[Discovery] Tìm hiểu về bộ vi xử lý của máy tính


CPU được coi như trái tim của một bộ máy tính. Do đó nó luôn là sản phẩm được cân nhắc nhiều nhất mỗi khi lựa chọn build một bộ máy tính mới. Vậy liệu bạn đã hiểu nhiều về CPU, cũng như những câu chuyện của nó chưa? Hãy cùng khám phá nhé.

Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:amd-intel-processors_678x452.jpg

Giới thiệu sơ lược về CPU và các thuật ngữ

Một dàn máy tính hiện đại có chứa rất nhiều thành phần: CPU/APU, bo mạch chủ, bộ nhớ, GPU, Ổ cứng, Case và nguồn điện. Trong đó thì CPU chính là trung tâm xử lí của máy tính, và cũng là thứ được chú ý nhất trên trong một case máy tính. Mục tiêu của bài viết này sẽ là cung cấp cho người đọc một góc nhìn tổng quan nhất về hiệu năng xử lí của một CPU/APU.

Với mỗi bo mạch chủ, bạn sẽ phải chọn một CPU thích hợp tương ứng (theo socket). Tuy vậy điều mà chúng ta bàn đến hôm nay là hiệu năng xử lí của nó. 2 nhà sản xuất CPU/APU lớn nhất thế giới hiện nay: AMDIntel đều có các tiêu chuẩn riêng đối với sản phẩm của mình. Trong khi phía AMD sở hữu nền tảng FM2 và FM2+ dành cho các APU của mình và nền tảng AM3+ sử dụng cho các CPU thì Intel sử dụng nền tảng socket LGA1150 và LGA2011- thứ sẽ đem lại hiệu suất xử lí cao hơn với một số công nghệ được lấy từ công nghệ của máy trạm của Intel.

Và trước khi chúng ta đi sâu vào phân tích hãy cùng dành một chút thời gian để tìm hiểu qua về các từ viết tắt cũng như các khái niệm. Đầu tiên là CPU -Central Processing Unit, có thể hiểu là thứ thực hiện hầu hết các xử lí tính toán bên trong các cỗ máy tính hiện đại. Trong khi đó APU- Accelerated Processing Unit là một thuật ngữ của AMD dùng để chỉ về bộ xử lí CPU có kết hợp cả GPU(Graphics Processing Unit), trong đó GPU sẽ chia sẻ một phần nhiệm vụ xử lí tính toán từ CPU. Các APU của AMD ngày nay đều đạt khả năng xử lí ít nhất ở DirectX 11, trong khi phía Intel đặt chuẩn xử lí GPU DX11(còn được gọi là bộ vi xử lí đồ hoạ) dành cho các sản phẩm của họ. Và nhìn chung thì, các APU của AMD thường có khả năng xử lí đồ hoạ tốt hơn so với đối thủ của mình.

Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:Haswell-Die-Labeled_575px.jpg

Cấu trúc của vi xử lý Intel’s Haswell GT2

Đó là những kiến thức tổng quan về CPU/APU. Giờ đây chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu sâu hơn hiệu năng của chúng qua các con số. Ngày nay thì các bộ vi xử lý không chỉ được sử dụng cho máy tính, mà chúng còn được áp dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp khác (Ô tô chẳng hạn). Cho nên sẽ rất khó để đưa ra một sự đánh giá chung hay so sánh đối với các dòng sản phẩm khác nhau sử dụng các bộ vi xử lý này( quá nhiều yếu tố đánh giá khác biệt như: Hiệu năng xử lí, khả năng quản lý năng lượng, ….). Nhưng trong nội dung bài viết chúng ta sẽ chỉ tham khảo các số liệu đến từ các CPU/APU dành cho máy tính.

