Nếu bạn đang băn khoăn không biết nên đầu tư vào hệ thống máy tính hay điện thoại thông minh mới thì bạn phải hiểu chức năng của bộ xử lý trung tâm (CPU) và bộ nhớ (RAM). CPU và bộ nhớ là hai phần quan trọng của thiết bị điện tử. CPU xử lý hoạt động của thiết bị và bộ nhớ lưu trữ lệnh hoạt động đó. Cả hai đều khá phụ thuộc vào nhau, nhưng về mặt kỹ thuật, chúng hoàn toàn khác nhau. Vì vậy, hôm nay chúng ta sẽ thiết lập sự khác biệt có hệ thống giữa bộ xử lý trung tâm (CPU) và bộ nhớ.
Bộ xử lý trung tâm (CPU) là gì?
CPU là một phần của phần cứng mang chuyển tiếp các hướng dẫn của chương trình máy tính. Nó được đào tạo để thực hiện các chức năng cơ bản như số học, logic và các thao tác nhập/trang bị trong hệ thống máy tính. Trong máy tính, mọi lệnh đều đi qua CPU, không quan trọng là nó nhỏ như thế nào.
Một CPU có nhiều thành phần thực hiện các công việc khác nhau. Nó có một đơn vị logic số học chịu trách nhiệm thực hiện các nhiệm vụ số học và logic đơn giản. Nó cũng chứa một bộ điều khiển xử lý các bộ phận khác nhau của máy tính. Nó có nhiệm vụ đọc và giải thích các lệnh từ bộ nhớ và chuyển đổi chúng thành một loạt các tín hiệu để bắt đầu hoạt động của các bộ phận máy tính khác. Đơn vị điều khiển cũng gọi đơn vị logic số học để thực hiện các phép tính cần thiết theo thời gian. Trong các hoạt động của CPU, bộ nhớ cache được sử dụng, đây là bộ nhớ tốc độ cao, nơi các lệnh có thể được sao chép và truy xuất nhanh chóng.
CPU chứa ít nhất một bộ xử lý, là chip thực sự bên trong CPU thực hiện các phép tính. CPU có hai lõi xử lý được gọi là CPU lõi kép và các mẫu có bốn lõi được gọi là CPU lõi tứ. Các CPU cao cấp có thể có bộ xử lý sáu (lõi hexa) hoặc thậm chí tám (lõi octo). Một máy tính cũng có thể có nhiều CPU, mỗi CPU có nhiều lõi.
- CPU được ví như bộ não của máy tính.
- CPU thực hiện tất cả các loại hoạt động xử lý dữ liệu.
- Nó lưu trữ dữ liệu, kết quả trung gian và hướng dẫn (chương trình).
- Nó điều khiển hoạt động của tất cả các bộ phận của máy tính.
RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên)
RAM còn được gọi là đơn vị bộ nhớ máy tính là một phần của phần cứng máy tính xử lý tất cả các hoạt động liên quan đến bộ nhớ và bộ nhớ đệm của bộ xử lý. Nó có hai thanh ghi riêng biệt được quản lý bởi bộ điều khiển của CPU. Dữ liệu được gửi đến bộ nhớ chính hoặc được truy xuất từ bộ nhớ được lưu trữ trong Thanh ghi dữ liệu bộ nhớ (MDR). Địa chỉ bộ nhớ logic mong muốn được lưu trữ trong Thanh ghi địa chỉ bộ nhớ (MAR). Bản dịch địa chỉ còn được gọi là liên kết địa chỉ và nó sử dụng bản đồ bộ nhớ được lập trình bởi hệ điều hành.
Hai loại RAM chính là:
- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM)
- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM)
Sự khác biệt giữa hai loại này là ở cách chúng làm mới hoặc tốc độ. SRAM nhanh hơn vì DRAM cần làm mới khá thường xuyên (hàng nghìn lần mỗi giây) trong khi SRAM thì không.
Về mặt giây, DRAM cho thời gian truy cập khoảng 60 nano giây. SRAM làm điều tương tự trong 10 nano giây. Vì sự khác biệt về tốc độ quá lớn nên người ta cho rằng SRAM là loại RAM phổ biến nhất, nhưng không phải vì nó khá đắt.
Mối quan hệ giữa CPU và RAM là gì?
Khi một hệ thống máy tính thực hiện một số tác vụ nhất định như hiển thị video cho trò chơi hoặc tính toán các số để thêm vào bảng tính, thì một loạt hướng dẫn nhất định cần được bộ điều khiển trung tâm xử lý. Số lượng lệnh do bộ xử lý chạy có thể được đo bằng megahertz, nghĩa là hàng triệu hoặc hàng tỷ lệnh có thể được xử lý mỗi giây.
