Dùng máy tính thì chắc chắn bạn đã nghe qua thuật ngữ CPU, vậy CPU là gì, CPU có phải là thùng máy không và CPU có chức năng gì với máy tính, cùng tìm hiểu những câu hỏi về CPU máy tính này qua bài viết trong series phần cứng cơ bản sau.
1. Khái niệm CPU
Được gọi là bộ xử lý, bộ xử lý trung tâm, hoặc bộ vi xử lý, CPU (Central Processing Unit) là bộ xử lý trung tâm của máy tính. CPU xử lý tất cả các lệnh mà nó nhận được từ phần cứng và phần mềm chạy trên máy tính.
2. Tổng quan về CPU
Hình ảnh dưới đây là một ví dụ về mặt trước và mặt sau của một bộ xử lý Intel Pentium. Bộ vi xử lý được đặt và bảo mật vào một đế cắm CPU (CPU socket) tương thích được tìm thấy trên bo mạch chủ. Bộ xử lý sản sinh nhiệt, vì vậy chúng được phủ một tản nhiệt để giữ mát và chạy trơn tru.
Như thấy trên hình, chip CPU thường có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật và có một góc nhỏ để đặt chip đúng vào đế cắm CPU. Ở dưới cùng của con chip là hàng trăm chân nối được nối vào mỗi lỗ tương ứng trong đế cắm CPU. Ngày nay, hầu hết các CPU đều giống với hình ảnh được hiển thị ở trên. Tuy nhiên, Intel và AMD có khe cắm bộ vi xử lý lớn hơn và trượt vào khe trên bo mạch chủ. Ngoài ra, qua nhiều năm, đã có hàng chục loại đế cắm khác nhau trên bo mạch chủ. Mỗi đế cắm chỉ hỗ trợ các loại bộ xử lý cụ thể và mỗi bộ đều có cách bố trí chân riêng.
3. Lịch sử CPU
CPU đầu tiên được phát triển tại Intel với sự giúp đỡ của Ted Hoff và những người khác vào đầu những năm 1970. Bộ xử lý đầu tiên được Intel phát hành là bộ vi xử lý 4004 như hình bên dưới.
4. Các thành phần của CPU
Trong CPU, các thành phần chính là ALU (bộ số học và logic – Arithmetic Logic Unit) thực hiện các hoạt động toán học, logic, thao tác và CU (Bộ điều khiển – Control Unit) điều khiển tất cả các hoạt động của bộ xử lý.
5. Các loại CPU
Trước đây, bộ vi xử lý máy tính sử dụng số để xác định bộ xử lý và giúp xác định bộ vi xử lý nhanh hơn. Ví dụ, bộ vi xử lý Intel 80486 (486) nhanh hơn bộ vi xử lý 80386 (386). Sau khi giới thiệu bộ vi xử lý Intel Pentium (được coi là 80586), tất cả bộ xử lý máy tính đều bắt đầu sử dụng các tên như Athlon, Duron, Pentium và Celeron.
Ngày nay, ngoài các tên khác nhau của bộ vi xử lý máy tính, có nhiều kiến trúc (32-bit và 64-bit), tốc độ và khả năng khác nhau. Dưới đây là danh sách các loại phổ CPU phổ biến cho máy tính sử dụng gia đình hoặc kinh doanh.
Lưu ý: Có nhiều phiên bản cho một số loại CPU.
Bộ xử lý AMD
| K6-2 K6-III Athlon Duron Athlon XP |
Sempron Athlon 64 Mobile Athlon 64 Athlon XP-M Athlon 64 FX |
Turion 64 Athlon 64 X2 Turion 64 X2 Phenom FX Phenom X4 |
Phenom X3 Athlon 6-series Athlon 4-series Athlon X2 Phenom II |
Athlon II E2 series A4 series A6 series A8 series A10 series |
Bộ xử lý Intel
| 4004 8080 8086 8087 8088 80286 (286) 80386 (386) 80486 (486) |
Pentium Pentium w/ MMX Pentium Pro Pentium II Celeron Pentium III Pentium M Celeron M |
Pentium 4 Mobile Pentium 4-M Pentium D |
Pentium Extreme Edition Core Duo Core 2 Duo |
Core i3 Core i5 Core i7 |
Dòng sản phẩm AMD Opteron, Intel Itanium và Xeon là các CPU được sử dụng trong các máy chủ và máy tính trạm cao cấp. Một số thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng, sử dụng CPU ARM. Những CPU này có kích thước nhỏ hơn, đòi hỏi ít điện năng hơn và tạo ra ít nhiệt hơn.
6. CPU chuyển dữ liệu nhanh như thế nào?
Như với bất kỳ thiết bị nào sử dụng tín hiệu điện, dữ liệu di chuyển với tốc độ gần như tốc độ ánh sáng, là 299.792.458 m/s. Việc đạt được tốc độ gần như ánh sáng phụ thuộc vào môi trường (loại kim loại trong dây) mà tín hiệu đó đang đi chuyển nên hầu hết các tín hiệu điện di chuyển với tốc độ bằng khoảng 75 đến 90% tốc độ ánh sáng.
7. Liệu một GPU có thể được sử dụng thay cho CPU?
Câu trả lời là không. Mặc dù GPU có thể xử lý dữ liệu và thực hiện nhiều công việc giống như CPU nhưng nó không có khả năng thực hiện nhiều chức năng theo yêu cầu của hệ điều hành và phần mềm điển hình.
8. Một máy tính có thể làm việc mà không có một CPUkhông?
Câu trả lời cũng là không. Tất cả các máy tính đều yêu cầu một số loại CPU.