Công nghệ CPU đa nhân
Các cpu đa nhân đã bắt đầu xuất hiện trên thị trường vào khoảng năm 2005. Intel là người tiên phong với những model đa nhân dành cho máy chủ đầu tiên dựa trên nền tảng x86/x86-64 của mình (dòng chip Itanium), AMD ngay sau đó đã có lời đáp trả bằng những model lõi kép Opteron vào tháng 4/2005. Intel lại nhanh chân hơn AMD khi giới thiệu chip Pentium D dành cho thị trường tiêu dùng phổ thông vào tháng 5/2005, sự kiện này được xem như là mốc khởi đầu cho cuộc cạnh tranh CPU đa nhân nhiều năm sau đó. Cuộc chiến này lan rộng trên nhiều mặt trận, từ máy tính để bàn sang máy tính xách tay, từ máy chủ qua đến smartphone và máy tính bảng. Số lượng nhân thay đổi chóng mặt, từ 2 nhân, lên 4 nhân, 6 nhân và một số chip 8 nhân đã được lên kế hoạch (kiến trúc Bulldozer của AMD). Tuy nhiên phổ biến nhất với đa số người dùng vẫn là những chip 2 nhân và 4 nhân, 6 nhân rất ít xuất hiện trên thị trường phổ thông, còn 8 nhân trở lên chỉ dành cho các hệ thống máy chủ. Vậy, câu hỏi đặt ra là, bạn nên trang bị chip 2 nhân hay 4 nhân khi mua máy tính mới?
Kiến trúc của chip Pentium D (2 nhân trên 2 đế riêng), đây là CPU 2 nhân đời đầu dành cho PC
Tác dụng của đa nhân là gì?
Khi máy tính bạn có một CPU đa nhân, nói đơn giản máy của bạn có thể làm nhiều việc cùng một lúc (đa nhiệm), hoặc làm một việc lớn nhanh hơn bình thường, nếu ứng dụng đó được lập trình để hỗ trợ đa nhân. Khái niệm đa nhiệm rất dễ hiểu: bạn vừa có thể duyệt web, check mail thường xuyên, xử lý bảng tính Excel 20.000 ô, và các tác vụ trên đều diễn ra với tốc độ nhanh chóng, không bị trễ nãi do lần lượt chờ nhau như với các cpu đơn nhân. Khi bạn chỉ xử lý một tác vụ duy nhất, CPU sẽ phân bổ tác vụ này thành nhiều phần nhỏ hơn và chia cho các nhân cùng xử lý song song đồng thời, kết quả là công việc của bạn được xử lý nhanh hơn nhiều so với đơn nhân. Còn về tác vụ phổ biến khác của PC là chơi game, cpu sẽ phân bổ đối tượng 3D thành nhiều phần, nhiều khối, và mỗi nhân sẽ xử lý một phần đối tượng đó một cách song song, và sau đó kết hợp kết quả xử lý lại và xuất ra màn hình, rất đơn giản đúng không nào? Tóm lại, ta cứ hình dung 1 CPU đa nhân sẽ giống một quầy thu ngân, càng có nhiều nhân viên thì cùng lúc sẽ tính tiền được cho nhiều khách hàng hơn.
Kiến trúc của chip Intel Core 2 Quad, gồm 2 nhân core 2 duo ghép lại
Vậy 2 nhân với xung nhịp cao hay 4 nhân có lợi hơn?
Đây là câu hỏi mà bản thân tôi từng suy nghĩ khi so sánh 2 CPU core i7 đời đầu của laptop là i7 620M và i7 720QM. Một có 2 nhân nhưng xung nhịp cao (620M) và một 4 nhân nhưng xung nhịp thấp hơn (720QM).
Kiến trúc tiên tiến của chip Core i7
Nhìn chung với các tác vụ thông thường mà ta hay sử dụng hàng ngày, chip 2 nhân nhưng xung nhịp cao sẽ cho bạn cảm giác nhanh hơn so với chip 4 nhân (có xung nhịp thấp hơn), đơn giản vì còn rất nhiều phần mềm hiện nay vẫn được lập trình để tận dụng tối ưu CPU 2 nhân. Nhưng với các tác vụ nặng nề và được tối ưu cho 4 nhân thì chip 4 nhân sẽ nhanh hơn hẳn so với chip 2 nhân, dù xung nhịp có cao đến đâu (các game 3D nặng, các phần mềm biên tập phim, xử lý ảnh…)
Một ví dụ cụ thể: chip Intel Core i3 2100 (2 nhân xung nhịp 3,1GHz) trong máy tính tất cả trong một Gateway ZX6961-UB20P đạt được 2.639 điểm PCMark 7 (là ứng dụng để thể hiện năng lực làm việc thông thường hàng ngày), nhưng chỉ đạt 2.99 điểm Cinebench R11.5 (phép thử năng lực dựng hình 3D).
