CPU là gì?

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.

Bộ xử lý Intel Pentinum

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. 

Bộ vi xử lý đầu tiên

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.

Các thành phần của CPU

Trong lịch sử bộ xử lý máy tính, tốc độ (tốc độ xung nhịp - clock speed) và khả năng của bộ xử lý đã cải thiện đáng kể. Ví dụ, bộ vi xử lý đầu tiên là Intel 4004 được phát hành ngày 15 tháng 11 năm 1971 có tới 2.300 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện 60.000 thao tác/giây. Bộ xử lý Intel Pentium có 3.300.000 linh kiện bán dẫn transistor và thực hiện khoảng 188.000.000 lệnh mỗi giây.

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 CPU không?

Câu trả lời cũng là không. Tất cả các máy tính đều yêu cầu một số loại CPU.

Thứ Hai, 13/11/2017 14:13
  • 5 ★ 5 👨
  • 1.767