Buzz
1. Khởi Đầu
Khái niệm về hệ thống máy tính được đưa ra từ năm 1946 và đã trải qua hơn 8 thập kỷ phát triển về công nghệ tính toán, đặc biệt trong kỷ nguyên dữ liệu lớn (Big data era). Việc nghiên cứu và phát triển bộ vi xử lý hiệu năng cao ngày càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Đây là series kiến thức cần thiết để hiểu rõ hơn về những tiện ích của công nghệ này trong cuộc sống hàng ngày.
Định nghĩa của CPU là một mạch điện tử tích hợp (intergrated circuit) có kích thước siêu nhỏ với những bóng bán dẫn (hoặc điện trở) được đặt trên một mảnh vật liệu bán dẫn (semiconducting material) theo định luật Moore*. CPU xuất hiện trong máy tính, điện thoại, máy tính bảng, thậm chí là thiết bị gia dụng,... với nhiệm vụ chính là điều hành hệ thống. Vi xử lý của máy tính thực hiện các nhiệm vụ như phân luồng công việc, tổng hợp thông tin, giao tiếp và kết nối linh kiện thông qua mainboard.
(Bề mặt của CPU là một mạch điện tích hợp những bóng bán dẫn lên đó.)Cấu tạo của CPU hiện đại bao gồm 2 thành phần chính bao gồm bộ điều khiển - CU (Control Unit) và bộ xử lý số học và luận lý - ALU (Arithmetic and Logic Unit). Hệ thống bộ nhớ phân cấp trong CPU đóng vai trò lưu trữ tập lệnh và kết quả tính toán.
(Ngoài các khối điều khiển và tính toán thì khối thanh ghi tập lệnh cũng đóng vai trò quan trọng không kém khi đóng vai trò lưu giữ các biến trong quá trình tính toán.)
4. Nhân và Luồng trong một bộ vi xử lý (Cores and Threads)Trong một bộ vi xử lý, anh em quan tâm đầu tiên chính là số lượng nhân và luồng của một con CPU. Số lượng nhân luồng này đại diện cho số lượng bộ xử lý và tính toán trong một con CPU, dựa vào số lượng nhân và luồng, CPU sẽ được chia ra thành 2 loại: CPU đa luồng (multi-threaded CPU) và CPU đơn luồng (single-threaded CPU). Đối với những CPU đơn luồng, mỗi nhân chỉ có một luồng xử lý duy nhất, còn những con CPU đa luồng thì mỗi nhân tương ứng sẽ có từ 2 hoặc nhiều luồng xử lý. Về hiệu năng, đa luồng sẽ có thời gian đáp ứng (response time) nhanh hơn so với đơn luồng, đối với những tác vụ đòi hỏi hoạt động đa nhân hay thậm chí là hoạt động đa tác vụ thì những con CPU với nhiều nhân và luồng sẽ có lợi thế trong việc đáp ứng nhanh công việc cần làm. Tuy nhiên cần lưu ý rằng đối với những phần mềm hoạt động đơn nhân, việc sử dụng một con CPU có nhiều nhân đều không cho ra hiệu quả khác biệt.
Kết thúc Phần 1
*Định luật Moore được phát biểu như sau: 'Số lượng bóng bán dẫn trên một chip sẽ được tăng gấp đôi sau một chu kỳ từ 18 đến 24 tháng.'
