Tổng quan về CPU - Bộ não máy tính

CPU là bộ vi xử lý có khả năng tính toán và xử lý dữ liệu, từ đây là thành phần không thể thiếu cho một PC máy tính, thế nhưng liệu chúng thật sự được cấu thành như thế nào và có những thành phần gì để có thể sản xuất ra CPU mà ngày nay người ta nhận định CPU là bộ não của máy tính. Hãy cùng Khóa Vàng tìm hiểu nó ngay sau bài viết tổng quan CPU dưới đây.

1. CPU là gì?

CPU (Central Processing Unit) là bộ vi xử lý chính của một máy tính. CPU được sử dụng để xử lý các thông tin và các lệnh trong một hệ thống điều khiển. Đó là một phần quan trọng của bất kỳ hệ thống máy tính nào. CPU được gọi là trái tim của máy tính vì nó tạo thành bộ phận quan trọng nhất của một máy tính và được chịu trách nhiệm tạo ra các tác vụ chính xác được yêu cầu từ các ứng dụng máy tính. 

CPU có thể được tổ chức thành các phần bao gồm các thành phần đơn lẻ, bao gồm các bộ điều khiển, bộ thực thi và bộ bộ nhớ. CPU sẽ thực hiện nhiệm vụ được giao bằng cách thực hiện các đoạn lệnh, thực hiện các tính toán toán học và lưu trữ và truy xuất dữ liệu trong bộ nhớ.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của CPU

2.1 Cấu tạo

Bộ điều khiển là các vi xử lý có nhiệm vụ thông dịch các lệnh của Chương trình điều khiển, được điều tiết bởi các xung nhịp đo của đồng hồ hệ thống. 

• Bộ số học (ALU-Arithmetic Logic Unit) có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và chịu chức năng xử lý tín hiệu. Theo tên gọi, đơn vị này cho phép các tính số học như cộng, trừ, nhân , chia …
• Thanh ghi (Register) có nhiệm vụ ghi lại các tập lệnh trước và sau khi xử lý. 

Ở thời điểm hiện tại, các bộ vi xử lý( CPU) đã có xung nhịp mặc định rất cao cho phép xử lý các tính toán nhanh hơn và tốt hơn ngoài ra CPU hiện nay còn được trang bị công nghệ siêu phân luồng (Hyper Threading) tận dụng toàn bộ tài nguyên của bộ vi xử lý hiệu quả hơn, cho phép nhiều luồng xử lý hơn trên mỗi nhân của CPU.

2.2 Nguyên lý

Nguyên lý hoạt động của CPU (vi xử lý) là một phần thiết yếu trong bất kỳ hệ thống máy tính nào. CPU có trách nhiệm thực hiện các chức năng lập trình, của hệ thống, điều khiển và xử lý các công việc cần thiết. CPU được gọi là trọng tâm của hệ thống máy tính, bởi vì nó là nơi mà tất cả các thành phần khác của hệ thống đều liên kết với nhau và nó thực hiện nhiệm vụ chính của máy tính.

CPU hoạt động đơn giản bằng cách tuân thủ các lệnh được cung cấp bởi người sử dụng và được lưu trữ trong các thiết bị nhớ. Nó sử dụng các đơn vị điều khiển để thực hiện các lệnh và các dữ liệu đầu vào được lưu trữ trong bộ nhớ. Nó cũng sử dụng các điều khiển để lưu trữ kết quả của các công việc vừa thực hiện trên bộ nhớ hoặc các thiết bị đầu ra khác. 

2.3 Cụ thể và chi tiết cấu tạo phần mềm của CPU

Dưới đây là 5 bộ phận quan trọng, góp phần tạo thành CPU - bộ não máy tính hoàn thiện:

• Khối điều khiển: là một nhóm các bộ phận kết nối với nhau để giải quyết các yêu cầu khác nhau của hệ thống. Đây có thể bao gồm một hoặc nhiều định danh, biểu mẫu điều khiển, các cổng giao tiếp và các bộ điều chỉnh thời gian. Khối điều khiển được sử dụng để thực hiện các tác vụ như tạo ra các trạng thái khác nhau của hệ thống, xử lý thông báo từ các thiết bị ngoại vi và xử lý các tác vụ phức tạp trong tốc độ cao.
• Khối tính toán: là một nhóm các bộ phận tổng hợp được sử dụng để thực hiện các tính toán số. Điều này bao gồm các bộ xử lý để thực hiện các phép tính, các bộ lọc chính xác để lưu trữ các giá trị và phần còn lại của hệ thống. Các khối tính toán có thể được sử dụng để thực hiện các tính toán phức tạp, điều khiển hệ thống và thực hiện các tác vụ một cách độc lập.
• Các thanh ghi: là một thành phần bên trong máy tính được sử dụng để lưu trữ dữ liệu, các trạng thái hoặc các địa chỉ. Thanh ghi là một bộ nhớ đệm ứng dụng định vị có thể đọc và ghi dữ liệu dễ dàng. Một thanh ghi bao gồm các đường kết nối để bộ điều khiển có thể đọc và ghi dữ liệu trực tiếp từ và vào thanh ghi.
• Opcode: là một mã lệnh đơn nhất được sử dụng để định nghĩa hành động cụ thể mà máy tính phải thực hiện. Mỗi lệnh được biểu diễn bởi một số định danh riêng, được gọi là mã lệnh hoặc opcode. Mỗi lệnh được thực hiện bằng cách đọc mã lệnh từ thanh ghi và thực hiện nó.
• Phần điều khiển: là một bộ phận khác trong máy tính được sử dụng để điều khiển các hành động của máy tính và bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Phần điều khiển là một trong những thành phần quan trọng nhất trong máy tính, vì nó định cấu hình cho máy tính như thế nào để hoạt động. 

