Mục lục
Giới thiệu
Bộ xử lý trung tâm (CPU hay bộ vi xử lý) trên máy tính của bạn cho đến nay là một trong những yếu tố quyết định mạnh nhất đến hiệu suất hoạt động. Nếu không có CPU nhanh, phần cứng còn lại của bạn sẽ làm nó quá tải với nhiều tác vụ hơn mức nó có thể thực hiện (nghẽn cổ chai – bottleneck). Vào giữa những năm 90, khi thị trường máy tính để bàn đang tăng tốc đáng kể, các CPU sẽ chỉ có một lõi.
CPU hiện đại ngày nay là một “kỳ quan” về kiến trúc, với một số kênh (luồng) khác nhau để phân phối và lưu trữ tạm thời các tác vụ. Chúng thông minh hơn, nhanh hơn và năng động hơn. Nhưng các CPU mới đã đặt ra nhiều câu hỏi mới cho người sử dụng. Đặc biệt, có một cuộc chiến có lẽ sẽ không bao giờ kết thúc: cuộc chiến giữa số lượng lõi mà CPU có và tốc độ xung nhịp của nó.
Ở đây, chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn vấn đề về số lượng lõi CPU so với tốc độ xung nhịp và cho bạn biết điều nào quan trọng hơn.
Trước khi chúng ta bắt đầu, bạn nên biết rằng câu trả lời có thể không thỏa mãn như bạn hy vọng. Điều này có nghĩa là để so sánh khi bạn có thể chọn CPU có số lõi cao hơn so với CPU có tốc độ xung nhịp nhanh hơn. Không có cái nào nhất thiết phải tốt hơn hay tệ hơn, nhưng CPU sẽ phù hợp tốt với trường hợp sử dụng này hay trường hợp khác.
Các nhà sản xuất đã thiết kế cẩn thận các mẫu CPU của họ để đảm bảo chúng có thể phù hợp với nhu cầu và khiến người tiêu dùng hài lòng. Điều đó có nghĩa là đạt được sự cân bằng thực tế nhưng hài hòa giữa lõi, tốc độ xung nhịp và giá cả.
Tại sao lõi (Core) lại quan trọng ?
Nếu bạn có một chiếc máy tính từ những năm 90 hoặc thậm chí vào đầu những năm 2000, bạn có thể nhớ rằng khi một chương trình bị treo, có khả năng toàn bộ hệ thống của bạn cũng sẽ bị treo theo. Điều này chủ yếu là do CPU của bạn chỉ có một lõi duy nhất, duy nhất xử lý tất cả các phép tính cho hệ thống của bạn. Bạn có thể thấy đây sẽ là một vấn đề nghiêm trọng phải không?
Nếu chỉ có một lõi trong CPU và bạn yêu cầu lõi đó làm điều gì đó mất nhiều thời gian, thì sẽ không có gì khác xảy ra trong khi nó đang hoạt động. Vì vậy, khi CPU lõi kép xuất hiện, khả năng đa nhiệm của một máy tính đã vượt qua giới hạn. Giờ đây, chúng tôi có tới 64 lõi trong các CPU máy chủ và máy trạm AMD Threadripper và Epyc mạnh nhất.
Tại sao xung nhịp (Clock Speed) lại quan trọng ?
Tốc độ xung nhịp của CPU, như tên của nó, ảnh hưởng rất nhiều đến số lượng tác vụ mà mỗi lõi có thể thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định. Tốc độ, cùng với độ rộng bit của nó, cho bạn biết lượng dữ liệu có thể truyền qua mỗi giây. Nếu một CPU có độ rộng bit là 32 bit và tốc độ 3,93 GHz, điều đó có nghĩa là nó có thể xử lý gần 4 tỷ đơn vị 32 bit dữ liệu mỗi giây. Đó là 4 tỷ số nguyên!
