CPU là gì? Cấu tạo và chức năng của CPU

Chúng ta thường nghe nói nhiều về CPU mỗi khi tham khảo lĩnh vực công nghệ, hoặc khi tìm mua một thiết bị thông minh mới. Vậy CPU là gì? Cấu tạo và chức năng của CPU là gì? Với những ai không quá am hiểu về công nghệ, bạn cũng không cần lo lắng bởi tất cả những thắc mắc đó sẽ được làm rõ trong bài viết dưới đây của Trang tài liệu.

Khái niệm CPU là gì?

Khái niệm: CPU (viết tắt của từ Central Processing Unit) có thể tạm dịch là bộ vi xử lý trung tâm, là mạch điện tử xử lý, thực hiện các lệnh nó nhận được từ các phần cứng cũng như phần mềm trên thiết bị. Nói một cách cụ thể hơn, bộ vi xử lý này sẽ thực hiện các phép tính liên quan đến số học, đo lường, so sánh, logic, đồng thời nhập hoặc xuất dữ liệu từ các mã lệnh trên máy tính.

Khi nhắc đến CPU, chúng ta xem đó là bộ phận xử lý, điều khiển, phân biệt nó với các yếu tố cốt lõi khác trong máy tính, chẳng hạn như bộ nhớ, bo mạch, … CPU có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ xử lý của các thiết bị, đặc biệt là CPU càng cao cấp, hiện đại thì những thiết bị như máy tính, laptop, điện thoại càng xử lý mượt mà hơn.

Cấu trúc của CPU có thể phức tạp, tuy nhiên bạn có thể hình dung nó bao gồm những bộ phận số học logic (còn gọi là ALU), các thanh ghi và một bộ phận kiểm soát để nạp các mã lệnh, đồng thời thực hiện mã lệnh đó bằng cách chỉ đạo các thành phần khác phối hợp thực hiện.

Chức năng của CPU

CPU có chức năng chính trong việc tiến hành xử lý tất cả các chương trình vi tính của laptop. Ngoài ra, CPU còn xử lý các dữ kiện đầu vào và tất cả các lệnh được chuyển đến CPU thông qua phần mềm hay phần cứng đang chạy trên laptop.

Cấu tạo của CPU

Khối điều khiển (CU – Control Unit)

Tại khối điều khiển, các yêu cầu và thao tác từ người dùng sẽ được biên dịch sang ngôn ngữ máy. Sau đó mọi quá trình điều khiển sẽ được xử lý chính xác. Đây được xem là phần quan trọng của bộ xử lý khi được cấu tạo từ các mạch logic.

Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Khối tính toán ALU giữ chức năng tính toán các con số toán học và logic một cách kỹ càng, chính xác. Sau đó, kết quả sẽ được đưa ra và chuyển cho các quá trình xử lý kế tiếp.

Các thanh ghi (Registers)

Các thanh ghi với tốc độ truy cập cao có chức năng tạm thời lưu trữ các kết quả, địa chỉ các ô nhớ, các hạng toán,… Có nhiều loại thanh ghi khác nhau, trong đó thanh ghi quan trọng nhất là bộ đếm chương trình với nhiệm vụ chỉ định lệnh sẽ được thi hành ở các bước tiếp theo.

Opcode

Opcode là chi tiết giữ nhiệm vụ chính là bộ nhớ ghi lại mã máy của CPU để các lệnh trong file thực thi được tiến hành.

Phần điều khiển

Đây là phần quan trọng giữ nhiệm vụ điều khiển tần số xung nhịp và các khối. Trong đó, xung nhịp có tác dụng đồng bộ các thao tác trong và ngoài CPU. Khoảng cách giữa mỗi xung nhịp được gọi là chu kì xung nhịp với tốc độ xung nhịp tính bằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz).

Tốc độ xử lý CPU thế nào là nhanh?

Tốc độ xử lý của CPU là tần số tính toán và làm việc của nó được đo bằng đơn vị GHz hoặc MHz. Nếu cùng một dòng chip ví dụ như Core i3 thì xung nhịp cao hơn đồng nghĩa với tốc độ xử lý nhanh hơn, khả năng làm việc tốt hơn.

Tuy nhiên, nếu giữa 2 dòng chip khác nhau như Core i3 hai nhân xung nhịp 2.2GHz và Intel Pentium Dual core 2.3GHz thì không thể so sánh ngay được. Lý do là bởi vì tốc độ xử lý của laptop còn phụ thuộc rất nhiều vào bộ nhớ đệm, RAM, chip đồ họa, ổ cứng…