Hiểu đúng về CPU 2 nhân và 4 nhân

Bộ xử lý (CPU) là một trong những thành phần quan trọng nhất khi mua máy tính mới, nhưng bạn có biết CPU 2 nhân và 4 nhân khác nhau như thế nào không?

Hãy cùng đọc bài viết dưới đây để hiểu thêm về CPU 2 nhân và 4 nhân.

2 nhân và 4 nhân là gì?

Đây là những thông tin cơ bản mà bạn cần biết:

- Bao giờ cũng chỉ có 1 bộ xử lý duy nhất, cái đó có thể gồm 1, 2, 4, 6 hoặc 8 nhân.
- Hiện tại, số nhân nhiều nhất mà một CPU máy tính có được là 18.
- Mỗi "nhân" (core) đảm nhiệm công việc xử lý. Về cơ bản, mỗi nhân chính là một bộ xử lý trung tâm (CPU).

Bài viết này đề cập đến CPU 2 nhân và 4 nhân cho máy tính, không phải smartphone.

CPU 2 nhân và 4 nhân ảnh hưởng đến tốc độ như thế nào?

Nhiều người nghĩ rằng CPU nhiều nhân hơn tức là máy sẽ xử lý nhanh hơn, nhưng suy nghĩ đó không phải lúc nào cũng đúng. Thực chất mọi chuyện phức tạp hơn thế.

Theo MakeUseOf, chỉ có thể khẳng định máy xử lý nhanh hơn khi có nhiều nhân hơn nếu chương trình đang chạy có thể phân chia tác vụ giữa các nhân, và không phải chương trình nào cũng làm được điều đó. Chúng ta sẽ nói điều này kỹ hơn ở phần dưới.

Xung nhịp và kiến trúc của mỗi nhân cũng ảnh hưởng khá nhiều đến tốc độ. Một CPU 2 nhân thế hệ mới, xung nhịp cao hơn có thể xử lý nhanh hơn CPU 4 nhân nhưng đời cũ, xung nhịp thấp.

Tiêu thụ năng lượng

Nhiều nhân hơn cũng có nghĩa CPU sẽ "ăn" nhiều điện hơn. Khi bộ xử lý hoạt động, nó cung cấp năng lượng cho tất cả các nhân cùng một lúc.

Nhiều nhà sản xuất chip luôn tìm cách giảm mức tiêu thụ năng lượng của CPU. Nhưng về cơ bản, CPU 4 nhân sẽ tốn nhiều điện năng hơn, và hao pin hơn trên laptop so với CPU 2 nhân.

Nhiều nhân cũng tương đương nhiệt độ cao hơn

Tất nhiên, số nhân không phải yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến nhiệt độ mà CPU tỏa ra, nhưng chắc chắn CPU nhiều nhân sẽ tỏa nhiệt nhiều hơn CPU ít nhân.

Do nhiệt độ tỏa ra nhiều mà chúng ta thường trang bị các giải pháp tản nhiệt tốt hơn nếu muốn trang bị CPU mạnh, nhiều nhân cho máy tính.

Có phải CPU 4 nhân luôn đắt hơn 2 nhân?

Không hoàn toàn đúng. Như đã nói từ trước, xung nhịp, kiến trúc, thế hệ và nhiều yếu tố khác mới ảnh hưởng đến giá bán. Nhưng nếu cùng một thế hệ, cùng một kiến trúc hay xung nhịp, CPU nhiều nhân hơn chắc chắn sẽ đắt hơn.

Phần mềm ảnh hưởng không nhỏ đến tốc độ xử lý

Đây hẳn là bí mật mà không một nhà sản xuất chip nào muốn bạn biết. Không phải số lượng nhân nhiều hay ít, quan trọng là phần mềm bạn chạy là gì.

Để có được trải nghiệm tốt nhất, phần mềm phải được lập trình để tận dụng lợi thế của CPU nhiều nhân. Tiếc là những phần mềm như vậy, được gọi là "multi-threaded software" (phần mềm đa luồng) không quá nhiều.

