CPU

Intel 80486DX2 CPU

Mặt đáy của bộ xử lý Intel 80486DX2, với các chân cắm.

CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là Bộ xử lý trung tâm, là mạch điện tử 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 (Input/Output) cơ bản từ mã lệnh được định sẵn trong một máy tính. Thuật ngữ này đã được sử dụng trong ngành công nghiệp máy tính kể từ đầu những năm 1960.^[1] Theo truyền thống, thuật ngữ "CPU" chỉ một bộ xử lý, cụ thể là bộ phận xử lý và điều khiển (Control Unit) của nó, phân biệt với những yếu tố cốt lõi khác của một máy tính nằm bên ngoài như bộ nhớ và mạch điều khiển xuất/nhập dữ liệu.^[2]

Hình thức, thiết kế và thực hiện của CPU đã thay đổi theo tiến trình lịch sử, nhưng hoạt động cơ bản của nó vẫn còn gần như không thay đổi. Thành phần chủ yếu của CPU bao gồm các bộ phận số học logic (ALU) thực hiện phép tính số học và logic, các thanh ghi lưu các tham số để ALU tính toán và lưu trữ các kết quả trả về, và một bộ phận kiểm soát với nhiệm vụ nạp mã lệnh từ bộ nhớ và "thực hiện" chúng bằng cách chỉ đạo các hoạt động phối hợp của ALU, các thanh ghi và các thành phần khác.

Hầu hết các CPU hiện đại đều là các vi xử lý và được chứa trên vi mạch (IC) đơn. Một vi mạch có chứa một CPU cũng có thể chứa bộ nhớ, giao diện cho các thiết bị ngoại vi, và các thành phần khác của một máy tính; việc các thiết bị tích hợp như vậy được gọi theo nhiều cách khác nhau: vi điều khiển hoặc hệ thống trên một vi mạch (SoC). Một số máy tính sử dụng một CPU đa nhân là một con chip duy nhất có chứa hai hoặc nhiều CPU được gọi là "lõi"; Trong bối cảnh đó, các chip đơn đôi khi được gọi là"khe cắm"- socket.^[3] Mảng vi xử lý và bộ xử lý vector có nhiều bộ xử lý hoạt động song song, không có bộ xử lý nào được coi là trung tâm.

Một CPU năm 1971 chỉ có 2.300 bóng bán dẫn (transistor) thì đến năm 2016 đã có tới 7,2 tỉ bóng bán dẫn với 22 nhân nhờ quá trình sản xuất 14 nm (dòng 22-nhân Xeon Broadwell-E5).^[4] Hiện nay, công nghệ sản xuất 7 nm và 5 nm đã cho ra đời nhũng CPU mạnh mẽ hơn, tiết kiệm năng lượng hơn. Có thể kể đến AMD Threadripper 3990x với 64 nhân và 128 luồng xử lí.

1. ^ Weik, Martin H. (1961). “A Third Survey of Domestic Electronic Digital Computing Systems”. Ballistic Research Laboratory. Chú thích journal cần |journal= (trợ giúp)
2. ^ Kuck, David (1978). Computers and Computations, Vol 1. John Wiley & Sons, Inc. tr. 12. ISBN 0471027162.
3. ^ Thomas Willhalm; Roman Dementiev; Patrick Fay (ngày 18 tháng 12 năm 2014). “Intel Performance Counter Monitor – A better way to measure CPU utilization”. software.intel.com. Truy cập ngày 17 tháng 2 năm 2015.
4. ^ “Transistor_count”.