Khi so sánh hai trong số những CPU tốt nhất hiện nay, thông số đầu tiên mà nhiều người nghĩ đến là xung nhịp CPU. Về bản chất, nó biểu thị tốc độ mà CPU có thể hoàn thành các chu kỳ xung nhịp, và tự nhiên, bạn sẽ cho rằng xung nhịp càng cao thì hiệu năng càng mạnh. Tuy nhiên, trong bối cảnh công nghệ hiện đại, xung nhịp không còn là yếu tố duy nhất để đánh giá hiệu suất của một bộ vi xử lý. Mặc dù nó vẫn có thể thể hiện sự khác biệt về hiệu năng giữa hai CPU, nhưng khi lựa chọn một bộ vi xử lý cho hệ thống của bạn, có nhiều yếu tố quan trọng khác mà bạn cần cân nhắc kỹ lưỡng.
Bộ xử lý Intel Core i7-14700K được gắn trên bo mạch chủ, minh họa vị trí CPU và kiến trúc bên trong
Xung Nhịp CPU Nói Lên Điều Gì (Và Những Gì Nó Không Thể Hiện)
Định nghĩa và giới hạn của xung nhịp
Trước tiên, hãy cùng định nghĩa. Xung nhịp của CPU xác định số chu kỳ mà nó có thể hoàn thành mỗi giây. Đây chỉ đơn thuần là một tần số, không khác biệt nhiều so với tần số âm thanh, và điều này rất quan trọng để ghi nhớ. Xung nhịp không nói lên điều gì về số lượng lệnh mà CPU có thể thực thi trong một giây. Nó chỉ liên quan đến số chu kỳ xung nhịp có thể được hoàn thành trong một giây.
IPC – Yếu tố quan trọng hơn xung nhịp
Con số quan trọng hơn nhiều là số lệnh trên mỗi chu kỳ xung nhịp, hay còn gọi là IPC (Instructions Per Clock). Các kiến trúc CPU mới hơn có thể hỗ trợ nhiều lệnh hơn trên mỗi chu kỳ xung nhịp, hoặc chúng thực thi các lệnh đó một cách hiệu quả hơn. Một ví dụ điển hình là bộ dự đoán phân nhánh (branch predictor) trong các CPU Zen 5 như Ryzen 9 9950X, vốn là bộ dự đoán hai bước giúp tăng tốc độ thực thi bằng cách tải trước dữ liệu.
Tóm lại: Xung nhịp là số chu kỳ được hoàn thành trong một giây, không phải số lượng lệnh được hoàn thành.
Hai người đàn ông cười tại bàn làm việc với màn hình hiển thị tần số ép xung kỷ lục 9100MHz của Core i9-14900KF, minh họa sức mạnh ép xung CPU
Chính vì lẽ đó, việc so sánh xung nhịp của các CPU từ các thương hiệu hoặc thế hệ khác nhau không mang lại nhiều ý nghĩa. Bạn thường có thể kỳ vọng một bộ xử lý mới hơn với xung nhịp cao hơn sẽ hoạt động tốt hơn một bộ xử lý cũ hơn với tốc độ chậm hơn, nhưng điều này phần lớn là kết quả của những cải tiến về kiến trúc, chứ không phải chỉ riêng việc tăng xung nhịp. Hơn nữa, các ứng dụng tận dụng CPU của bạn có thể ít hoặc nhiều nhạy cảm với xung nhịp, đây là điều bạn nên cân nhắc khi nhìn vào hai CPU.
Cách đây nhiều thập kỷ, khi chỉ có các bộ xử lý đơn nhân khả dụng, xung nhịp là yếu tố thống trị. Chỉ một nhân duy nhất thực thi các lệnh, vì vậy nếu nhân đó có thể hoàn thành nhiều chu kỳ hơn trong một giây, điều đó trực tiếp chuyển thành hiệu năng tăng thêm. Khi các thiết kế CPU đã phát triển theo hướng bổ sung thêm nhân và luồng, các ứng dụng cũng đã theo kịp. Bạn sẽ thấy rằng hầu hết các ứng dụng ngày nay quan tâm nhiều hơn đến việc có một số lượng nhân nhất định hơn là tốc độ chạy của các nhân đó.
Những Yếu Tố Nền Tảng Khác Để Đánh Giá Hiệu Năng CPU
Kiến trúc CPU – Nền tảng của sức mạnh
Tôi đã đề cập đến một vài yếu tố khác biệt khi nhìn vào hai CPU, từ số lượng nhân đến kiến trúc. Các bài đánh giá của bên thứ ba luôn là nguồn tốt nhất khi tìm hiểu về CPU – bạn có thể tham khảo các bài viết chuyên sâu về bộ xử lý tại XDA nếu quan tâm – và bạn có thể sử dụng các công cụ benchmark tiêu chuẩn như Geekbench và Cinebench để xem hai CPU so sánh với nhau như thế nào. Nếu chỉ dựa vào thông số kỹ thuật, đây là những gì bạn nên xem xét:
- Kiến trúc: Các kiến trúc CPU mới hơn gần như luôn mang lại hiệu năng tốt hơn các kiến trúc cũ.
