CPU hay bộ xử lý trung tâm là một con chip dùng để xử lý, tính toán và điều phối thông tin trong toàn bộ hệ thống máy tính. CPU giống như bộ não của toàn hệ thống vậy. Bộ xử lý càng mạnh thì càng xử lý được nhiều thông tin hơn. Và một CPU sẽ có rất nhiều thông số kĩ thuật, điều đó cũng sẽ gây ra khá nhiều trở ngại cho những người muốn bắt đầu tìm hiểu về PC, sau đây là những kiến thức cơ bản nhất về một CPU mà người mới sẽ cần nắm để tìm hiểu sâu hơn.

1. Nhân CPU

Số nhân (core): Mỗi nhân giống như một bộ não, càng nhiều nhân thì CPU sẽ càng xử lý được nhiều thông tin cùng lúc, càng chạy được nhiều tác vụ cùng lúc.

Ví dụ như một CPU chỉ có 1 nhân sẽ phải dùng nhân đó để xử lý tất cả các tác vụ mà máy tính đang chạy đồng thời. CPU có nhiều nhân hơn sẽ xử lý được nhiều tác vụ đồng thời hơn, chạy đa tác vụ hiệu quả hơn.

2 Luồng xử lý

Khái niệm (đơn giản) về luồng xử lý

Luồng xử lý là một khái niệm khá chuyên môn. Chúng ta có thể hình dung đơn giản như sau: Khi cần thực hiện một tác vụ thì phần mềm sẽ gởi tín hiệu cho CPU để xử lý, một chuỗi các tín hiệu nối tiếp nhau liên tục xem là một luồng xử lý.

Khái niệm (đơn giản) về đa luồng

Một số CPU hiện nay có thể xử lý 2 luồng trên mỗi nhân bằng cách giả lập một nhân vật lý thành 2 nhân ảo để chạy cùng lúc 2 luồng xử lý. Tổng số luồng càng nhiều thì càng nhiều luồng thông tin được xử lý cùng lúc, tối ưu hóa được hiệu năng của 1 CPU, từ đó giúp CPU chạy đa tác vụ trên 1 nhân tốt hơn. Ví dụ cùng một kiến trúc thiết kế, một CPU có 4 nhân và 8 luồng sẽ mạnh hơn một CPU 4 nhân 4 luồng trong trường hợp có nhiều thông tin cần được xử lý cùng lúc.

3. Xung nhịp (Clock)

  • Xung nhịp (hoặc tần số cơ sở): Là số lần đóng mở của các bóng bán dẫn trong CPU trong một đơn vị thời gian, được tính bằng GHz (tỉ lần trên giây). Xung nhịp càng cao thì CPU có tốc độ xử lý càng nhanh.
  • Xung cơ bản (Base Clock): Có thể hiểu là mức xung cơ bản của CPU khi chạy các tác vụ thông thường.
  • Xung tăng cường (Intel gọi là Turbo Boost, AMD gọi là Turbo Core): Là mức xung tối đa mà hệ thống có thể tự đẩy lên trong giới hạn cài đặt mặc định của nhà sản xuất nhằm tăng hiệu năng xử lý khi cần thiết. Tính năng này chỉ có trên một số dòng CPU nhất định.
Core i7 8086K – một CPU phiên bản kỉ niệm 40 năm ngày Intel cho ra đời CPU Intel 8086. i7 8086K có mức xung tăng cường đơn nhân lên đến 5.0GHz.

Thuật ngữ “Ép Xung”, “Overclock” hay “OC”: Là hành động đẩy mức xung nhịp của CPU lên cao hơn xung nhịp tối đa được nhà sản xuất xác định để tăng thêm hiệu năng xử lý.

Xung nhịp cao hơn cũng đồng nghĩa với việc tiêu tốn năng lượng nhiều hơn và tỏa nhiều nhiệt hơn, lúc này thì chúng ta sẽ cần phải tính toán giải pháp làm mát hiệu quả cho CPU nếu không muốn nó trở nên quá nóng.

Trong những cuộc ép xung đặc biệt, người ta có thể hạ nhiệt của CPU xuống mức gần âm 200 độ C bằng Ni-tơ lỏng để ép nó chạy với mức xung nhịp vượt quá ngưỡng tối đa rất nhiều – điều không thể làm được với điều kiện nhiệt độ bình thường.

Việc ép xung bằng Ni-tơ lỏng thực chất mang tính chất thể hiện trình độ của người thực hiện nhiều hơn là hiệu quả sử dụng vì việc này sẽ ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của CPU.

Trên thực tế, khi sử dụng, người ta sẽ chỉ ép xung CPU lên rất ít, đồng thời cũng phải có giải pháp tản nhiệt hiệu quả để tránh gây ảnh hưởng đến độ bền của nó.