Trong khi đó chip Intel Core i5 2500S (4 nhân) với xung thấp hơn nhiều là 2,7GHZ có mức điểm PCMark 7 chỉ 2.190 điểm nhưng lại đạt đến 4.45 điểm CineBench.
Điều đó chứng tỏ: với các tác vụ khá nặng và có tối ưu tốt cho đa nhân thì các cpu 4 nhân sẽ bỏ xa 2 nhân, dù xung nhịp có thấp hơn nhiều. Trong ví dụ trên, i5 2500s nhờ có bộ đệm lớn và số nhân nhiều hơn nên cho kết quả vượt trội i3 2100 trong những ứng dụng 3D nặng nề, game là một trong số đó.
Vậy phải lựa chọn như thế nào?
Nếu bạn đắn đo giữa 2 nhân và 4 nhân, bạn đã có câu trả lời dựa vào nhu cầu của mình: nếu bạn chỉ sử dụng cho các nhu cầu thông thường như lướt web với số tab lớn, check nhiều tài khoản email, chơi các game đơn giản như Angry Bird, chip 2 nhân sẽ đem lại trải nghiệm tốt nhất cùng với giá thành hợp lý hơn. Nếu bạn là người đam mê game 3D, chuyên dựng phim và chỉnh sửa hình ảnh, các cpu 4 nhân là lựa chọn tối ưu cho bạn, mặc dù có giá thành cao hơn nhưng nó giúp bạn tiết kiệm nhiều thời gian chờ đợi, mà cuối cùng bạn vẫn là người hưởng lợi.
Tuy nhiên, khi mua một chiếc máy mới, chúng ta thường có xu hướng chọn cấu hình mạnh hơn mức nhu cầu thông thường. Nhưng máy tính không chỉ bao gồm mỗi CPU, nó là sự kết hợp của nhiều thành phần khác, ví dụ CPU có nhanh tới đâu mà HDD chậm chạp, thiếu Ram… thì bạn vẫn phải chờ tải file và CPU sẽ ở trạng thái chờ, rất hao phí, đây gọi là hiện tượng “thắt cổ chai” (bottleneck). Do đó không nhất thiết phải là CPU mạnh nhất, mà hãy chọn một cấu hình cân bằng giữa CPU, mainboard, RAM, HDD/SSD và cả bộ nguồn (PSU – nếu là máy để bàn), đồng thời những thứ nhỏ khác như khả năng giải nhiệt của keo tản nhiệt và sự thoát khí của thùng máy, sẽ giúp máy bạn đạt được hiệu năng tối ưu và chạy ổn định trong thời gian dài. Cuối cùng, sự lựa chọn vẫn phụ thuộc nhiều nhất vào túi tiền và sở thích của bạn, bởi xét cho cùng, CPU 2 nhân hay 4-6 nhân cũng chỉ để phục vụ cho nhu cầu công việc, giải trí mà thôi, và nhiều hay ít nhân không quan trọng bằng sự hài lòng của chính bạn.
Kiến trúc của chip Pentium D (2 nhân trên 2 đế riêng), đây là CPU 2 nhân đời đầu dành cho PC
Tác dụng của đa nhân là gì?
Khi máy tính bạn có một CPU đa nhân, nói đơn giản máy của bạn có thể làm nhiều việc cùng một lúc (đa nhiệm), hoặc làm một việc lớn nhanh hơn bình thường, nếu ứng dụng đó được lập trình để hỗ trợ đa nhân. Khái niệm đa nhiệm rất dễ hiểu: bạn vừa có thể duyệt web, check mail thường xuyên, xử lý bảng tính Excel 20.000 ô, và các tác vụ trên đều diễn ra với tốc độ nhanh chóng, không bị trễ nãi do lần lượt chờ nhau như với các cpu đơn nhân. Khi bạn chỉ xử lý một tác vụ duy nhất, CPU sẽ phân bổ tác vụ này thành nhiều phần nhỏ hơn và chia cho các nhân cùng xử lý song song đồng thời, kết quả là công việc của bạn được xử lý nhanh hơn nhiều so với đơn nhân. Còn về tác vụ phổ biến khác của PC là chơi game, cpu sẽ phân bổ đối tượng 3D thành nhiều phần, nhiều khối, và mỗi nhân sẽ xử lý một phần đối tượng đó một cách song song, và sau đó kết hợp kết quả xử lý lại và xuất ra màn hình, rất đơn giản đúng không nào? Tóm lại, ta cứ hình dung 1 CPU đa nhân sẽ giống một quầy thu ngân, càng có nhiều nhân viên thì cùng lúc sẽ tính tiền được cho nhiều khách hàng hơn.
