Thảo luận về nhân, luồng, đơn nhân và đa nhân CPU

Trong bài viết này mình sẽ tập hợp các kiến thức để Thảo luận về nhân, luồng, đơn nhân và đa nhân- chọn cpu nào cho máy tính chơi game? Đây là các bài thảo luận sâu về bộ vi xử lý- CPU rất hay được tổng hợp và viết lại để các bạn. Bài viết được update liên tục nếu có thay đổi mới. Update mới nhất 29/7/2017.

Nội dung chính:

Toggle

Phân biệt về core và thread

1. Core là CPU độc lập, bây giờ người ta có thể nhồi mấy cái CPU vào 1 chỗ tạo thành cái CPU có 2,4,6,8 CPU trong nhân. Thông thường số code thường là số chẵn.

2. Thread là luồng tín hiệu.

Khi cần làm gì đó thì phần mềm gửi xung tín hiệu cho CPU xử lý, thời sơ khai thì CPU chỉ xử lý 1 việc vào 1 thời điểm, đến khi xuất hiện những cái củ chuối như Program Counter…thì thằng CPU biết tạm dừng việc này để làm việc khác. Vì vậy các ông viết phần mềm mới nghĩ ra cách chia lẻ việc cần xử lý ra làm nhiều tập lệnh khác nhau để ông CPU dể đường làm ăn hơn. Kiểu nhưng trước đưa lệnh NẤU CƠM thì ông CPU lụi cụi làm xong mới làm việc khác nhưng giờ chia thành VO GẠO, ĐỔ NƯỚC, CẮM ĐIỆN… tiện cái gì làm cái đó và mỗi việc cũng ít thời gian hơn nên đang làm cũng có thể NGHE ĐIỆN THOẠI được.

 

Nhưng dù sao thì lệnh vẫn phải chờ. nhồi nhiều CPU vào thì đắt tiền mà CPU vẫn chưa dùng hết sức nên INTEL mới phát triển vụ Siêu Phân Luồng, tác dụng như sau:

Siêu phân luồng là gì:

Có nghĩa là nó giả lập cái CPU thành 2 cái CPU luận lý có cùng cấu trúc và tài nguyên như CPU vật lý, cái CPU Vật lý trở thành Sếp để điều phối 2 thằng này, thằng nào làm nhiều thì share cho nó nhiều tài nguyên. Vậy cho nên có nhiều ông thắc mắc là full load mà ở task manager của em nó có 50%, 100:2 = 50 chứ còn sao nữa. Từ đó 1 ông CPU có 2 luồng làm việc và có những loại quái thai là 1 core 2 threat, 2 core 4 threat, 4 core 8 threat 

Cách nói nôm na là : Một nhân cpu có 3 hoạt động là nhận dữ liệu, xử lý dữ liệu, xuất dữ liệu. 1luồng tín hiệu vào sẽ phải chạy hết 3 hoạt động đó thì mới quay lại từ đầu. vậy khi mà cpu đang ở giai đoạn xử lý dữ liệu thì khối nhận dữ liệu sẽ phải chờ, cũng như thế khi cpu đang ở khối xuất dữ liệu thì 2 khối kia sẽ chờ, rất lãng phí. do đó người ta cho 2 luồng dữ liệu vào đồng thời, vậy thì khi luồng 1 đang ở khối 2 thì luồng 2 đang ở khối 1, dữ liệu đc xếp chồng và xử lý liên tục. đó gọi là công nghệ siêu phân luồng

 

Trong những lúc bình thường thì I7 hơn vì nó có 4 người nhưng có thể làm 8 việc 1 lúc. Phenom 6 ông làm 6 việc sẽ chậm hơn. Trong trường hợp đánh nhau thì 4 ông đương nhiên thua 6 ông. Người ta tính rằng trong tác nghiệp bình thường, 2 core luận lý làm nhanh hơn trg hợp chỉ có 1 core vật lý 40%.

 

 