3. Các thông số kỹ thuật cần quan tâm khi chọn CPU máy tín

Tốc độ xử lý của CPU ngoài phụ thuộc vào những mức xung nhịp và các cache bên trong thì các thành phần kết hợp như các Mainboard, Ram, ổ cứng điều này cũng sẽ quyết định và cấu thành nên một cỗ máy hoàn chỉnh. Xung nhịp CPU càng cao, Bus Ram càng cao và SSD có tốc độ đọc ghi càng cao thì bộ máy tính càng đạt được hiệu năng cao.

3.1 Tốc độ xung nhịp

Tốc độ xung nhịp là số lượng các xung xử lý CPU chạy một giây. Càng cao tốc độ xung nhịp của CPU thì càng nhiều lệnh được xử lý trong một giây. Thông thường các CPU có tốc độ xung nhịp trên 1GHz.

3.2 Core

CPU cũng có khả năng lựa chọn để dựa trên kết quả của các tính toán số. CPU sẽ kiểm tra các lệnh để đảm bảo rằng đã được thực hiện đúng và đồng thời thực hiện các lệnh. Các bộ nhớ nội bộ được sử dụng bởi CPU để lưu trữ dữ liệu và lệnh. CPU sẽ lấy dữ liệu từ bộ nhớ này để thực hiện các hoạt động cần thiết và sau đó chuyển các kết quả thực hiện về bộ nhớ nội bộ.

3.4 Thread

Thread CPU là một công cụ quan trọng trong việc phân tích và xử lý tín hiệu. Chức năng Thread CPU cung cấp một cách để bắt đầu, chạy và thực thi các luồng tín hiệu. Chúng cũng cung cấp một cách để cho phép các luồng tín hiệu của nhiều nhân sự chạy cùng một lúc. Khi sử dụng Thread CPU, những luồng tín hiệu được chuyển đổi trong các phiên làm việc của CPU, để phân chia công việc cho các CPU khác nhau. Thread CPU cung cấp các công cụ hữu dụng dành cho việc xử lý tín hiệu với sự linh hoạt và tốc độ cao.

3.5 Số chân cắm và Card đồ họa tích hợp

CPU có số lượng chân cắm khác nhau tùy thuộc vào thiết bị, nhưng số chân cắm chung bao gồm:

• Chân cắm điện
• Chân cắm RAM 
• Chân cắm SSM 
• Chân cắm ROM 
• Chân cắm fan 
• Chân cắm LAN và các chân cắm khác. 

CPU cũng có thể có một card đồ họa tích hợp để tối ưu hóa hiệu suất trong việc xử lý hình ảnh. 

Card đồ họa tích hợp thường có bộ xử lý, bộ nhớ RAM và một số phần cứng khác để hỗ trợ việc xử lý hình ảnh.

4. Thương hiệu CPU máy tính uy tín, chất lượng

Hiện nay, có rất nhiều thương hiệu CPU máy tính đáng tin cậy về chất lượng nhưng trong đó, có hai ông lớn Intel và Ryzen hiện đang đứng đầu trong lĩnh vực này.

4.1 Intel

Intel Là một trong những thương hiệu CPU lớn nhất trên thế giới với hệ thống sản phẩm tập trung vào sự cao cấp, hiệu suất, và tính năng bền.

• Intel cung cấp các loại CPU từ entry-level đến hiệu năng cao nhất, bao gồm các dòng Centrino, Xeon, và Core.
• Intel cũng là nhà cung cấp lớn nhất trong các lĩnh vực chip điều khiển, các loại thương hiệu chip hỗ trợ, công nghệ đồ hoạ, và các sản phẩm bổ sung.
• Intel cung cấp các chương trình hỗ trợ, tài nguyên hỗ trợ, và cộng đồng bổ sung dành cho các nhà phát triển. Intel cũng cung cấp các nền tảng hỗ trợ tích hợp phần cứng, phần mềm, giải pháp bổ sung, và các giải pháp an ninh để hỗ trợ các người dùng.

4.2 AMD

AMD (Advanced Micro Devices) là một công ty công nghệ đã sản xuất các loại vi xử lý (CPU) được sử dụng trong các máy tính từ những nhà sản xuất lớn như Dell, HP, Apple và Lenovo. AMD cũng có nhiều sản phẩm được tin dùng, bao gồm Ryzen và Ryzen Pro theo công nghệ xử lý xung nhịp, hoặc tốc độ.

