Tìm hiểu CPU là gì? Chức năng và cấu tạo của nó

Máy tính đã trở thành một phần quan trọng trong cuộc sống của chúng ta, từ công việc đến học tạp và giải trí cũng như là hầu hết mọi hoạt động khác. Và bạn có bao giờ tự hỏi rằng đâu là phần quan trọng nhất trong máy tính? Đó chính là CPU. Vậy “CPU là gì? Chức năng và cấu tạo của nó ra sao?” Nó hoạt động như thế nào? Hãy để Chothuelaptop.info cùng bạn khám phá sâu hơn về chủ đề này để hiểu rõ hơn về công nghệ đang điều khiển máy tính của chúng ta qua bài viết sau đây.

Tìm hiểu CPU là gì? Chức năng và cấu tạo của nó

CPU là gì?

CPU viết tắt của từ Central Processing Unit, được hiểu là bộ xử lý trung tâm, là các mạch điện tử trong một máy tính, thực hiện các câu lệnh của chương trình máy tính bằng cách thực hiện các phép tính số học, logic, so sánh và các hoạt động nhập/xuất dữ liệu cơ bản do mã lệnh chỉ ra.

Chức năng của CPU

Nói một cách dễ hiểu thì chức năng chính của CPU là nhận các thông tin đầu vào từ thiết bị ngoại vi (chuột máy tính, bàn phím, máy in,…) hoặc các chương trình máy tính rồi phân tích. Từ đó, xuất thông tin ra ngoài màn hình hoặc có thể thực hiện tất cả các tác vụ của thiết bị ngoại vi yêu cầu.

Tóm lại, CPU chính là não bộ của cả máy tính, có nhiệm vụ xử lý mọi thông tin và dữ liệu nhập vào thiết bị,  hỗ trợ máy tính có thể vận hành mượt mà mọi tác vụ yêu cầu

CPU hoạt động trong máy tính như thế nào?

Về cơ bản, dù có cải tiến bao nhiêu thế hệ thì CPU vẫn giữ nguyên các chức năng cơ bản và có tiến trình hoạt động thông qua 3 bước.

Bước 1: Tìm Nạp

Quá trình tìm nạp liên quan đến việc nhận lệnh. Lệnh này được hiểu dưới dạng một chuỗi các số và chuyển tới CPU từ RAM. Mỗi lệnh là một phần nhỏ của thao tác và CPU cần phải biết được lệnh nào sẽ đến tiếp theo. Một bộ đếm chương trình có tên là Program Counter sẽ lưu giữ địa chỉ lệnh hiện tại. PC và các lệnh sẽ chuyển đặt vào Instruction Register – tức là thanh ghi lệnh. Độ dài của địa chỉ lệnh sau đó được tăng lên rồi tham chiếu đến địa chỉ của lệnh tiếp theo.

Bước 2: Giải mã

Khi một lệnh đã được tìm nạp và lưu trữ trong thanh ghi lệnh, CPU lúc này sẽ truyền lệnh tới một bộ phận mạch – gọi là bộ giải mã lệnh. Bộ giải mã lệnh sẽ hoạt động và chuyển đổi lệnh thành các tín hiệu đến các phần khác của CPU tiến tới công đoạn hành động.

Bước 3: Thực thi

Cuối cùng ở bước này, các lệnh đã giải mã hoàn toàn và gửi tín hiệu đến các bộ phận liên quan của CPU. Các kết quả hành động thường được ghi vào CPU register. Tại đây, chúng có thể được tham chiếu bằng các lệnh sau đó. Điều này tương tự như chức năng ghi bộ nhớ trên máy tính.

Cấu tạo của CPU

CPU được cấu tạo bởi hàng triệu bóng dẫn được sắp xếp với nhau trên một bảng mạch nhỏ. Được chia thành 2 khối chính là: khối tính toán (ALU) và khối điều khiển (CU)

• Khối tính toán (ALU – Arithmetic Logic Unit) : Thực hiện các phép tính toán học và logic. Những con số toán học, logic sẽ được tính toán kỹ càng để xử lý đúng kết quả.
• Khối điều khiển (CU – Control Unit): Chỉ đạo các hoạt động của bộ vi xử lý. Các yêu cầu thao tác của người dùng sẽ được chuyển sang ngôn ngữ máy để giúp quá trình điều khiển chính xác.
• Các thanh ghi (Registors): Các thanh ghi thường có dung lượng nhớ thấp nhưng tốc độ truy xuất cực cao. Chúng được thiết kế nằm trong CPU để lưu trữ tạm thời những kết quả từ bộ xử lý ALU.

Các loại CPU

Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại CPU được sản xuất và sử dụng phổ biến đó là:

• Intel Core: Được sử dụng phổ biến trong các máy tính để bàn và laptop.
• AMD Ryzen: Một loại CPU mới với hiệu suất cao và giá cả phải chăng.
• ARM: Được sử dụng trong các thiết bị di động như điện thoại thông minh và má
• PowerPC: Được sử dụng trong các máy tính Apple Macintosh trước khi chuyển sang sử dụng CPU Intel.
• SPARC: Được sử dụng trong các hệ thống máy chủ và trạm công việc.

Các thành phần khác liên quan đến CPU:

CPU không hoạt động độc lập, mà chúng phải kết nối với các thành phần khác để thực hiện các hoạt động. Các thành phần khác bao gồm:

• RAM (Random Access Memory): Là nơi lưu trữ các dữ liệu và chương trình tạm thời, để CPU có thể truy cập vào chúng một cách nhanh chóng.
• Đĩa cứng: Lưu trữ dữ liệu lâu dài và cung cấp không gian lưu trữ cho các chương trình và tệp tin.
• Card đồ họa: Là thành phần xử lý các hình ảnh và video để hiển thị trên màn hình.
• Nguồn cung cấp điện: Đóng vai trò cung cấp điện cho CPU và các thành phần khác trong hệ thống.

Xem thêm: Tại sao cần cài lại Windows sau một thời gian sử dụng?

H-TECH