Khi nói về phần cứng máy tính, bạn có thể đã nghe các thuật ngữ “bộ xử lý”, “lõi” và “luồng” được đưa ra xung quanh. Điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt giữa ba thành phần này để chọn chính xác phần cứng phù hợp với nhu cầu điện toán của bạn.
Bộ xử lý là một mạch điện đơn (hoặc nhiều mạch trên bộ xử lý đa lõi) hoạt động như bộ não của máy tính. Nó thực thi các lệnh, kiểm soát luồng dữ liệu và quản lý I/O (đầu vào/đầu ra). Lõi hoặc lõi bộ xử lý là một phần vật lý của bộ xử lý có thể chứa nhiều đơn vị thực thi dành riêng cho một luồng lệnh. Một luồng có thể được coi là một đường dẫn mã hoặc chuỗi các lệnh được thực thi bởi lõi bộ xử lý.
Lõi bộ xử lý đề cập đến số lượng đơn vị xử lý trên một chip, xác định số lượng tác vụ mà bộ xử lý có thể xử lý đồng thời. Luồng là số lượng đơn vị xử lý mà lõi bộ xử lý có thể xử lý cùng một lúc, xác định mức độ hiệu quả của lõi xử lý đối với các tác vụ phức tạp.
Các nội dung chính
- Lõi bộ xử lý là các đơn vị vật lý bên trong CPU thực hiện các lệnh, trong khi các luồng đại diện cho các đường dẫn ảo cho các lệnh.
- Bộ xử lý đa lõi có thể thực thi đồng thời nhiều tác vụ, cải thiện hiệu suất xử lý đa nhiệm và xử lý song song.
- Công nghệ siêu phân luồng cho phép mỗi lõi xử lý hai luồng, tăng gấp đôi số lượng tác vụ mà CPU có thể quản lý đồng thời.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Bộ xử lý | Trung tâm | Sợi chỉ |
|---|---|---|---|
| Vị trí | Nó nằm trong máy tính | Nó nằm trong bộ xử lý | Nó nằm trong bộ xử lý |
| Ý nghĩa | Nó là một mạch nằm trong máy tính có chức năng xử lý tất cả các lệnh nhận được từ phần cứng và phần mềm thực hiện trên máy tính. | Nó là một thành phần điện tử nằm bên trong bộ xử lý hoạt động theo các hướng dẫn đơn giản được cung cấp cho nó. | Một luồng là một luồng điều khiển tuần tự trong một chương trình. Các luồng chia chương trình thành các phần nhỏ hơn, dễ quản lý hơn. |
| Loại linh kiện máy tính | thành phần vật lý | thành phần vật lý | thành phần ảo |
| Hoạt động cơ bản | Tìm nạp, giải mã và thực thi | Tìm nạp, giải mã và thực thi | Tạo luồng, kết thúc luồng, nối luồng và năng suất luồng. |
Bộ xử lý là gì?
Bộ xử lý là một thành phần quan trọng của máy tính. Nó là một con chip thực hiện các hướng dẫn của một chương trình máy tính. Bộ xử lý được tạo thành từ bóng bán dẫn, công tắc nhỏ có thể bật hoặc tắt. Số lượng bóng bán dẫn mà một bộ xử lý có thể chứa đã tăng lên nhanh chóng trong những năm qua, cũng như tốc độ mà chúng có thể hoạt động. Điều này đã cho phép các bộ vi xử lý ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn.
Tốc độ của bộ xử lý được đo bằng gigahertz (GHz). Con số càng cao, bộ xử lý càng nhanh.
Bộ xử lý cũng có nhiều kích cỡ khác nhau. Một số bộ xử lý được thiết kế cho máy tính xách tay, trong khi một số khác được thiết kế cho máy tính để bàn hoặc máy chủ.
Hầu hết các bộ xử lý sử dụng một thứ gọi là kiến trúc vi mô. Đây là một thiết kế giúp bộ vi xử lý chạy nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Intel đã sử dụng một vi kiến trúc cụ thể có tên Haswell từ năm 2013. Vi kiến trúc này được sử dụng trong nhiều bộ xử lý của họ, bao gồm Core i3, Core i5 và Core i7. AMD cũng có vi kiến trúc được gọi là Ryzen.
Kiến trúc vi mô này được phát hành vào đầu năm 2017 và được sử dụng trong bộ xử lý Ryzen 5 và Ryzen 7 của họ.
Hầu hết các bộ xử lý đều được xây dựng xung quanh một bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ xử lý này thực hiện các lệnh cơ bản tạo nên một chương trình máy tính.