Cần phải nói thêm là các CPU đa nhân đã bắt đầu xuất hiện trên thị trường vào khoảng năm 2005. Intel là người tiên phong với những model đa nhân dành cho máy chủ đầu tiên dựa trên nền tảng x86/x86-64 của mình (dòng chip Itanium), AMD ngay sau đó đã có lời đáp trả bằng những model lõi kép Opteron vào tháng 4/2005. Intel lại nhanh chân hơn AMD khi giới thiệu chip Pentium D dành cho thị trường tiêu dùng phổ thông vào tháng 5/2005, sự kiện này được xem như là mốc khởi đầu cho cuộc cạnh tranh CPU đa nhân nhiều năm sau đó. Cuộc chiến này lan rộng trên nhiều mặt trận, từ máy tính để bàn sang máy tính xách tay, từ máy chủ qua đến smartphone và máy tính bảng. Số lượng nhân thay đổi chóng mặt, từ 2 nhân, lên 4 nhân, 6 nhân và một số chip 8 nhân đã được lên kế hoạch (kiến trúc Bulldozer của AMD). Tuy nhiên phổ biến nhất với đa số người dùng vẫn là những chip 2 nhân và 4 nhân, 6 nhân rất ít xuất hiện trên thị trường phổ thông, còn 8 nhân trở lên chỉ dành cho các hệ thống máy chủ. Vậy, câu hỏi đặt ra là, bạn nên trang bị chip 2 nhân hay 4 nhân khi mua máy tính mới?

Tác dụng của đa nhân là gì?

Khi máy tính bạn có một CPU đa nhân, nói đơn giản máy của bạn có thể làm nhiều việc cùng một lúc (đa nhiệm), hoặc làm một việc lớn nhanh hơn bình thường, nếu ứng dụng đó được lập trình để hỗ trợ đa nhân. Khái niệm đa nhiệm rất dễ hiểu: bạn vừa có thể duyệt web, check mail thường xuyên, xử lý bảng tính Excel 20.000 ô, và các tác vụ trên đều diễn ra với tốc độ nhanh chóng, không bị trễ nãi do lần lượt chờ nhau như với các cpu đơn nhân. Khi bạn chỉ xử lý một tác vụ duy nhất, CPU sẽ phân bổ tác vụ này thành nhiều phần nhỏ hơn và chia cho các nhân cùng xử lý song song đồng thời, kết quả là công việc của bạn được xử lý nhanh hơn nhiều so với đơn nhân. Còn về tác vụ phổ biến khác của PC là chơi game, cpu sẽ phân bổ đối tượng 3D thành nhiều phần, nhiều khối, và mỗi nhân sẽ xử lý một phần đối tượng đó một cách song song, và sau đó kết hợp kết quả xử lý lại và xuất ra màn hình, rất đơn giản đúng không nào? Tóm lại, ta cứ hình dung 1 CPU đa nhân sẽ giống một quầy thu ngân, càng có nhiều nhân viên thì cùng lúc sẽ tính tiền được cho nhiều khách hàng hơn.

 

Có phải 4 nhân nào cũng ăn được 2 nhân? -Không hẳn

So giữa 4 nhân AMD Athlon II x4 620 với 2 nhân Intel Core i3 2100. Đây là so sánh gần chứ chưa nói đến i3 3220. 2 con i3 này là CPU 2 nhân nhưng có 4 luồng xử lý. Và tất nhiên là con AMD 4 nhân kia sẽ thua về tất cả, kể cả đa nhiệm.

Thậm chí i3 2100 còn đấu được game ngang ngửa với phenom2 x4 955be 1 dòng cpu cao cấp của amd, nhưng ở render có lẽ hơi đuối hơn 1 chút

Nên chọn CPU cho máy tính với số nhân và số luồng ra sao:

Trong các bài viết về CPU mình đã giải thích rõ các corei 7, corei5, corei 5, xeon, pentium để tùy từng mục đíc các bạn sẽ chọn loại nào. Trong bài này mình sẽ gạch đầu dòng ra như sau:

Xeon: Dành cho các máy trâu chuyên về render xuyên ngày đêm, ở đó cpu vô cùng bền và render cực khủng, Xeon cũng dùng cho máy chuyên chơi game và chuyên sản xuất phim từ các game quay lại, hoặc các bạn dùng đến Adobe Premiere.

Core i7: Dành cho bạn nào thích trải nghiệm, chơi những game đặc biệt chỉ yêu cầu i7 trở nên. I7 là cpu có khả năng render cực khủng nên với những bạn muốn an toàn, làm đa tác vụ thì có thể chọn i7

Core i5- thuộc dòng best choice : giá tốt, hiệu năng cao và nhiệt độ thấp. Đáp ứng được hầu hết mọi công việc hiện nay. Các bạn giả sử muốn i7 chẳng hạn, mà tiền lại muốn đầu tư card khủng để xem 4k hay gì đó thì chuyển ngay, i5 đáp ứng được gần như tất tần tật các công việc của i7 ở mức 70-100%

Core i3- thuộc dòng best choice cho bạn nào làm văn phòng, chơi game ở nhà, đa nhiệm ở mức cơ bản.

Pentium G: Best choice cho các dàn game, chạy đa nhiệm ít, giá cả lại vô cùng hạt giẻ.

(bài viết tham khảo một số tư liệu và thảo luận trên tinhte.vn và vozforum)

Lựa chọn CPU nào?