Ngày nay, nhiều bộ xử lý hiện đại có nhiều lõi, nghĩa là các bộ phận phụ có khả năng chạy các chương trình và thành phần khác nhau của chương trình trên đường song song.
Mặt khác, để các hoạt động chạy trơn tru, hầu hết các chương trình đều cần một dung lượng bộ nhớ nhất định để lưu trữ dữ liệu làm việc. Dữ liệu có thể luân chuyển qua lại trên đĩa, nhưng điều đó tốn nhiều thời gian và có thể làm chậm hiệu quả của chương trình. Nó có thể làm giảm đáng kể hiệu suất của chương trình.
Vì vậy, quá trình này của bộ xử lý trung tâm và bộ nhớ xác định rõ ràng rằng để vận hành trơn tru các hoạt động của hệ thống máy tính – cần phải có CPU và bộ nhớ tương thích.
Tính năng của CPU (Bộ xử lý trung tâm)
- CPU có bộ nhớ cache được đặt bên trong bộ xử lý để giúp truy cập bộ nhớ chính nhanh chóng. Bộ nhớ này lấy thông tin từ bộ nhớ chính và chuyển trở lại CPU để xử lý.
- Ngày nay, CPU được thiết kế với nhiều lõi. Các lõi hoạt động độc lập trong CPU và được sử dụng để xử lý dữ liệu song song nhằm tăng hiệu quả tổng thể của máy tính để quản lý công việc.
- Tốc độ của bộ xử lý trung tâm được đo bằng gigahertz hoặc megahertz. Hertz là tần số của đơn vị. Bộ xử lý có nhiều tần số hơn có khả năng thực hiện công việc với tốc độ cao hơn.
- Thế hệ bộ xử lý mới nhất có hỗ trợ đa luồng do xử lý song song. Trong đa luồng, hai lõi logic tồn tại trong mỗi lõi của CPU hoạt động song song.
- Một bộ xử lý tốt phải hỗ trợ các mô-đun bộ nhớ khác nhau như DDR1, DDR2 và DDR3, đồng thời phải tương thích với các bo mạch chủ do các công ty khác nhau thiết kế.
Các tính năng của RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên)
- Bộ nhớ có trách nhiệm xử lý các vị trí khác nhau trong hệ thống máy tính. Bộ nhớ có ba vị trí chính trong thiết bị – CPU ở dạng thanh ghi, bộ nhớ chính như RAM hoặc ROM, bộ nhớ ngoài như đĩa cứng, CD, DVD, ổ đĩa bút, v.v.
- Số bit tối đa xác định bộ nhớ. Trường hợp bộ nhớ trong thì bằng dung lượng Word nhưng ở bộ nhớ ngoài thường lớn hơn dung lượng Word.
- Có thể truy cập bộ nhớ theo ba cách khác nhau. Truy cập ngẫu nhiên là bộ nhớ có thể được truy cập theo bất kỳ thứ tự nào và quyền truy cập sẽ không phụ thuộc vào vị trí bộ nhớ. Bộ nhớ truy cập nối tiếp chỉ có thể được truy cập theo một trình tự xác định trước. Các thiết bị bộ nhớ truy cập bán ngẫu nhiên sử dụng quyền truy cập này giống như một đĩa cứng.
- Hiệu suất của bộ nhớ được xác định bằng cách sử dụng ba tham số - thời gian truy cập, thời gian chu kỳ bộ nhớ và tốc độ truyền tải.
- Các thiết bị bộ nhớ có thể được phân biệt về mặt vật lý thành hai loại – bộ nhớ bán dẫn như RAM và bộ nhớ bề mặt từ tính như đĩa cứng.
Kết luận
Rõ ràng như ban ngày rằng CPU và bộ nhớ là một phần không thể thiếu của hệ thống máy tính. Cả hai đều rất quan trọng đối với hoạt động của các thiết bị điện tử. Chúng có thể có các tính năng khác nhau, nhưng chức năng của chúng được liên kết với nhau. Vì vậy, khi bạn mua một tiện ích mới, hãy đảm bảo rằng cả bộ xử lý trung tâm và bộ nhớ đều mạnh mẽ.
- Sự khác biệt giữa CPU và GPU
- Bộ xử lý nào là tốt nhất giữa Core i7 của Intel và Ryzen của AMD?
- Cạc đồ họa AMD hay NVIDIA tốt nhất?
- Sự khác biệt giữa RAM tĩnh và RAM động, Cái nào nhanh hơn?
- Mối quan hệ giữa internet và mạng (Mạng so với Internet) là gì?
- Máy tính xách tay bị treo ngẫu nhiên sau khi cài đặt bản cập nhật Windows 10 tháng 5 năm 2019? Hãy thử những giải pháp này