Tuy nhiên, các bộ xử lý gần đây cũng bao gồm các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) và bộ xử lý tín hiệu số (DSP), cho phép chúng thực hiện các tác vụ chuyên biệt như kết xuất đồ họa hoặc giải mã âm thanh.
Bộ xử lý được đóng gói trong một con chip duy nhất gọi là khuôn. Sau đó, khuôn được gắn trên bảng mạch in (PCB) và các thành phần khác như chip nhớ, cổng đầu vào/đầu ra và cánh tản nhiệt.
Bộ xử lý cũng có sẵn trên máy tính xách tay và máy tính bảng.
Loại và tốc độ của bộ xử lý có thể ảnh hưởng lớn đến tốc độ chạy của máy tính. Bộ xử lý cao cấp có nhiều lõi, chẳng hạn như Intel Core i7 hoặc AMD Ryzen 5, sẽ tốt hơn so với các mẫu lõi đơn chậm hơn.
Tuy nhiên, các yếu tố như dung lượng RAM hoặc loại ứng dụng cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Điều quan trọng là phải xem xét tất cả các yếu tố này khi chọn bộ xử lý cho máy tính của bạn.
Bộ vi xử lý không ngừng phát triển. Các mô hình mới hơn có công nghệ ảo hóa và hiệu suất được cải thiện, cho phép chúng chạy đồng thời nhiều hệ điều hành.
Khi công nghệ tiến bộ, bộ xử lý sẽ trở nên nhanh hơn và mạnh hơn.
Lõi là gì?
Lõi là đơn vị xử lý chính của máy tính. Nó chịu trách nhiệm thực hiện các hướng dẫn và thực hiện các phép tính.
Trong các bộ xử lý hiện đại, nhiều lõi có thể thực hiện đồng thời nhiều lệnh.
Điều này làm cho chúng hiệu quả hơn và có thể cải thiện hiệu suất. Các lõi được xây dựng trên một con chip silicon duy nhất và có nhiều kích cỡ khác nhau, từ loại nhỏ được sử dụng trong điện thoại thông minh đến loại lớn được sử dụng cho các máy chơi game mạnh mẽ.
Số lượng lõi ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ xử lý; nhiều lõi hơn có nghĩa là tốc độ xử lý nhanh hơn. Các lõi cũng hỗ trợ đa nhiệm, cho phép người dùng chạy nhiều ứng dụng đồng thời mà không bị chậm.
Điều quan trọng cần lưu ý là công nghệ cốt lõi không ngừng phát triển, với các phiên bản mới hơn cung cấp hiệu suất và tính năng tốt hơn so với các phiên bản tiền nhiệm.
Theo kịp những tiến bộ mới nhất là điều cần thiết để duy trì tính cạnh tranh.
Chủ đề là gì?
Một luồng là một luồng điều khiển tuần tự trong một chương trình. Các luồng chia chương trình thành các phần nhỏ hơn, dễ quản lý hơn.
Điều này có thể làm cho các chương trình hiệu quả hơn bằng cách cho phép các tác vụ khác nhau được chạy song song. Mỗi luồng có ngăn xếp CPU và tập hợp các thanh ghi trong một ứng dụng đa luồng.
Điều này cho phép các luồng chạy độc lập với nhau. Ngoài ra, các luồng cung cấp một cách để các chương trình giao tiếp với nhau và chia sẻ tài nguyên.
Chủ đề là một phần cơ bản của hầu hết các hệ điều hành hiện đại và được sử dụng trong nhiều ứng dụng quan trọng như trình duyệt web, trò chơi điện tử và máy chủ cơ sở dữ liệu.
Các luồng cũng có thể tăng khả năng phản hồi của ứng dụng bằng cách cho phép nó xử lý đồng thời nhiều tác vụ hơn. Ví dụ: nhiều trình duyệt web sử dụng nhiều luồng để hiển thị đồng thời các trang HTML.
Sự khác biệt chính giữa Bộ xử lý, Lõi và Chủ đề
- Bộ xử lý là trái tim của máy tính, trong khi lõi và luồng của bộ xử lý là các thành phần của bộ xử lý.
- Bộ xử lý có thể có một hoặc nhiều lõi, trong khi lõi có thể có một hoặc nhiều luồng.
- Các luồng chia sẻ tài nguyên với các luồng khác trên cùng một lõi, trong khi các lõi có tài nguyên của chúng mà các luồng có thể truy cập.
- Bộ xử lý có thể chạy đồng thời nhiều chương trình, trong khi lõi chỉ có thể chạy đồng thời một luồng.
- Tốc độ bộ xử lý được đo bằng gigahertz (GHz), trong khi tốc độ lõi được đo bằng megahertz (MHz).
- https://arielortiz.info/s201513/tc3035/mcp_samplech01.pdf
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/913755/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7029183/
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️