Tùy vào phần mềm bạn sử dụng. Mình đã viết khá kĩ về chọn CPU nào rồi nhưng nói tóm gọn lại thế này:

– Render các phần mềm ko phải 3D kiểu như làm phim Adobe- Live stream thì dùng core i- càng đắt càng tốt.

– Render 3d hoặc tính toán nhiều bằng CPU như các tác vụ số học, quản lý máy chủ, máy ảo, cày tiền LOL – tóm lại là clone càng nhiều .v.v. Thì Dùng Xeon.

– AMD thì năm nay 2017 có Ryzen đang được các phần mềm update hỗ trợ rất khủng, P/p ngon. Nên mọi người thử ủng hộ xem- ngon phết- các hãng làm main nhiều cho nó.

 

Hiệu năng đơn nhân và đa nhân, CPU đơn nhân, CPU đơn nhân mạnh, Điểm đơn nhân và đa nhân là gì, Sử dụng toàn bộ các luồng xử lý của CPU, Cpu đa nhân là gì, 4 nhân 8 luồng hay 6 nhân, 6 luồng, CPU đa nhân,

aĐỘ MẠNH YẾU CỦA CPU QUYẾT ĐỊNH BỞI CÁC YẾU TỐ NÀO?

CPU (Central Processing Unit) hay còn được biết với tên gọi khác là bộ xử lý trung tâm, bộ vi xử lý, chip, là các mạch điện tử trong một máy tính. Bộ phận này thực hiện các câu lệnh của chương trình máy tính nhờ các phép tính số học, so sánh, logic hay hoạt động nhập – xuất dữ liệu (I/O) căn bản do mã lệnh đề ra.

Đối với máy tính CPU có vai trò là bộ não, giúp điều hành và xử lý hầu hết các tác vụ mà bạn thực hiện trên máy. Giá bán của CPU được phân hóa theo sức mạnh xử lý cũng như công nghệ được sử dụng trên chúng. Vậy những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ mạnh yếu của CPU? Hãy cùng HANOICOMPUTER tìm hiểu trong bài viết này!

Có tất cả 7 yếu tố chính ảnh hưởng trực tiếp đến sức mạnh xử lý của CPU. Các yếu tố này gồm:

• Số lõi (hay còn gọi là số nhân)
• Xung nhịp
• Siêu phân luồng
• Bộ nhớ cache
• Word Size
• Độ rộng của address bus
• Độ rộng của data bus

Vậy các yếu tố này ảnh hưởng đến độ mạnh yếu của CPU như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu ngay thôi nào!

Số lõi của CPU

Lõi hay nhân là đơn vị tính của CPU hay ta cũng có thể hiểu một nhân hay một lõi có thể coi là một CPU riêng biệt. Mỗi lõi có chu kỳ thực hiện và tìm nạp riêng, từ đó giúp CPU hoạt động hiệu quả hơn.  Các máy tính chúng ta sử dụng ngày nay đều sử dụng CPU lõi kép hoặc lõi tứ tức là CPU có 2 nhân hoặc CPU có 4 nhân. Hay CPU Intel Core i9-10900K mới ra mắt tháng 5/2020 có đến tận 10 nhân.

CPU Intel Core i9-10900K (3.7GHz turbo up to 5.3GHz, 10 nhân 20 luồng, 20MB Cache, 125W) – Socket Intel LGA 1200

Không chỉ như vậy, ưu điểm lớn nhất mà bộ vi xử lý đa nhân mang đến cho người dùng là khả năng đa nhiệm. Trên CPU đa nhân, mỗi tác vụ sẽ được xử lý trên một nhân. Các nhân còn lại sẽ tiến vào trạng thái tạm nghỉ cho đến khi có một tác vụ khác cần xử lý. Còn với CPU đơn nhân, khi một chương trình bị lỗi thì cả hệ thống sẽ không hoạt động được.

Một trong những lợi ích lớn nhất mà công nghệ đa lõi mang lại đó chính là ở đa nhiệm. Với một CPU đa lõi, mỗi tác vụ sẽ được một nhân xử lý, các lõi còn lại sẽ đi vào trạng thái nghỉ cho đến khi có một tác vụ khác yêu cầu. Trong khi nếu CPU chỉ có một nhân thì toàn bộ các tác vụ sẽ được xử lý trên đó. Điều này gây rủi ro rất cao vì khi một chương trình bị lỗi, cả hệ thống sẽ bị đóng băng.

