hồ

Làm cho vấn đề tốc độ xung nhịp trở nên phức tạp hơn nữa, CPU có tốc độ xung nhịp thay đổi. Ví dụ, nếu tất cả các lõi CPU của bạn được kích hoạt, chúng sẽ chạy ở tốc độ xung nhịp thấp hơn so với khi chỉ có một hoặc hai lõi được kích hoạt. Điều này nhằm đảm bảo rằng bạn tận dụng tối đa CPU bất kể loại tải phần mềm nào hiện đang chạy.

Các thành phần khác nhau của CPU cũng có thể chạy ở tốc độ khác nhau. Bộ nhớ đệm của CPU có tốc độ riêng và trong các CPU Intel hiện đại có các loại lõi CPU khác nhau, các lõi hiệu suất và hiệu năng có phạm vi tốc độ xung nhịp độc lập của riêng chúng. Tương tự như vậy, bộ nhớ của bạn có xung nhịp riêng và không chạy ở cùng tốc độ với CPU.

5. Chúng ta quan tâm đến hiệu suất, không phải tần số

Quay trở lại thời kỳ của cái gọi là "cuộc chiến Megahertz", tất cả đều là về việc tiếp thị các con số về tốc độ xung nhịp của CPU, điều này thực sự có tác động lớn đến hiệu suất. Sau đó, các nhà sản xuất CPU đã gặp phải một bức tường và bắt đầu cải thiện hiệu suất CPU theo những cách không liên quan đến việc khiến chúng chạy ở tần số cao hơn. Ngày nay, việc xem bất kỳ phần nào của bảng thông số kỹ thuật sẽ không cung cấp cho bạn ý tưởng rõ ràng về hiệu suất của CPU.

Chúng ta có thể xem FLOP (Phép toán dấu phẩy động) để có ý tưởng chính xác về lượng toán học thô mà CPU có thể thực hiện, nhưng ngay cả như vậy cũng không phải là chỉ báo hoàn hảo về mức độ chạy phần mềm tốt của nó, đặc biệt là với các CPU mới hơn có tích hợp các tối ưu hóa giúp chúng hiệu quả hơn trong một số tác vụ nhất định.

Cuối cùng, điều quan trọng là CPU hoạt động tốt như thế nào trong phần mềm bạn muốn chạy và việc tìm kiếm các thử nghiệm và điểm chuẩn thực tế vẫn là tiêu chuẩn vàng. Với quá nhiều sự khác biệt giữa các CPU cùng thế hệ và cùng sản phẩm, cá nhân tôi thậm chí không bận tâm đến tốc độ xung nhịp khi nghĩ đến việc mua một CPU mới và theo tôi, hầu hết các bạn cũng không nên làm vậy.