Tốc độ đồng hồ cho CPU được sử dụng là đủ khi so sánh hiệu suất. Mọi thứ không còn đơn giản nữa. Một CPU cung cấp nhiều lõi hoặc siêu phân luồng có thể hoạt động tốt hơn đáng kể so với một CPU đơn lõi có cùng tốc độ không có tính năng siêu phân luồng. Và PC với nhiều CPU có thể có lợi thế lớn hơn nữa. Tất cả các tính năng này được thiết kế để cho phép PC dễ dàng chạy nhiều quy trình cùng một lúc - tăng hiệu suất của bạn khi đa nhiệm hoặc theo nhu cầu của các ứng dụng mạnh mẽ như bộ mã hóa video và trò chơi hiện đại. Vì vậy, hãy xem từng tính năng này và ý nghĩa của chúng đối với bạn.
Siêu phân luồng
Siêu phân luồng là nỗ lực đầu tiên của Intel nhằm mang lại tính toán song song cho các máy tính tiêu dùng. Nó xuất hiện trên CPU máy tính để bàn với Pentium 4 HT vào năm 2002. Pentium 4 trong ngày chỉ có một lõi CPU, vì vậy nó chỉ có thể thực hiện một tác vụ tại một thời điểm - ngay cả khi nó có thể chuyển đổi giữa các tác vụ một cách nhanh chóng rằng nó có vẻ như đa nhiệm. Hyper-threading đã cố gắng bù đắp cho điều đó.
Một lõi CPU vật lý đơn với siêu phân luồng xuất hiện dưới dạng hai CPU logic tới một hệ điều hành. CPU vẫn là một CPU duy nhất, vì vậy đó là một chút gian lận. Trong khi hệ điều hành nhìn thấy hai CPU cho mỗi lõi, phần cứng CPU thực tế chỉ có một tập hợp các tài nguyên thực thi cho mỗi lõi. CPU giả vờ nó có nhiều lõi hơn nó, và nó sử dụng logic riêng của nó để tăng tốc độ thực hiện chương trình. Nói cách khác, hệ điều hành bị lừa khi nhìn thấy hai CPU cho mỗi lõi CPU thực tế.
Hyper-threading cho phép hai lõi CPU logic chia sẻ tài nguyên thực thi vật lý. Điều này có thể tăng tốc độ lên một chút - nếu một CPU ảo bị trì hoãn và chờ đợi, thì một CPU ảo khác có thể mượn các tài nguyên thực thi của nó. Siêu phân luồng có thể giúp tăng tốc hệ thống của bạn, nhưng nó không ở đâu tốt bằng việc có lõi bổ sung thực tế.
Nhiều lõi
Ban đầu, các CPU có một lõi đơn. Điều đó có nghĩa là CPU vật lý có một đơn vị xử lý trung tâm duy nhất trên đó. Để tăng hiệu suất, nhà sản xuất bổ sung thêm “lõi” hoặc các đơn vị xử lý trung tâm. CPU hai nhân có hai đơn vị xử lý trung tâm, vì vậy nó xuất hiện với hệ điều hành dưới dạng hai CPU. Ví dụ, một CPU có hai lõi có thể chạy hai quy trình khác nhau cùng một lúc. Điều này làm tăng tốc hệ thống của bạn, bởi vì máy tính của bạn có thể thực hiện nhiều việc cùng một lúc.
Không giống như siêu phân luồng, không có thủ đoạn nào ở đây - một CPU lõi kép theo nghĩa đen có hai đơn vị xử lý trung tâm trên chip CPU. Một CPU quad-core có bốn đơn vị xử lý trung tâm, một CPU octa-core có tám đơn vị xử lý trung tâm, v.v.
Điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu suất trong khi vẫn duy trì bộ phận CPU vật lý nhỏ để nó vừa với một ổ cắm. Chỉ cần một socket CPU duy nhất với một đơn vị CPU được gắn vào nó - không phải bốn socket CPU khác nhau với bốn CPU khác nhau, mỗi CPU cần có nguồn điện riêng, làm mát và phần cứng khác. Có ít thời gian chờ hơn vì các lõi có thể giao tiếp nhanh hơn, vì tất cả chúng đều trên cùng một chip.
Trình quản lý tác vụ của Windows hiển thị điều này khá tốt. Ở đây, ví dụ, bạn có thể thấy rằng hệ thống này có một CPU thực (socket) và bốn lõi. Hyperthreading làm cho mỗi lõi trông giống như hai CPU cho hệ điều hành, vì vậy nó cho thấy 8 bộ xử lý logic.
Nhiều CPU
Hầu hết các máy tính chỉ có một CPU duy nhất. CPU đơn đó có thể có nhiều lõi hoặc công nghệ siêu phân luồng - nhưng nó vẫn chỉ là một đơn vị CPU vật lý được chèn vào một socket CPU duy nhất trên bo mạch chủ.
Trước khi siêu luồng và CPU đa lõi xuất hiện, mọi người đã cố gắng thêm sức mạnh xử lý bổ sung cho máy tính bằng cách thêm các CPU bổ sung. Điều này đòi hỏi một bo mạch chủ với nhiều ổ cắm CPU. Bo mạch chủ cũng cần phần cứng bổ sung để kết nối các ổ cắm CPU đó với RAM và các tài nguyên khác. Có rất nhiều chi phí trong loại thiết lập này. Có thêm độ trễ nếu các CPU cần giao tiếp với nhau, các hệ thống có nhiều CPU tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và bo mạch chủ cần nhiều ổ cắm và phần cứng hơn.
Càng có nhiều CPU hoặc lõi máy tính thì càng có nhiều thứ có thể làm cùng một lúc, giúp cải thiện hiệu suất trên hầu hết các tác vụ. Hầu hết các máy tính giờ đây đều có CPU với nhiều lõi - tùy chọn hiệu quả nhất mà chúng ta đã thảo luận. Bạn thậm chí sẽ tìm thấy CPU có nhiều lõi trên điện thoại thông minh và máy tính bảng hiện đại. Các CPU của Intel cũng có tính năng siêu phân luồng, đây là loại tiền thưởng. Một số máy tính cần một lượng lớn năng lượng CPU có thể có nhiều CPU, nhưng nó kém hiệu quả hơn nhiều so với âm thanh.
