CPU là gì? Thành phần, chức năng và các loại CPU máy tính

Thành phần bé nhỏ nhưng cũng đắt đỏ nhất trong linh kiện máy tính đó chính là bộ xử lý CPU, mọi người nói về bộ phận này rất nhiều nhưng thực sự ít ai hiểu rõ bản chất CPU là gì? Cấu tạo của CPU thế nào?  Để giải đáp cho nỗi băn khoăn này, xin mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi để biết thêm thông tin của CPU nhé!

CPU là gì?

Trước khi tìm hiểu cấu tạo và chức năng của CPU, bạn cần biết tổng quan về CPU là gì? CPU là từ viết tắt của một cụm tiếng Anh Central Prossesing Unit, nghĩa là bộ phận trung tâm xử lý dữ liệu. Vậy thực sự, bộ xử lý trung tâm CPU là gì? Hiểu đơn giản nó như một “bộ não” của chiếc máy tính điều khiển các thành phần còn lại vận hành một cách trơn tru.

Có thể coi, CPU là bộ phận quan trọng nhất, tại đó, mọi thông tin, cũng như thao tác và dữ liệu được đưa vào sẽ được tính toán và đưa ra lệnh để điều khiển hoạt động của máy tính. CPU sẽ vận hành, xử lý nhanh chóng những dữ liệu mà nó nhận được từ phần mềm và phần cứng, và xuất thông tin ra ngoài màn hình cho người dùng thấy được kết quả.

CPU nằm ở phần nào của máy tính?

CPU nằm trong máy tính, bộ xử lý trung tâm được gắn cố định tại phần trung tâm của bo mạch chủ. Chẳng ai có thể nhìn được nó, nếu bạn không tháo bảng điều khiển bên trong ra khỏi vỏ máy tính bàn, nó nằm ở dưới bộ phần quạt tản nhiệt. Vì luôn phải được “làm việc liên tục” nên CPU cực kỳ dễ bị nóng.

Quạt tản nhiệt CPU

Thành phần của CPU như thế nào?

CPU có rất nhiều loại và khá đa dạng cho khách hàng lựa chọn, không khó để tìm mua CPU trên thị trường. CPU được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắp xếp sao cho chúng liên kết với nhau trên một bảng mạch. Cấu tạo của CPU gồm có 5 thành phần, trong đó có 3 bộ phận chính: CU, Registers, ALU.

• CU - Control Unit - Khối điều khiển: Thành phần này đảm nhiệm vai trò thông dịch các lệnh được nhập vào và điều phối thực hiện các lệnh, cung cấp thông tin cho phép CPU biết cần phải làm gì. Theo hướng dẫn này, mạch kết nối CPU với những thành phần khác cũng sẽ được kích hoạt.
• ALU - Arithemetic Logic Unit - Khối tính toán: Đơn vị số học và logic ALU đảm nhiệm tất cả các phép tính số học và logic, sau đó cho ra kết quả tới thanh ghi nhớ hoặc bộ nhớ. ALU sở hữu những mạch logic hoặc cổng logic thực hiện tất cả những hoạt động này.
• Registers - Các thanh ghi và bộ nhớ: Là những bộ nhớ có dung lượng nhỏ nhưng tốc độ truy cập cao, nằm trong chính CPU. Chức năng của nó là lưu trữ tạm thời những toán hạng, kết quả tính, địa chỉ các ô nhớ hoặc thông tin điều kiện, Mỗi thanh ghi đảm nhiệm một vai trò cụ thể. Thanh ghi quan trọng nhất là bộ đếm chương trình (PC - Program Counter) hướng dẫn lệnh sẽ cần thực hiện tiếp theo.

CPU có chức năng gì?

Bản chất, một CPU sẽ nhận những lệnh từ một chương trình (hoặc ứng dụng) rồi thực hiện phân tích môt phép toán. Quy trình này sẽ phân làm 3 giai đoạn chính: Tìm nạp, giải mã, thực thi. CPU tìm nạp lệnh từ RAM, giải mã lệnh thực sự là gì, rồi tiến hành xử ý bằng việc sử dụng cách thành phần liên quan tới CPU.

Tìm nạp

Quy trình này liên quan tới việc nhận được lệnh, lệnh này sẽ được thể hiện thông qua một chuỗi các số và được chuyển vào CPU từ RAM. Một lệnh sẽ chỉ là một phần nhỏ của một thao tác bất kỳ, thế nên CPU cần biết lệnh nào sẽ phải thực hiện tiếp theo. Địa chỉ lệnh hiện tại sẽ được lưu trữ bởi một Program Counter - Bộ đếm chương trình (PC). PC cùng với những lệnh đấy được đặt vào Instruction Register - Thanh ghi lệnh (IR). Độ dài của PC sẽ tăng lên để tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo.

Giải mã

Lệnh được tìm nạp và lưu trữ ở IR, CPU sẽ truyền lệnh tới một mạch là bộ giải mã lệnh. Việc này sẽ chuyển lệnh thành những tín hiệu được truyền qua các phần khác thuộc bộ xử lý CPU để thực hiện hành động.

Thực thi

Cuối cùng, những lệnh đã giải mã sẽ gửi tới các bộ phận liên quan tới CPU để thực hiện. Kết quả thường được ghi vào một CPU Register - Điểm tham chiếu bằng các lệnh sau đó, nói một cách dễ hiểu thì nó như vai trò của bộ nhớ máy tính.

Tốc độ xử lý của CPU

Sự tiến bộ của khoa học công nghệ hiện nay đã cho phép của bộ vi xử lý có xung nhịp cao biểu thị số chu kỳ xử lý mỗi giây mà CPU có thể thực hiện. Tốᴄ độ хử lý ᴄủa CPU là tần ѕố tính toán ᴠà làm ᴠiệᴄ, ᴄhúng đượᴄ đo bằng đơn ᴠị GHᴢ hoặᴄ MH.

Với cùng một dòng chip, bạn sẽ thấy xung nhịp cao hơn, tương ứng với tốc độ xử lý nhanh hơn, mang lại hiệu suất làm việt cao hơn. Nếu giữa 2 dòng ᴄhip kháᴄ nhau như ᴄore i3 ѕẽ thấу 2 nhân хung nhịp 2.2GHᴢ ᴠà Intel Pentium Dual ᴄore 2.3GHᴢ. Lúᴄ nàу khó ᴄó thể ѕo ѕánh ᴄhúng ᴠới nhau ᴠì tốᴄ độ хử lý ᴄủa ᴄhúng lúᴄ nàу ѕẽ kháᴄ nhau. Để quуết định tốᴄ độ хử lý ᴄủa laptop ᴄòn phụ thuộᴄ ᴠào nhiều уếu tố tác động như: Bộ nhớ đệm, RAM haу ᴄáᴄ bộ phận kháᴄ như ᴄhip, đồ họa, ổ ᴄứng,…