Tốc độ xung nhịp xuất xưởng nhanh nhất trên CPU dao động trong khoảng 5 GHz và hầu hết các hệ điều hành hiện nay đều là 64 bit, vì vậy đó là những con số khổng lồ. Điều này có nghĩa là CPU có thể chạy các ứng dụng đơn luồng thực sự rất nhanh. Trò chơi là một trong những điểm chính mà tốc độ xung nhịp cao hơn thường quan trọng hơn số lõi vì nhiều trò chơi sẽ không sử dụng nhiều lõi. Điều đó đang thay đổi nhưng vẫn được duy trì cho đến ngày nay.
Đưa ra một quyết định
Như với hầu hết các lựa chọn phần cứng máy tính, tất cả phụ thuộc vào trường hợp sử dụng và ngân sách của bạn. Ví dụ: có những chiếc máy tính xách tay có giá lên đến 10.000 đô la. Tuy nhiên, nếu bạn cần nhiều sức mạnh nhất có thể được nhồi nhét vào trong một chiếc máy tính xách tay (giả sử bạn là một kỹ sư cần sử dụng máy cấu hình cao nhưng lại phải di chuyển liên tục), đó sẽ là một lựa chọn tuyệt vời cho bạn. Có những máy tính để bàn có thể làm được nhiều hơn thế, nhưng máy tính để bàn khó di chuyển hơn nhiều.
Trường hợp sử dụng cho số lượng lõi lớn hơn phụ thuộc vào khối lượng công việc của bạn. Nếu bạn đang chạy nhiều máy ảo khác nhau hoặc sản xuất phim, bạn sẽ hoàn toàn được hưởng lợi từ một CPU đa nhân cực mạnh. Những khối lượng công việc đó rất đa luồng (multi-threaded) và CPU dạng Threadripper sẽ hoàn toàn đáp ứng những thứ đó.
Các nhà khoa học và nhà nghiên cứu thì muốn sử dụng các CPU có số lõi càng cao càng tốt. Điều này là do những khối lượng công việc của họ thường sử dụng các nhiều các phép tính nhỏ và liên tục – chạy trong thời gian dài. Các phần mềm giả lập, ảo hóa …
Trường hợp người dùng muốn sử dụng CPU xung nhịp cao phổ biến hơn nhiều. Người chơi game, nhà phát triển và người sáng tạo nội dung hoàn toàn được hưởng lợi từ tốc độ xung nhịp cao. Điều này thường có nghĩa là các tác vụ ngắn hạn, ít đa luồng hơn mà hầu hết chúng ta muốn tác vụ đó chạy nhanh hơn.
Vì vậy, bạn nên chọn cái nào?
Do hầu hết các CPU hiện nay là đa lõi, bạn có thể muốn lựa chọn tốc độ xung nhịp. Điều này là lẽ tự nhiên, vì hầu hết các nhà sản xuất CPU sẽ cho ra đời các CPU có số nhân vừa phải và xung nhịp cao với giá rất phù hợp. Chỉ khi bạn có một trường hợp sử dụng chuyên biệt hơn, bạn sẽ được hưởng lợi từ các CPU đa lõi, cao cấp hơn. Một sự lựa chọn chắc chắn cho hầu hết mọi người là CPU có sáu hoặc tám lõi với xung nhịp khoảng 4,0 – 5,0 GHz. Điều này phổ biến ở cả CPU dòng Ryzen của AMD và dòng Core của Intel.
Tuy nhiên, nếu bạn là người dùng chuyên biệt hơn, AMD Threadripper hoàn toàn là sự lựa chọn duy nhất. Chúng đắt hơn nhiều, cũng như các thiết bị đi kèm (CPU có giá từ 1.400 đô la đến 4.000 đô la và bo mạch chủ có giá khoảng 500 đô la đến 600 đô la), nhưng khi bạn cần (hoặc muốn) hiệu suất đa lõi, đó là sự lựa chọn duy nhất.
Tôi hy vọng đó là một phân tích hữu ích về số lượng lõi CPU so với tốc độ xung nhịp.