Quan trọng hơn, ngay cả khi tận dụng được nhiều nhân, nó còn phụ thuộc vào việc bạn chạy chương trình đó để làm gì. Hãy lấy ví dụ với trình duyệt Google Chrome và phần mềm biên tập video Adobe Premiere Pro, cả hai đều hỗ trợ đa luồng.

Với Premiere Pro, phần mềm sẽ chỉ định từng loại công việc cho từng nhân khác nhau. Điều này đặc biệt phát huy tác dụng khi bạn thêm quá nhiều hiệu ứng vào video do mỗi nhân có thể thực hiện một tác vụ riêng biệt.

Tương tự, Google Chrome phân việc cho các nhân xử lý những tab khác nhau. Nhưng vấn đề là, khi bạn tải xong một trang web, nó hầu như không còn việc để làm nữa; mọi thứ còn lại nằm ở việc lưu trữ trang web trong RAM cơ.

Ví dụ của Google Chrome cho thấy ngay cả một phần mềm đa luồng cũng chưa chắc tận dụng hiệu quả CPU nhiều nhân.

Số nhân gấp đôi ≠ Tốc độ gấp đôi

Hãy xem như bạn có một phần mềm đa luồng và tất cả mọi thông số phần cứng khác đều giống nhau, liệu sử dụng CPU 4 nhân có giúp tốc độ xử lý nhanh hơn gấp đôi so với CPU 2 nhân không?

Câu trả lời là không.

Về lý thuyết, tăng số nhân nghĩa là tăng khả năng cho bất kỳ phần mềm nào để phân chia đúng tác vụ cho những nhân phù hợp. Tuy nhiên thực tế thì không phải như vậy. Thực chất, những tác vụ được phân chia tuần tự hoặc ngẫu nhiên.

Giả sử bạn có một CPU 4 nhân (Core1, Core2, Core3, Core4). Bạn cần hoàn thành 3 tác vụ (T1, T2, T3) để hoàn tất một hành động, và có 5 hành động như vậy cần thực hiện (A1, A2, A3, A4, A5).

Đây là cách phần mềm phân chia tác vụ cho từng nhân:

- Core1: A1T1
- Core2: A1T2
- Core3: A1T3
- Core4: A2T1

Phần mềm thực sự không "khôn" như con người. Nếu A1T3 là tác vụ nặng và thực hiện lâu nhất, lẽ ra phần mềm nên chia nhỏ A1T3 ra cho Core3 và Core4. Nhưng không, ngay cả khi Core1 và Core2 làm xong nhiệm vụ, chúng vẫn phải chờ Core3 xử lý xong để hoàn tất hành động.

Điều đó cho thấy những phần mềm hiện nay chưa thực sự tối ưu để tận dụng tối đa CPU nhiều nhân, và tăng gấp đôi số nhân không đồng nghĩa là tốc độ cũng tăng gấp đôi.

Vậy thì CPU nhiều nhân có lợi ích gì?

Chắc hẳn bạn sẽ thắc mắc liệu có thực sự cần CPU nhiều nhân không, câu trả lời tùy vào những công việc bạn sẽ làm với chúng.

Chơi game

Nếu thích chơi game trên máy tính, hãy chọn CPU nhiều nhân hơn. Phần lớn game AAA hiện nay đều hỗ trợ kiến trúc đa luồng. Tuy chúng vẫn phụ thuộc nhiều vào bộ xử lý đồ họa (GPU), song một CPU nhiều nhân cũng có thể giúp ích.

Biên tập video, âm thanh

Với những ai thường làm việc với các phần mềm xử lý âm thanh hay video, nhiều nhân sẽ có lợi hơn bởi hầu hết phần mềm hiện nay đều hỗ trợ xử lý đa luồng.

Thiết kế và Photoshop

Nếu thường sử dụng các phần mềm thiết kế, hãy chọn CPU có xung nhịp và bộ nhớ cache cao bởi nó giúp tăng tốc độ xử lý hơn là nhiều nhân. Ngay cả phần mềm chỉnh sửa ảnh chuyên nghiệp là Photoshop cũng đa phần chỉ làm việc đơn luồng, do đó CPU nhiều nhân không thực sự giúp ích nhiều.

Phúc Thịnh