Trong lĩnh vực công nghệ, CPU là cái tên được đánh giá là vô cùng quan trọng đối với máy tính laptop và smartphone. Và nó cũng chính là một trong những yếu tố hàng đầu trong lựa chọn quyết định khi mua máy tính laptop. Vậy CPU là gì? Các thành phần cấu tạo nên CPUbao gồm những yếu tố cơ bản nào? Hãy cùng Laptop gaming tìm câu trả lời trong bài viết dưới đây nhé!
CPU được hiểu như thế nào?
CPU được viết tắt của từ Central Processing Unit tạm dịch ra là bộ vi xử lí trung tâm, được hiểu là mạch điện tử chính trong máy tính có chức năng thực hiện các câu lệnh của chương trình bằng cách thực hiện phép tính số học, logic, so sánh hay hoạt động xuất, nhập dữ liệu cơ bản do mã lệnh yêu cầu và được coi là não bộ – một trong những phần tử cơ bản và quan trọng nhất trên các thiết bị máy tính.
CPU nằm ở vị trí nào trong máy tính?
Là một bộ phận quan trọng như vậy thì CPU sẽ được đặt ở đâu? Bộ xử lý trung tâm này sẽ được đặt cố định vào phần trung tâm của bo mạch chủ. Nơi không ai có thể dễ dàng nhìn thấy nó nếu như bạn không tháo tấm bên trong của máy tính. Do CPU là bộ não của máy tính nên nó phải làm việc thường xuyên dẫn đến tình trạng gây nóng máy và tan tỏa nhiệt ra xung quanh, bởi vậy chúng được thiết kế ngay dưới hệ thống quạt tản nhiệt nhằm giúp CPU cân bằng được nhiệt độ ở mức cơ bản, cho hiệu suất làm việc hiệu quả mà không tiêu hao quá nhiều năng lượng pin.
Các thành phần cấu tạo nên CPU
Có khá nhiều loại CPU trên thị trường hiện nay nhưng cấu tạo của chúng lại tương đối giống nhau. Chúng được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắp xếp với nhau trên cùng một bảng mạch nhỏ. Bộ vi xử lý CPU bao gồm 5 thành phần trong đó gồm 3 thành phần chính đó là CU, ALU, Registers.
Khối điều khiển CU
Khối điều khiển CU ( Control Unit ) là phần cốt lõi của một bộ xử lí và được cấu thành từ các mạch logic so sánh với các linh kiện bán dẫn tạo thành. Tại đây, CPU sẽ thực hiện nhiệm vụ thông dịch các lệnh của chương trình. Đồng thời thực hiện điều khiển hoạt động xử lí và được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống.
Khối tính toán ALU
Khối tính toán ALU ( Arithmetic Logic Unit) là bộ xử lí số học trong máy tính, là một trong ba bộ phận có chức năng thực hiện các phép tính toán số học và logic sau đó trả về kết quả cho các thanh ghi hoặc bộ nhớ.
Các thanh ghi
Các thanh ghi ( Registers) là các bộ nhớ có dung lượng nhỏ nhưng lại có tốc độ truy cập cao dùng để lưu trữ tạm thời các toán hạng,kết quả tính toán, địa chỉ các ô nhớ hoặc các thông tin điều kiện. Mỗi thanh ghi sẽ có một chức năng riêng nhưng quan trọng nhất là thanh ghi bộ đếm chương trình (PC – Program Counter) dùng để chỉ dẫn lệnh sẽ thi hành tiếp theo.
Opcode
Đây là phần bộ nhớ chứa mã máy của CPU đẻ có thể thực thi các lệnh trong các file cần xử lí
Phần điều khiển
Có chức năng thực hiện công việc điều khiển các khối và tần số xung nhịp. Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống được dùng để đồng bộ các thao tác xử lí ở bên trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không thay đổi. Khoảng thời gian giữa 2 xung nhịp được gọi là chu kì xung nhịp. Tốc độ xung nhịp được tính theo đơn vị MHz hoặc GHz.
Tuy nhiên hiện nay các bộ vi xử lí CPU đều đã được cập nhật áp dụng công nghệ siêu phân luồng nhằm hoạt động hiệu quả hơn. Nhiều luồng sẽ được xử lí hơn trên mỗi một nhân của CPU. Điều đó cho thấy rằng CPU có càng nhiều xung nhịp sẽ cho khả năng xử lí và tính toán nhanh hơn.
CPU hoạt động như thế nào?
Về cơ bản, một bộ vi xử lí sẽ nhận lệnh từ một chương trình hoặc ứng dụng và sau đó thực hiện quá trình phân tích toán học. Quá trình này sẽ được chia thành 3 giai đoạn chính: truy xuất, giải mã, thực thi. CPU sẽ lấy lệnh từ RAM sau đó thực hiện quá trình giải mã và cuối cùng là quá trình xử lí bằng các thành phần liên kết với CPU
Quá trình truy xuất
Đầu tiên CPU sẽ nhận lệnh, lệnh này sẽ được biểu diễn dưới dạng một chuỗi số và được chuyển đến CPU từ RAM. Mỗi một lệnh chỉ là một phần nhỏ của bất kỳ thao tác nào nên CPU sẽ cần phải biết lệnh nào sẽ được thực hiện tiếp theo. Các lệnh sẽ được giữ bởi Program Counter – bộ đếm chương trình PC.
Quá trình giải mã
Sau khi một lệnh được tìm nạp và được lưu trữ trong IR, CPU sẽ truyền lệnh tới một mạch có tên là bộ mã giải lệnh. Từ đó chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu được truyền qua các phần khác của bộ xử lí CPU để thực hiện quá trình giải mã.
Quá trình thực thi
Ở bước cuối cùng, các lệnh sau khi được giải mã sẽ được gửi đến các bộ phận liên quan của CPU để thực hiện. Kết quả sau đó sẽ được ghi vào một CPU register – nơi chúng sẽ được tham chiếu bằng các lệnh sau đó.
Hy vọng với những nội dung thông tin mà Laptop gamingcung cấp trên đây sẽ giúp bạn hiểu thêm về khái niệm CPU là gì? Các thành phần cấu tạo nên CPU. Để có thêm nhiều thông tin khác, hãy truy cập vào Laptop gamingđể tìm hiểu thêm nhé!
