Số lõi hay tốc độ xung nhịp quan trọng hơn với CPU?

CPU hiện nay đã trở thành một yếu tố quan trọng nhất xác định hiệu suất của máy tính. Nếu CPU không đủ nhanh, các tác vụ khác sẽ gặp khó khăn và gây tắc nghẽn hệ thống. Trong những năm 90, khi máy tính để bàn đang phát triển rất nhanh, CPU chỉ có một lõi.

Tuy nhiên, CPU hiện đại đã tiến bộ đáng kể về kiến ​​trúc, với nhiều kênh để phân phối và lưu trữ tạm thời các tác vụ. Chúng thông minh, nhanh chóng và linh hoạt hơn. Tuy nhiên, sự tiến bộ này cũng đặt ra những thách thức mới cho người dùng. Một trong số đó là cuộc đua không có hồi kết giữa số lượng lõi trong CPU và tốc độ xung nhịp của nó.

1. Lõi (core) là gì và tại sao nó lại quan trọng với CPU

Lõi (core) là một phần của một chip xử lý (CPU) độc lập và có khả năng thực hiện các tác vụ xử lý dữ liệu. Một CPU có thể có một hoặc nhiều lõi, và mỗi lõi có thể thực hiện các tác vụ độc lập với nhau. Mỗi lõi trong CPU có thể xử lý các luồng (threads) và thực hiện các phép tính đồng thời.

Số lượng lõi trong một CPU ảnh hưởng đến khả năng xử lý đa luồng và đa nhiệm của máy tính. Nếu một CPU có nhiều lõi, nó có thể thực hiện nhiều tác vụ đồng thời và cung cấp hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, không phải tất cả các ứng dụng và công việc đều tận dụng được nhiều lõi, vì vậy việc có nhiều lõi không luôn đảm bảo hiệu suất tốt hơn.

Các lõi trong CPU có thể được thiết kế theo nhiều kiến trúc và công nghệ khác nhau, như lõi vô định hình (scalar core), lõi đa luồng (multithreading core), lõi đa nhiệm (multicore), và lõi đa lõi (many-core). Mỗi kiến trúc có đặc điểm riêng và ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng xử lý của CPU.

Nếu bạn sử dụng một chiếc máy tính trong những năm 90 hoặc đầu những năm 2000, bạn có thể nhớ rằng khi một chương trình bị treo, toàn bộ hệ thống cũng sẽ bị treo. Nguyên nhân chính của vấn đề này là CPU chỉ có một lõi duy nhất, nghĩa là nó chỉ có thể xử lý một phép tính tại một thời điểm. Điều này tạo ra một hạn chế lớn và gây ra nhiều khó khăn cho người dùng.

Khi chỉ có một lõi trong CPU và lõi đó phải thực hiện một tác vụ tốn nhiều thời gian, không có công việc khác có thể được thực hiện trong khi CPU đang làm việc đó. Tuy nhiên, khi CPU với nhiều lõi xuất hiện, khả năng đa nhiệm của máy tính đã được cải thiện đáng kể. Hiện nay, có thể có tới 64 lõi trong các CPU máy chủ và máy trạm như AMD Threadripper và Epyc, đem lại sức mạnh vượt trội.

2. Tốc độ xung nhịp là gì, nó có quan trọng với CPU hay không?

Tốc độ xung nhịp (clock speed) là tốc độ mà các xung điện được tạo ra và chạy trong một chip xử lý (CPU). Nó được đo bằng đơn vị Hz và biểu thị số lần xung điện được tạo ra trong một giây. Tốc độ xung nhịp càng cao, CPU hoạt động nhanh hơn và có khả năng xử lý các tác vụ nhanh hơn. Tuy nhiên, tốc độ xung nhịp không phải là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến hiệu suất của một CPU , mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như kiến trúc, số lõi, bộ nhớ đệm và công nghệ xử lý.

Tốc độ xung nhịp của CPU, như tên gọi, có ảnh hưởng lớn đến khả năng thực hiện các tác vụ của mỗi lõi trong một khoảng thời gian nhất định. Tốc độ xung nhịp cùng với độ rộng bit của CPU cho biết khả năng xử lý dữ liệu trong mỗi giây. Ví dụ, nếu một CPU có độ rộng bit là 32 bit và tốc độ 3,93GHz, nghĩa là nó có thể xử lý gần 4 tỷ đơn vị dữ liệu 32 bit mỗi giây.

Tốc độ xung nhịp cao nhất hiện nay của CPU dao động khoảng 5GHz và hầu hết các hệ điều hành hiện đại là 64 bit, do đó, đây là các con số lớn. Điều này có nghĩa là CPU có thể xử lý các ứng dụng đơn luồng rất nhanh. Trong lĩnh vực game, tốc độ xung nhịp thường quan trọng hơn số lõi, vì một số game không tận dụng được nhiều lõi. Tuy nhiên, điều này đang thay đổi nhưng vẫn còn được coi là quan trọng cho đến ngày nay.

3. Xung nhịp hay số lõi quan trọng hơn?

Như với các lựa chọn phần cứng máy tính khác, việc chọn CPU phụ thuộc vào mục đích sử dụng và ngân sách của bạn. Ví dụ, có những chiếc laptop có giá lên đến $10.000. Mặc dù vậy, nếu bạn cần sức mạnh tối đa trong một chiếc laptop nhỏ gọn (ví dụ như là một kỹ sư chạy mô phỏng hiệu suất giàn khoan dầu ngoài khơi), đó sẽ là một lựa chọn tuyệt vời. Tuy nhiên, có những máy tính để bàn có thể thực hiện nhiều công việc hơn, nhưng chúng khó di chuyển hơn nhiều.

Sự lựa chọn giữa số lượng lõi phụ thuộc vào khối lượng công việc của bạn. Nếu bạn đang chạy nhiều máy ảo hoặc thực hiện các tác vụ đa nhiệm khác nhau, bạn sẽ tận dụng tối đa từ một CPU đa lõi mạnh mẽ. Các công việc đa nhiệm như vậy sẽ được tăng tốc đáng kể bởi CPU Threadripper.

Nhiều nhà khoa học và nhà nghiên cứu tạo ra các mô hình phức tạp cũng sẽ được hưởng lợi từ số lượng lõi lớn. Điều này bởi vì những công việc này thường bao gồm nhiều công việc nhỏ và khi bạn có thể chạy mô phỏng trong 2 ngày thay vì một tuần rưỡi, bạn sẽ thấy sự khác biệt rõ rệt.

Trong khi đó, việc tăng tốc độ xung nhịp là phổ biến hơn nhiều. Người chơi game, nhà phát triển và những người sáng tạo nội dung sẽ hưởng lợi từ tốc độ xung nhịp nhanh hơn. Điều này thường áp dụng cho các tác vụ ngắn hạn, ít đa nhiệm mà hầu hết người dùng thực hiện, làm cho CPU hoạt động tốt hơn.

 4. Tổng kết

Thông qua bài viết trên đây, Top One Pc đã cung cấp 1 phần thông tin về sự quan trọng của lõi (core) và tốc độ xung nhịp (clock speed) trong một CPU và nó phụ thuộc vào mục đích sử dụng và loại công việc mà bạn đang thực hiện. 

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hiệu suất của một CPU không chỉ phụ thuộc vào lõi và tốc độ xung nhịp mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như kiến trúc, bộ nhớ đệm và công nghệ xử lý. Nên khi chọn CPU, nên xem xét tổng thể các yếu tố để đảm bảo lựa chọn phù hợp với nhu cầu và yêu cầu của bạn.