Các phần mềm game online hay các phần mềm đồ họa, chỉnh sửa video có thể tận dụng tối đa lợi thế đa lõi của CPU. Bạn có thể thấy sự khác nhau rõ ràng giữa tốc độ render video giữa bộ vi xử lý 4 nhân và bộ vi xử lý 6 nhân.

Xung nhịp của CPU

Xung nhịp là một thông số thể hiện tốc độ làm việc của CPU. Một chu kỳ xung nhịp tương đương với 1Hz, tức là một chu kỳ mỗi giây. Tốc độ xung nhịp của bộ vi xử lý đời mới hiện nay trong khoảng từ 2 đến 5GHz. Tức là trong một giây, CPU thực hiện hàng tỷ chu kỳ.

Nhìn chung thì số xung nhịp càng cao thì tốc độ xử lý của CPU càng nhanh. Tuy nhiên CPU có xung nhịp cao cũng tiêu tốn nhiều năng lượng và sản sinh nhiệt lớn hơn. Khi nhiệt độ mà bộ xử lý trung tâm sinh ra lớn hơn khả năng chịu nhiệt của mình, xung nhịp sẽ tự động giảm xuống để giảm nhiệt độ. Từ đó mà tốc độ làm việc của máy tính cũng sẽ giảm.

Siêu phân luồng

Siêu phân luồng (Hyper Threading) là công nghệ cho phép một CPU vật lý hoạt động như 2 CPU bằng cách chia thành các luồng xử lý khác nhau. Điều này giúp CPU có khả năng xử lý nhiều tác vụ ở cùng một thời điểm từ đó tăng nhanh tốc độ xử lý của hệ thống.

Tác dụng của công nghệ siêu phân luồng được thể hiện rõ nhất đối với người dùng sử dụng các phần mềm dựng hình 3D, các ứng dụng dựng video, các ứng dụng nghiên cứu khoa học. Công nghệ siêu phân luồng trên CPU có thể giúp tăng hiệu suất làm việc cho máy lên đến 30%.

Bộ nhớ cache (Bộ nhớ đệm) của CPU

Bộ nhớ cache hay còn gọi là bộ nhớ đệm là bộ nhớ RAM nhỏ có hiệu suất cao được tích hợp sẵn trong bộ xử lý trung tâm. Các dữ liệu và chỉ lệnh được sử dụng nhiều lần sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ này. Các dữ liệu này đóng vai trò vô cùng quan trọng giống như biển chỉ đường trong hệ thống, góp phần rút ngắn thời gian CPU truy cập và lấy thông tin trong bộ nhớ chính. Vai trò của bộ nhớ đệm được thể hiện rõ nhất khi CPU xử lý trò chơi, chỉnh sửa video hay các ứng dụng nặng khác.

Word Size

Word size là số bit mà CPU có thể xử lý đồng thời trong một khoảng thời gian cụ thể. Ví dụ, bộ xử lý 32 bit cho tốc độ xử lý nhanh hơn bộ xử lý 16 bit vì đơn giản là nó sở hữu word size rộng hơn.

Word size của một hệ thống máy tính hiện nay nằm trong khoảng từ 32 đến 64 bit. Các máy tính được sản xuất hiện đại trong thời gian gần đây thường có CPU với word size là 64 bit.

Độ rộng address bus

Độ rộng address bus đề cập đến số vị trí bộ nhớ mà hệ thống có thể được. Ví dụ: nếu bạn có address bus 32 bit, điều này có nghĩa là bạn có thể sở hữu tối đa 2^32 (4.294.967.296, hơn 4 tỷ) địa chỉ. Các địa chỉ hoặc vị trí bộ nhớ này có thể chứa 1B, không gian bộ nhớ có thể ghi được là 4GB.

Độ rộng data bus

Data bus là đường dẫn điện tử nội bộ cho phép bộ vi xử lý CPU trao đổi dữ liệu với bộ nhớ cache. Độ rộng data bus có thể hiểu nôm na là số bit (đường dẫn điện) tạo nên bus đó. Thông thường bus dữ liệu sẽ có cùng kích thước với bus địa chỉ nhưng vẫn có trường hợp ngoại lệ. Nếu bus dữ liệu là 16 bit và bus địa chỉ là 32 bit thì dữ liệu sẽ được tìm nạp trong các nhóm 2 x 16 bit.

Trên đây là 7 yếu tố ảnh hưởng đến độ mạnh yếu của CPU. Tuy nhiên để so sánh sức mạnh của các bộ xử lý trung tâm được sản xuất các năm gần đây thì bạn chỉ cần quan tâm đến 4 yếu tố đầu gồm số lõi, xung nhịp, siêu phân luồng và bộ nhớ Cache. Hy vọng các bạn đã biết thêm được nhiều điều thú vị khi đọc bài viết này!a