Kiến trúc của chip Intel Core 2 Quad, gồm 2 nhân core 2 duo ghép lại
Vậy 2 nhân với xung nhịp cao hay 4 nhân có lợi hơn?
Đây là câu hỏi mà bản thân tôi từng suy nghĩ khi so sánh 2 CPU core i7 đời đầu của laptop là i7 620M và i7 720QM. Một có 2 nhân nhưng xung nhịp cao (620M) và một 4 nhân nhưng xung nhịp thấp hơn (720QM).
Kiến trúc tiên tiến của chip Core i7
Nhìn chung với các tác vụ thông thường mà ta hay sử dụng hàng ngày, chip 2 nhân nhưng xung nhịp cao sẽ cho bạn cảm giác nhanh hơn so với chip 4 nhân (có xung nhịp thấp hơn), đơn giản vì còn rất nhiều phần mềm hiện nay vẫn được lập trình để tận dụng tối ưu CPU 2 nhân. Nhưng với các tác vụ nặng nề và được tối ưu cho 4 nhân thì chip 4 nhân sẽ nhanh hơn hẳn so với chip 2 nhân, dù xung nhịp có cao đến đâu (các game 3D nặng, các phần mềm biên tập phim, xử lý ảnh…)
Một ví dụ cụ thể: chip Intel Core i3 2100 (2 nhân xung nhịp 3,1GHz) trong máy tính tất cả trong một Gateway ZX6961-UB20P đạt được 2.639 điểm PCMark 7 (là ứng dụng để thể hiện năng lực làm việc thông thường hàng ngày), nhưng chỉ đạt 2.99 điểm Cinebench R11.5 (phép thử năng lực dựng hình 3D).
Trong khi đó chip Intel Core i5 2500S (4 nhân) với xung thấp hơn nhiều là 2,7GHZ có mức điểm PCMark 7 chỉ 2.190 điểm nhưng lại đạt đến 4.45 điểm CineBench.
Điều đó chứng tỏ: với các tác vụ khá nặng và có tối ưu tốt cho đa nhân thì các cpu 4 nhân sẽ bỏ xa 2 nhân, dù xung nhịp có thấp hơn nhiều. Trong ví dụ trên, i5 2500s nhờ có bộ đệm lớn và số nhân nhiều hơn nên cho kết quả vượt trội i3 2100 trong những ứng dụng 3D nặng nề, game là một trong số đó.
Vậy phải lựa chọn như thế nào?
Nếu bạn đắn đo giữa 2 nhân và 4 nhân, bạn đã có câu trả lời dựa vào nhu cầu của mình: nếu bạn chỉ sử dụng cho các nhu cầu thông thường như lướt web với số tab lớn, check nhiều tài khoản email, chơi các game đơn giản như Angry Bird, chip 2 nhân sẽ đem lại trải nghiệm tốt nhất cùng với giá thành hợp lý hơn. Nếu bạn là người đam mê game 3D, chuyên dựng phim và chỉnh sửa hình ảnh, các cpu 4 nhân là lựa chọn tối ưu cho bạn, mặc dù có giá thành cao hơn nhưng nó giúp bạn tiết kiệm nhiều thời gian chờ đợi, mà cuối cùng bạn vẫn là người hưởng lợi.
Tuy nhiên, khi mua một chiếc máy mới, chúng ta thường có xu hướng chọn cấu hình mạnh hơn mức nhu cầu thông thường. Nhưng máy tính không chỉ bao gồm mỗi CPU, nó là sự kết hợp của nhiều thành phần khác, ví dụ CPU có nhanh tới đâu mà HDD chậm chạp, thiếu Ram… thì bạn vẫn phải chờ tải file và CPU sẽ ở trạng thái chờ, rất hao phí, đây gọi là hiện tượng “thắt cổ chai” (bottleneck). Do đó không nhất thiết phải là CPU mạnh nhất, mà hãy chọn một cấu hình cân bằng giữa CPU, mainboard, RAM, HDD/SSD và cả bộ nguồn (PSU – nếu là máy để bàn), đồng thời những thứ nhỏ khác như khả năng giải nhiệt của keo tản nhiệt và sự thoát khí của thùng máy, sẽ giúp máy bạn đạt được hiệu năng tối ưu và chạy ổn định trong thời gian dài. Cuối cùng, sự lựa chọn vẫn phụ thuộc nhiều nhất vào túi tiền và sở thích của bạn, bởi xét cho cùng, CPU 2 nhân hay 4-6 nhân cũng chỉ để phục vụ cho nhu cầu công việc, giải trí mà thôi, và nhiều hay ít nhân không quan trọng bằng sự hài lòng của chính bạn.