Ở phía dưới, chúng ta sẽ có 2 bảng so sánh các sản phẩm CPU/APU về hiệu suất xử lí hệ thống và hiệu suất xử lí đồ hoạ. Với Intel, đó là các sản phẩm bộ xử lý Celeron, Pentium, Core i3, Core i5 và Core i7. Với AMD, đó sẽ là các APU A4, A6, A8, và A10, cùng với dòng CPU FX-series của họ (không tích hợp xử lí đồ hoạ). Nếu muốn tìm hiểu sâu hơn về thông số của các sản phẩm cụ thể, bạn có thể ghé qua trang chủ của họ để xem xét kỹ hơn.

Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:66078.png
Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:66079.png

So sánh giữa các bộ vi xử lý và hiệu suất xử lý hệ thống/đồ hoạ của chúng

2 bảng này là kết quả benchmarks từ CPU Bench. Cũng cần phải lưu ý là không phải các bộ vi xử lí này đều đã được Benchmarks theo tất cả các tiêu chuẩn, mà chúng được kiểm tra và chuẩn hoá dựa trên thông số của sản phẩm Core i3-4330(sản phẩm cho kết quả 1000 ở cả 2 bảng so sánh). Lý do là bởi sản phẩm này sẽ đảm bảo khả năng xử lí hệ thống cũng như đồ hoạ ở mức cân bằng nhất, từ đó dễ dàng phân biệt các sản phẩm top trên và dưới của bảng so sánh. Sẽ có rất nhiều thông số được đánh giá trong một bài kiểm tra, và nếu bạn muốn biết sâu hơn thì có thể tìm hiểu qua CPU Bench. Các tiêu chuẩn được sử dụng để so sánh bao gồm khả năng xử lý đơn luồng/đa luồng, các bài kiểm tra hệ thống sử dụng bộ nhớ, các bài kiểm tra đồ hoạ trên 5 trò chơi để tính toán khả năng xử lí của GPU. Và hãy nhìn qua bảng so sánh, chúng ta sẽ thấy Chip Intel vượt trội hơn nhiều về khả năng xử lí hệ thống, trong khi các sản phẩm APU của AMD chiếm nguyên nửa trên của bảng so sánh khả năng xử lí đồ hoạ. Và chúng ta cũng có thể nhận ra các sản phẩm “đầu đàn” của các hãng như Intel Core i7 4790K của Intel hay AMD A10 7850K.

Đi sâu hơn một chút, ở bảng so sánh về hiệu suất xử lí hệ thống, sức mạnh xử lí của Intel tỏ ra đè bẹp đối thủ khi ngoại trừ 2 bộ vi xử lý dòng FX-series (không tích hợp xử lí đồ hoạ) ra thì sản phẩm tốt nhất trong dòng APU của AMD cũng chỉ bằng một nửa so với sản phẩm dẫn đầu của Intel là Core i7 4790K. Đồng thời các dòng sản phẩm i5 trở lên của Intel luôn đạt hiệu năng vượt trội so với các sản phẩm của AMD. Trong khi đó ở bảng so sánh về khả năng xử lí đồ hoạ, các sản phẩm APU lại “đảo chiều” một cách ngoạn mục khi không một sản phẩm nào của AMD đem ra so sánh cho hiệu năng xử lí đồ hoạ kém hơn các CPU của Intel. Điều này cũng dễ hiểu bởi triết lí sản xuất bộ vi xử lý của các 2 nàh sản xuất đã khác nhau từ đầu. Tất nhiên những dòng sản phẩm ở dưới bảng so sánh (yếu hơn so với sản phẩm lấy mốc là Intel Core i3-4330) vẫn đảm bảo được khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng cơ bản của người dùng trong việc lướt web, xem phim, chơi game. Và hầu hết người dùng phổ thông hiếm khi sử dụng tối ưu sức mạnh của các bộ vi xử lý trên trong chiếc máy tính của họ.

Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:Kaveri-Die-Labeled_575px.jpg

Cấu trúc vi xử lý Kaveri của AMD

Tiếp tục bàn về khả năng xử lý đồ hoạ, ngay cả chip xử lí mạnh nhất được đem ra so sánh của Intel là Core i7-4790K (chúng ta sẽ không sử dụng các giải pháp công nghệ HD 5000, Iris và Iris Pro của Intel bởi nó bị giới hạn trong việc áp dụng dành cho các sản phẩm laptop cũng như hệ thống OEM- Original Equipment Manufacturer) cũng không thể cho kết quả tốt hơn vi xử lý A8-5500 của AMD (Xem ở bài viết P1). Mặc dù Intel đã cố gắng thay đổi điều này bằng cách tăng “không gian” dành cho phần đồ hoạ cho các chip mới của mình (Haswell GT3 chẳng hạn), thì nhìn tổng thể diện tích dành cho đồ hoạ của vi xử lý AMD vẫn là lớn hơn nhiều so với Intel. Bạn có thể kiểm chứng điều này qua việc so sánh hình ảnh vi xử lý Haswell GT2 (ở P1) và hình ảnh vi xử lý Kaveri của AMD ở trên.

Tất nhiên cái gì cũng có mặt có lợi/bất lợi riêng cho nó. Việc sử dụng một GPU riêng dành cho máy tính(ví dụ: AMD R7 240 hoặc NVIDIA GT 730) sẽ đem lại hiệu suất xử lí đồ hoạ tốt hơn nhiều so với việc chỉ sử dụng nền tảng GPU bên trong vi xử lý. Thế nhưng ngày nay, khi mà các hoạt động sử dụng đồ hoạ cao cấp đang dần trở nên quan trọng và phổ biến hơn như trong chơi game, thiết kế hay xử lý các video thì tầm quan trọng của hiệu suất xử lí đồ hoạ đang được quan tâm nhiều hơn – đó chính là cái đích mà AMD ngắm tới. Bởi suy cho cùng, khả năng xử lí tính toán của GPU kết hợp trong vi xử lý không thể nào sánh được với các vi xử lý “thuần chủng”.

Giờ thì chúng ta sẽ bàn đến vấn đề giá cả.

Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:66080.png
Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:66081.png

So sánh hiệu suất theo tỉ lệ giá cả

Đầu tiên cần phải lưu ý là các bài kiểm tra ở đây được thực hiện ở nước ngoài, do đó giá cả ở đây sẽ được hiểu là hiệu suất tính theo mỗi Dollar bỏ ra để mua sản phẩm. Và một sự thực có thể dễ nhận ra đó là thứ mạnh mẽ nhất đương nhiên không phải là thứ tiết kiệm nhất. Intel có thể là nhà sản xuất sở hữu những con chip có khả năng xử lí vượt trội nhất, nhưng nó có đem lại hiệu quả tốt nhất theo chi phí bỏ ra hay không thì lại là câu chuyện khác. Chúng ta cũng sẽ không bàn tới việc nó đắt “vì nó khoẻ hơn”, chúng ta sẽ chỉ xét hiệu quả của số tiền bạn bỏ ra dành cho khả năng xử lý của sản phẩm. Và một điều không quá ngạc nhiên lắm là các sản phẩm ở tầm trung sẽ vượt trội hơn ở các bảng so sánh này.

Giờ thì hãy nhìn tổng thể chi phí phải bỏ ra để hiểu rõ hơn. Nếu bạn mua kết hợp bo mạch chủ, RAM, ổ cứng, Case và PSU thì chi phí bỏ ra sẽ vào 350-510 USD (khoảng 7 đến 11 triệu đồng) dành cho một cấu hình khá ổn. Ngoại trừ các thành phần khác thì chúng ta sẽ quan tâm đến bo mạch chủ – thứ kết nối trực tiếp với các bộ vi xử lí. Kết quả là giá cả dành cho các nền tảng vi xử lý khác nhau sẽ như sau (giá cả quốc tế): 75 USD dành cho chuẩn FM2/FM2+, 80 USD dành cho chuẩn AM3+, 100 USD dành cho chuẩn LGA1155, 90 USD dành cho chuẩn LGA1150 và 225 USD dành cho chuẩn LGA2011. Chắc chắn không ai giới hạn số tiền bạn có thể bỏ ra các các sản phẩm linh kiện đắt tiền hơn, nhưng đây là con số với các linh kiện cơ bản. Và kết hợp các con số đó chúng ta sẽ thấy kết quả: Bạn sẽ mất khoảng 425 USD cho đến 500 USD dành cho một bộ máy sử dụng các CPU trung bình và các APU, 600 USD dành cho một cỗ máy sử dụng các chip cao hơn một chút như Core i5-4690K, 670-705 USD dành cho cỗ máy sửa dụng chip Core i7- LGA1150 và mức giá có phần “ấn tượng” 1559 USD dành cho một cỗ máy trang bị Core i7-4960X. Và khi so sánh hiệu suất giá cả dành cho cả hệ thống (Đã tích hợp một GPU với giá khoảng 50 USD đối với nền tảng AM3+ và LGA2011), chúng ta sẽ có bảng so sánh như sau:

Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:66082.png
Macintosh HD:Users:Ethan:Downloads:66083.png

Một điều dễ nhận thấy là Intel lại quay trở lại vị trí dẫn đầu của mình trên bảng so sánh hiệu năng xử lý/giá cả của hệ thống. Tuy nhiên sự cách biệt giữa các dòng sản phẩm đã không còn quá chênh lệch như trước. Trong khi đó, AMD vẫn tỏ rõ ưu thế của mình với top trên các sản phẩm cho hiệu suất xử lý đồ hoạ/giá cả tốt nhất. Một vấn đề khác đó là các sản phẩm APU mới nhất của AMD (Trinity, Richland, hoặc Kaveri) và các CPU mới nhất của Intel (Ivy Bridge và Haswell) đều có sử dụng tính năng tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, do đó sự chênh lệch trong quá trình so sánh hao tốn năng lượng là không quá đáng kể.

Vậy là, các sản phẩm của AMD và Intel đều có ưu thế vượt trội của riêng mình. Trong khi các APU của AMD là sự lựa chọn tốt cho bạn nếu yêu cầu xử lí đồ hoạ là thứu bạn quan tâm nhất thì hiệu suất xử lí/giá cả hợp lý là điểm mạnh khó có thể bàn cãi của các sản phẩm đến từ Intel. Nếu bạn là một người yêu thích vi xử lý của Intel, và túi tiền của bạn trong việc đầu tư cỗ máy tính cho mình là dư giả, hãy chọn Core i7-4790 và i5-4690 – độ đôi CPU Haswell mới nhất của Intel làm người bạn đồng hành của bạn. Đó thực sự là bộ đôi vượt trội về sức mạnh xử lí cũng như “hiệu quả trên từng đồng tiền bỏ ra”. Còn nếu AMD là hãng sản xuất yêu thích của bạn, FX-8320 sẽ là một sự lựa chọn tuyệt vời với khả năng xử lí mạnh mẽ (Nó sở hữu 4 modules với 8 lõi xử lý trong khi APU mạnh nhất chỉ sở hữu 2 modules với 4 lõi xử lý). Tuy vậy, nếu bạn muốn sử dụng các APU tích hợp đồ hoạ, bạn có thể hướng sự chú ý của mình đến Kaveri hoặc Richland APU của AMD. Bộ vi xử lý A8-7600 có lẽ là APU cân bằng nhất và tốt nhất về hiệu suất và giá cả, nhưng bạn có thể đầu tư hơn một chút để có khả năng xử lý đồ hoạ tốt hơn với A10-7800 và A10-7850K.

Sẽ vẫn là cuộc chiến trường kỳ trong việc sản xuất ra các sản phẩm tốt hơn đến từ cả Intel và AMD. Tuy vậy ở vị thế người dùng, hãy cân nhắc nhu cầu sử dụng để có thể lựa chọn một sản phẩm phù hợp nhất dành cho mình. Chúc các bạn sẽ có được một cỗ máy ưng ý đồng hành trong công việc và giải trí.

Tham khảo: Anandtech.com

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s