Bộ xử lý trung tâm (CPU) trên máy tính cho đến nay là một trong những yếu tố mạnh nhất quyết định hiệu suất của nó. Nếu CPU không đủ nhanh, phần cứng còn lại sẽ khiến nó quá tải với nhiều tác vụ. Vào giữa những năm 90, khi thị trường máy tính để bàn đang phát triển nhanh chóng, CPU chỉ có một lõi.
CPU hiện đại ngày nay là một kỳ quan về kiến trúc, với một số kênh khác nhau để phân phối và lưu trữ tạm thời các tác vụ. Chúng thông minh, nhanh chóng và năng động hơn. Nhưng những CPU mới cũng đặt ra những câu hỏi mới đối với công chúng. Đặc biệt, có một cuộc chiến có lẽ sẽ không bao giờ kết thúc. Đó là cuộc chiến giữa số lượng lõi mà CPU có với tốc độ xung nhịp của nó.
Tại sao lõi (core) lại quan trọng?
Nếu bạn có một chiếc máy tính vào những năm 90 hoặc thậm chí vào đầu những năm 2000, bạn có thể nhớ rằng khi một chương trình bị đóng băng, có khả năng toàn bộ hệ thống cũng sẽ bị đóng băng. Điều này chủ yếu là do CPU chỉ có một lõi duy nhất, xử lý tất cả các phép tính cho hệ thống. Bạn có thể thấy đây chắc chắn là một vấn đề, đúng 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 được thực hiện trong khi CPU làm việc đó. Vì vậy, khi CPU lõi kép xuất hiện, khả năng đa nhiệm của một máy tính đã được cải thiện vượt bậc. Giờ đây, có tới 64 lõi trong CPU máy chủ và máy trạm AMD Threadripper cũng như Epyc mạnh mẽ nhất.
Tại sao tốc độ xung nhịp 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 đi qua mỗi giây. Nếu một CPU có độ rộng bit là 32 bit và tốc độ 3,93GHz, điều đó có nghĩa là nó có thể xử lý gần 4 tỷ đơn vị 32 bit dữ liệu mỗi giây.
Tốc độ xung nhịp xuất xưởng nhanh nhất trên CPU dao động trong khoảng 5GHz và hầu hết các hệ điều hành hiện nay là 64 bit, vì vậy đó là những con số lớn. Điều này có nghĩa là CPU có thể chạy các ứng dụng đơn luồng thực sự rất nhanh. Game là một điểm chính khiến tốc độ xung nhịp cao hơn thường quan trọng hơn số lõi, vì một số game không sử dụng nhiều lõi. Điều đó đang thay đổi nhưng vẫn được duy trì cho đến ngày nay.
Vậy số lõi hay tốc độ xung nhịp quan trọng hơn với CPU?
Như với hầu hết các lựa chọn phần cứng máy tính, tất cả phụ thuộc vào trường hợp sử dụng và ngân sách. Ví dụ, có những chiếc laptop có giá lên đến $10.000. Tuy nhiên, nếu bạn cần nhiều sức mạnh nhất có thể trong chiếc laptop nhỏ gọn (giả sử bạn là một kỹ sư chuyên chạy mô phỏng về hiệu suất giàn khoan dầu ngoài khơi), thì đó sẽ là một lựa chọn tuyệt vời. Có những máy tính để bàn có thể làm được nhiều hơn thế, nhưng chúng khó di chuyển hơn nhiều.
Trường hợp sử dụng số lượng lõi lớn hơn phụ thuộc vào khối lượng công việc của bạn. Nếu bạn đang chạy nhiều máy ảo hoặc kết xuất phim khác nhau, bạn sẽ hoàn toàn được hưởng lợi từ một CPU đa lõi cực mạnh. Các khối lượng công việc đó mang tính đa luồng và CPU Threadripper sẽ hoàn toàn tăng tốc những thứ đó.
Nhiều nhà khoa học và nhà nghiên cứu đang tạo ra các mô hình bảo vệ thế giới cũng sẽ được hưởng lợi từ số lượng lõi lớn. Điều này là do những thứ này thường bao gồm nhiều công việc nhỏ và khi bạn có thể chạy mô phỏng của mình trong 2 ngày so với một tuần rưỡi, bạn chắc chắn sẽ nhận thấy sự khác biệt.
Trường hợp sử dụng tốc độ xung nhịp lớn 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 nhanh hơn. Điều này thường có nghĩa là các tác vụ ngắn hạn, ít đa luồng hơn mà hầu hết người dùng chạy sẽ hoàn thành nhanh hơn, làm cho CPU hoạt động tốt hơn.