Đúng là nếu bạn chi hàng ngàn đô la để mua CPU đắt nhất hiện có trên thị trường tại một thời điểm nhất định, nó sẽ vượt trội hơn các tùy chọn. Nhưng nó có thể làm việc 5 tốt hơn 10% so với CPU cấp độ tiếp theo, rẻ hơn vài trăm đô la. Do đó, điều quan trọng là phải biết các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất CPU để bạn có thể đưa ra quyết định mua tốt hơn.
CPU là gì
CPU (Bộ xử lý trung tâm), đôi khi được gọi là "bộ xử lý", là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống máy tính. Vì hệ thống máy tính là bộ não, nên nhiệm vụ của nó là xử lý tất cả các tính toán dữ liệu và đảm bảo rằng chúng được xử lý nhanh nhất có thể.
CPU không phải là thứ bạn có thể nhìn thấy từ bên ngoài máy tính. Thực tế, bạn sẽ không thể nhìn thấy CPU trên một máy tính được lắp ráp hoàn chỉnh. Để nhìn thấy nó, bạn cần tháo vỏ máy tính, ngắt kết nối cáp và tháo tản nhiệt (và quạt) và chỉ sau đó bạn mới có thể nhìn thấy bề mặt của CPU. Hình dạng của CPU là một con chip vuông nhỏ có nhiều chân kết nối bên dưới.
Các hình ảnh dưới đây cho thấy mặt sau và mặt trên của CPU.
CPU hoạt động như thế nào
Để đơn giản, có thể minh họa cách CPU hoạt động với ba bước sau:
- Khi bạn bấm vào để chạy chương trình, lệnh thô đầu tiên được tải xuống từ đĩa cứng (đôi khi từ bộ nhớ) và được gửi đến CPU để xử lý.
- Khi CPU thực hiện lệnh, nó sẽ chạy logic và tính kết quả.
- Khi bộ xử lý hoàn tất, nó sẽ xử lý kết quả cho thiết bị tương ứng để xuất ra cho người dùng.
Nó có vẻ đơn giản, nhưng tất cả ba bước phải được hoàn thành trong vài giây. Một sự chậm trễ trong bất kỳ bước nào trong số này sẽ gây ra sự chậm trễ trong máy tính.
đồng hồ tốc độ
Mỗi CPU được trang bị một đồng hồ bên trong mang đến cho nó một "nhịp điệu" hoạt động. "Tốc độ đồng hồ", còn được gọi là "Tốc độ đồng hồ", đề cập đến số lượng hoạt động mà CPU có thể thực hiện trong một giây.
Đây là số tính bằng Hz (Hertz và theo phần mở rộng, megaHertz và gigaHertz được xem là MHz và GHz) mà bạn thường thấy bên cạnh tên CPU.
Vấn đề là để đi nhanh hơn, bạn phải chạy nhiều điện hơn thông qua CPU và nó tạo ra nhiệt. Sau khi mái trên tắt 4 GHz, thật khó để giữ cho CPU đủ mát.
Hiệu suất của CPU tính bằng Hz chủ yếu ảnh hưởng đến các ứng dụng đơn luồng. Phần mềm hiện đại nhất, chẳng hạn như các trình duyệt Chrome và Firefox phổ biến, được thiết kế để tận dụng nhiều lõi (nhiều hơn về phần này trong phần tiếp theo) và các luồng, thay vì chỉ phụ thuộc vào tốc độ xung nhịp. Máy tính thường sẽ hoạt động tốt hơn trên CPU có nhiều lõi nhưng tốc độ xung nhịp chậm hơn so với lõi đơn nhanh hơn.
Số lượng lõi
Kể từ khi tăng tốc độ thực tế ngày càng khó khăn hơn, các nhà sản xuất CPU đã quyết định bổ sung khả năng đa nhiệm bằng cách thêm nhiều lõi vào CPU.
Đây là một dịch vụ để mô tả các CPU đa lõi tương đương với việc "đánh bại hai hoặc nhiều CPU trong cùng một gói". Chúng có thể trông như thế này đối với người tiêu dùng trung bình, nhưng thiết kế thực tế của chúng thông minh hơn nhiều so với việc chỉ dán hai CPU cạnh nhau.
Khi cùng tồn tại trên cùng một vòi phun, các lõi riêng lẻ của CPU đa lõi chia sẻ một số tài nguyên, để giảm chi phí sản xuất và cải thiện hiệu suất. Ví dụ, họ có thể chia sẻ bộ đệm, kết nối với các thành phần khác trên bo mạch chủ, v.v.
CPU đa lõi có thể đồng nhất hoặc không đồng nhất. CPU đồng nhất chứa hai hoặc nhiều lõi giống nhau. CPU không đồng nhất chứa lõi của các loại khác nhau. Ví dụ, các CPU trong hiện đại smartphones thường bao gồm một lõi trung tâm tốt hơn trong hoạt động chung và một số lõi nhỏ hơn giúp chụp ảnh, A.I., v.v.
Với các nhà sản xuất CPU chú ý đến việc thêm nhiều lõi thay vì đẩy thêm giới hạn GHz, phần mềm và hệ điều hành hiện đại cũng theo đó. Hầu hết các phần mềm hiện đại đã sử dụng nhiều lõi, nhưng bạn vẫn có thể tìm thấy rất nhiều công cụ, ứng dụng và thậm chí các trò chơi hoạt động tốt hơn ở tốc độ lõi đơn cao hơn so với đa lõi. Điều này xảy ra bởi vì một số khối lượng công việc đơn giản là không thể song song, chia thành các phần nhỏ hơn và trải rộng trên nhiều lõi.
Cache và kiến trúc
Quay lại 8-bit ngày, RAM của máy tính đủ nhanh để cung cấp cho CPU mọi thứ nó cần. Khi CPU tiếp tục tăng tốc, RAM bắt đầu tăng. Đó là khi bộ đệm được đưa vào hỗn hợp.
Một bộ đệm, thực sự là một bộ nhớ nhỏ và cực nhanh, được thêm vào CPU để lưu trữ lệnh ngay lập tức từ RAM. Vì bộ đệm chạy cùng tốc độ với CPU, nên nó có thể nhanh chóng cung cấp thông tin cho CPU trong thời gian ngắn nhất mà không bị trễ.
Có nhiều cấp độ khác nhau của bộ đệm. trình độ 1 (L1) bộ đệm là hình thức bộ đệm cơ bản nhất và tồn tại trên mọi CPU. trình độ 2 (L2) bộ đệm có kích thước bộ nhớ lớn hơn và được sử dụng để lưu trữ các hướng dẫn ngay lập tức hơn. Nói chung, bộ đệm L1 lưu trữ bộ đệm L2, từ đó lưu trữ RAM, từ đó lưu trữ dữ liệu ổ cứng. Với công nghệ đa lõi mới hơn, thậm chí còn có bộ đệm L3 hoặc L4 có kích thước lớn hơn và được chia sẻ giữa các lõi khác nhau.
Điều đáng chú ý là chúng có thể trở nên ít quan trọng hơn trong tương lai nếu ai đó tìm ra cách tăng tốc kết nối giữa CPU và RAM đáng kể. Chúng tôi đề cập đến điều này với AMD sức mạnh bằng cách nào đó đã xoay sở để loại bỏ điều này và là một trong những lý do tại sao thế hệ bộ xử lý kiến trúc Zen tiếp theo của họ rất thú vị.
Trên đây là những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất CPU. Bạn cũng có thể muốn biết sự khác biệt giữa CPU Intel và AMD và cách chọn CPU AMD.
Bài viết này có hữu ích không?
