Giới thiệu về Bộ vi xử lý


Bộ vi xử lý – CPU, viết tắt từ Central Processing Unit là một thành phần bên trong máy tính có nhiệm vụ xử lý dữ liệu dựa trên các lệnh được đưa vào. CPU được coi là một thành phần quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn đến hiệu năng của toàn bộ hệ thống.

Về cơ bản, CPU bao gồm các thành phần sau:

Bộ điều khiển (CU-Control Unit): Điều khiển hoạt động của CPU, CU nhận các lệnh từ bộ nhớ và xử lý.

Bộ số học-logic (ALU-Arithmetic Logic Unit): thực hiện các phép tính toán và các phép tính luận lý (AND, OR, XOR, NOT)

Trong CPU có một tập các vùng nhớ nhỏ, cho phép CPU lưu trữ dữ liệu và truy xuất nhanh chóng hơn nhiều so với việc truy xuất dữ liệu trong bộ nhớ chính. Mỗi một vùng nhớ như vậy được gọi là một thanh ghi, các thanh ghi được phân biệt thông qua tên (EAX, EBX, EIP, CS, DS, CR0…), một số thông qua chỉ số. Một số thanh ghi được sử dụng một cách chuyên biệt, một số có thể được dùng cho nhiều tác vụ khác nhau.

Hoạt động của CPU thường xảy ra trong các chu kỳ 4 bước: fetch, decode, execute, và writeback.

– Fetch: Trong bước này CPU sẽ đọc lệnh từ bộ nhớ, vị trí lệnh sẽ được xác định bởi một bộ đếm chương trình, có nghĩa là nếu bộ đếm chương trình có giá trị 1000, lệnh kế tiếp được thực thi sẽ được lấy tại ô nhớ có địa chỉ 1000 trong bộ nhớ.

– Decode: CPU phân tích lệnh vừa lấy được để biết phải làm gì, các lệnh mà máy tính có thể hiểu được nằm dưới dạng các con số, ngoài ra các mã lệnh này còn có thể có thêm các tham số tương ứng, ví dụ với lệnh cộng thêm một giá trị vào một biến cho trước, ngoài mã lệnh cho biết đây là lệnh cộng còn có tham số mô tả giá trị cộng thêm, một tham số khác sẽ chỉ ra vị trí của biến được cộng trong bộ nhớ.

– Execute: Sau khi đã biết được phải làm gì, CPU sẽ thực hiện thao tác tương ứng dựa trên các thông số được đưa cho nó.

– Writeback: CPU ghi lại kết quả thực hiện vào bộ nhớ hoặc thanh ghi.

Những yếu tố được dùng để đánh giá hiệu năng CPU

Có rất nhiều yếu tố cần xem xét đến, việc so sánh cũng thường chủ yếu dựa trên các CPU cùng dòng, hoặc dựa trên các phần mềm chuyên biệt, các phần mềm này sẽ yêu cầu CPU thực thi nhiều tác vụ và đo thời gian thực hiện để cho điểm. Các yếu tố có thể kể đến như sau:

– Kiến trúc: Kiến trúc tức là cấu tạo của bộ xử lý, kiến trúc khác nhau tạo nên hiệu năng khác nhau, những dòng CPU càng có những kiến trúc hiện đại hơn giúp cho CPU chạy nhanh và tiết kiệm năng lượng hơn. Các CPU về sau có thể có nhiều lõi (core), điều này cũng ảnh hưởng nhiều đến hiệu năng, tuy nhiên để có được hiệu năng tốt nhất thì cũng cần sự kết hợp của phần mềm.

– Tốc độ xung nhịp: tốc độ xung nhịp hiện nay thường được đo bằng GHz, cùng một dòng CPU, tốc độ xung nhịp càng cao thì càng chạy nhanh.

– Bộ nhớ đệm: Đây là phần bộ nhớ nằm trên hoặc ngay gần CPU, CPU sẽ chỉ truy cập vào bộ nhớ chính (RAM) trong trường hợp dự liệu cần tìm không có trong bộ nhớ đệm (cache miss), do vậy bộ nhớ đệm càng lớn thì số lần truy cập vào RAM càng ít, điều này cũng sẽ làm tốc độ xử lý tăng lên.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s