4. Tiến trình

  • “Tiến trình sản xuất” ở đây là một thuật ngữ mô tả công nghệ chế tạo một hệ thống vi mạch bán dẫn. Chúng ta thường nghe thấy những cụm từ như ” tiến trình 14nm”, “tiến trình 10″… những con số như 14nm, 10nm ở đây được hiểu là kích thước của một bóng bán dẫn trong vi mạch của một CPU.
  • Tiến trình càng nhỏ thì càng đặt được nhiều bóng bán dẫn trên cùng một không gian hơn, bộ xử lý sẽ càng nhỏ gọn và mạnh mẽ hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn và cũng ít thất thoát năng lượng hao phí hơn. Những CPU càng về sau sẽ có tiến trình ngày càng nhỏ hơn.

Gordon Moore – một trong những sáng lập viên của tập đoàn sản xuất chip máy tính nổi tiếng Intel đã có phát biểu như sau: “Số lượng bóng bán dẫn (transistor) trên mỗi đơn vị inch vuông sẽ tăng lên gấp đôi sau mỗi năm”. tham khảo thêm tại đây: định luật Moore

Intel Core i9-9900K – CPU mạnh nhất thế giới dành cho người dùng phổ thông thời điểm hiện tại, được sản xuất trên tiến trình 14nm.

Một CPU còn có những yếu tố mà người dùng phải cân nhắc khi lựa chọn.

Chuẩn RAM hỗ trợ (đọc thêm về chuẩn RAM tại đây)

4 thanh RAM DDR4 G.SKILL Trident Z Royal RGB SILVER

Qua mỗi thế hệ, RAM sẽ có một chuẩn mới, nhanh hơn, dung lượng lớn hơn và tiết kiệm điện hơn. Mỗi một con chip CPU sẽ hỗ trợ một hoặc một số chuẩn RAM.

Ví dụ các CPU thế hệ thứ 8 của Intel chỉ hỗ trợ chuẩn RAM là DDR4 thì bạn sẽ không thể dùng nó với một thanh RAM chuẩn DDR3 hoặc DDR2.

Chuẩn Socket (đọc thêm về manboard tại đây)

  • Socket ở đây có thể hiểu là đế tiếp xúc với CPU trên mainboard, là nơi CPU giao tiếp với mainboard và với các linh kiện khác thông qua mainboard.
  • Chuẩn socket là quy chuẩn của đế tiếp xúc đó, và nó có thể được thay đổi theo các thế hệ CPU để phù hợp hơn với các công nghệ hiện hành.
  • Ví dụ như những con chip CPU thế hệ thứ 8 và thứ 9 của Intel sẽ dùng chuẩn socket 1151v2 và có thể kết nối với những mainboard có cùng chuẩn kết nối này. Đối với CPU của AMD thì họ cam kết là các CPU của họ sẽ sử dụng chuẩn socket AM4 cho đến hết năm 2020.
Intel Core i3 8100 – một con chip CPU thế hệ thứ 8 của Intel, sử dụng chuẩn socket 1151v2

TDP

  • TDP (Thermal Design Power) – Công suất tỏa nhiệt trên thiết kế, có thể hiểu là công suất tỏa nhiệt trung bình đối với điều kiện sử dụng bình thường.
  • Thông số này mang tính chất tham khảo, được nhà sản xuất công bố để người dùng xác định phương pháp tản nhiệt và một bộ nguồn hợp lý.

iGPU (Nhân đồ họa tích hợp)

  • iGPU là viết tắt của “Integrated Graphics Processing Unit”, dùng để xử lý và xuất tín hiệu hình ảnh. Một số CPU không có nhân đồ họa tích hợp bắt buộc phải có VGA để có thể xuất ra hình ảnh.
  • Một số iGPU có thể đạt được mức hiệu năng khá đáng kể, đến mức có thể xử lý mượt mà những game đòi hỏi cấu hình vừa phải như LoL, Dota 2. Điển hình là VEGA 8 và VEGA 11, được tích hợp trên một số con chip Ryzen của AMD.
CPU Ryzen 5 2400G được AMD ưu ái trang bị iGPU VEGA 11, và nó mạnh đến nỗi bạn có thể chơi được PUBG !

Trên đây là những thông tin cơ bản mà bạn đọc cần biết để có thể từng bước nắm vững kiến thức về PC nói chung và CPU nói riêng. Hi vọng có thể giúp ích cho các bạn, cảm ơn các bạn vì đã bỏ chút thời gian đọc bài viết của mình!

Phần 2 – Bo mạch chủ

Nguồn: GEARVN (Axium Fox)