• AMD cung cấp các CPU xung nhịp có tốc độ thấp hơn nhưng cũng khả năng tối ưu hóa xử lý hiệu quả hơn. AMD cũng cung cấp những CPU xung nhịp hơi cao hơn với tốc độ xử lý cao hơn và khả năng xử lý tốt hơn.
• AMD cũng là nhà sản xuất chuyên nghiệp của các chip đồ họa, bao gồm các dòng Radeon. AMD đã sản xuất nhiều loại chip đồ họa như Radeon HD 6900 Series, Radeon HD 6800 Series, Radeon HD 6700 Series, Radeon HD 6600 Series, Radeon HD 6570 Series, Radeon HD 6450 Series và Radeon HD 5450 Series.
• Ngoài ra, AMD cũng cung cấp những chip xử lý dùng cho các hệ điều hành như Windows, Linux, MacOS và các hệ điều hành điện tử như Xbox One và PlayStation 4.

Ngoài ra trên thị trường xuất hiện mới, các thương hiệu như Mediatek và Qualcomm cũng được ưa thích với các CPU di động đầu tiên của họ có được những đánh giá chất lượng tốt

5. Các dòng chip( CPU) nên dùng hiện nay

5.1 Các dòng chip( CPU) AMD nên dùng hiện nay

Hiện nay trên thị trường có 4 dòng CPU AMD được sử dụng phổ biến:

• AMD Ryzen: phổ thông là một dòng chip máy tính được thiết kế để hỗ trợ công nghệ xử lý ứng dụng thông minh như AI và Machine Learning. Nó cũng cung cấp khả năng tính toán cấp cao, hiệu năng cao và năng lượng thấp, đi kèm với nhiều tính năng và hỗ trợ tốt nhất dành cho các trò chơi.
• AMD FX: là dòng chip máy tính xử lý đa nhiệm, được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng đa nhiệm mới nhất. Nó cung cấp hiệu năng xử lý và tính năng nâng cao để hỗ trợ các tác vụ đa nhiệm như lập trình, giải trí, và phục vụ các mục đích khoa học và doanh nghiệp.
• AMD Athlon: là dòng chip máy tính xử lý tốc độ cao mang đến hiệu suất xử lý và các tính năng để hỗ trợ các trò chơi và ứng dụng đa nhiệm. Nó cung cấp hiệu năng tuyệt vời, hiệu suất xử lý mạnh mẽ, với tốc độ quay lên đến 4.2GHz.
• AMD Threadripper: là dòng chip máy tính tốc độ cao nhất hiện nay của AMD, được thiết kế để hỗ trợ công nghệ xử lý ứng dụng thông minh như AI và Machine Learning. Nó cung cấp công nghệ mới nhất về tính toán cấp cao và hiệu suất xử lý mạnh mẽ, đi kèm với hiệu năng tuyệt vời và tốc độ xử lý lên đến 4.3Hz. 

5.2 Các dòng CPU Intel nên dùng hiện nay

Ngày nay, nhiều người đang tìm kiếm sự lựa chọn tốt nhất cho họ khi mua một máy tính. Bài blog này sẽ so sánh và phân tích chi tiết về các CPU Intel khác nhau hiện có trên thị trường.

• CPU Intel Pentium là một loại CPU mạnh mẽ nhưng có giá phải chăng. Nó cung cấp khả năng xử lý tốt nhất nhưng không phải là phiên bản mới nhất của Intel. 
• CPU Intel Celeron cũng cung cấp khả năng xử lý tốt, nhưng mức giá thấp hơn so với Pentium. Đây là lựa chọn tuyệt vời cho những người không cần nhiều khả năng xử lý này.
• CPU Intel Xeon là sản phẩm hàng đầu của Intel với các xử lý hiệu suất cao nhất. Nó cũng là phiên bản mới nhất của Intel và cung cấp khả năng xử lý vượt trội.
• CPU Intel Core I: Nó được thiết kế để cung cấp chất lượng hiệu suất tuyệt vời và có thể chạy đa nhiệm một cách thuận tiện. Cũng giá phải chăng và rất phù hợp với mọi người.

Tóm lại, bạn nên chọn CPU Intel Core i nếu muốn xử lý hiệu quả và đa nhiệm, CPU Intel Xeon nếu bạn có tiền và muốn công nghệ hiện đại nhất, CPU Intel Celeron nếu bạn thiếu tiền và không cần quá nhiều xử lý, và CPU Intel Pentium nếu bạn muốn giữ được mức giá cân bằng cũng như khả năng xử lý tốt.

6. Tổng kết

Khoavang.vn là một địa điểm tin cậy để mua CPU máy tính với giá cả hợp lý. Tự tin cung cấp các sản phẩm chính hãng với dịch vụ chu đáo và hỗ trợ tốt, mang đến cho người dùng những trải nghiệm tuyệt vời với mức giá tốt nhất.