- Số lượng và cấu hình nhân: CPU có bao nhiêu nhân? Chúng có cùng một thiết kế nhân hay được chia thành các loại nhân khác nhau (P-core hiệu năng cao, E-core tiết kiệm điện)?
- Bộ nhớ đệm (Cache): Dung lượng bộ nhớ đệm lớn hơn có nghĩa là thời gian truy xuất dữ liệu từ bộ nhớ hệ thống sẽ ít hơn.
- Tập lệnh mở rộng: Một số tác vụ chuyên biệt đòi hỏi các tập lệnh đặc thù để tối ưu hóa hiệu suất.
- Khả năng kết nối: Chipset bo mạch chủ cung cấp một số tùy chọn kết nối, nhưng CPU của bạn phần lớn quyết định các tùy chọn USB và PCIe.
Hãy cùng làm rõ một số điểm dễ hiểu trước. Kiến trúc và khả năng kết nối là hai điều bạn không cần tìm hiểu quá sâu. Mới hơn gần như luôn tốt hơn với cả hai yếu tố này. Điều chính cần chú ý với khả năng kết nối là hỗ trợ USB và PCIe. Ví dụ, nếu bạn muốn Thunderbolt 4, Intel Core Ultra 9 285K hỗ trợ tính năng này nguyên bản. Trong khi đó, AMD Ryzen 9 9950X không hỗ trợ Thunderbolt 4 nguyên bản; bạn sẽ cần có nó thông qua chipset của bo mạch chủ. Mặc dù PCIe tương thích ngược, bạn sẽ muốn tìm phiên bản mới nhất nếu muốn khả năng lưu trữ tiên tiến nhất. Số lượng làn PCIe được hỗ trợ cũng có thể quan trọng, nhưng chỉ khi bạn có kế hoạch kết nối nhiều thiết bị PCIe với bo mạch chủ của mình.
Số lượng và cấu hình nhân CPU – Đa nhiệm và hiệu quả
Ngoài ra, số lượng và cấu hình nhân có thể thể hiện một số khác biệt lớn giữa hai bộ xử lý, và không phải lúc nào cũng theo cách bạn nghĩ. Nhìn chung, nhiều nhân hơn là tốt hơn, nhưng bạn cần lưu ý đến cấu hình nhân. Ví dụ, Ryzen 7 9800X3D với tám nhân thực tế vượt trội hơn Ryzen 9 9950X3D 16 nhân trong các trò chơi một chút. Đó là vì Ryzen 7 sử dụng một complex die nhân (CCD) duy nhất gồm tám nhân, trong khi Ryzen 9 sử dụng hai CCD. Có một độ trễ nhất định khi giao tiếp giữa hai CCD.
Ngoài các CCD, Intel đã thúc đẩy kiến trúc không đồng nhất trong vài thế hệ gần đây. Các CPU như Core i9-14900K tự hào có 32 luồng, nhưng chúng được chia giữa các nhân hiệu năng cao (P-cores) và các nhân tiết kiệm điện (E-cores) có sức mạnh kém hơn đáng kể.
Bộ xử lý AMD Ryzen 7 9800X3D được nhìn từ trên xuống, thể hiện thiết kế CPU và tầm quan trọng của số nhân trong hiệu năng chơi game
Bộ nhớ đệm (Cache) – Tăng tốc truy cập dữ liệu
Một thông số ngày càng quan trọng đối với CPU là bộ nhớ đệm (cache). Đây là một phần bộ nhớ nhỏ nằm ngay cạnh CPU và do đó cực kỳ nhanh. Một dung lượng bộ nhớ đệm lớn hơn có nghĩa là nhiều dữ liệu hơn có thể được lưu trữ ngay cạnh CPU, giảm số lần CPU cần truy xuất ra bộ nhớ hệ thống (RAM) để tìm nạp dữ liệu. Để so sánh, bộ nhớ hệ thống của bạn chậm hơn hàng bậc magnitude so với bộ nhớ đệm trong CPU của bạn. AMD đã tận dụng bộ nhớ đệm bổ sung một cách hiệu quả với các CPU X3D của họ như Ryzen 9 9950X3D để tăng cường hiệu năng chơi game. Bạn có thể tìm hiểu thêm về cách cache L1, L2, L3 ảnh hưởng đến hiệu suất CPU.
Tập lệnh mở rộng – Chuyên biệt hóa cho các tác vụ
Cuối cùng, có các tập lệnh mở rộng, mà chỉ quan trọng nếu bạn có một tác vụ cụ thể trong tâm trí. Các tập lệnh cốt lõi của hầu hết các CPU đều dựa trên kiến trúc tập lệnh x86, nhưng Intel và AMD mở rộng khả năng của chip của họ bằng các tập lệnh mở rộng như AVX. Gần đây, các CPU đã mười năm tuổi (hoặc hơn) gặp vấn đề trong trò chơi Helldivers 2, vì trò chơi đó yêu cầu CPU có tập lệnh AVX2. Tương tự, AMD hỗ trợ các tập lệnh AVX-512 với đường dẫn dữ liệu 512-bit nguyên bản trên các CPU Zen 5, trong khi Intel thì không. Các tập lệnh này có thể tăng tốc các tác vụ như giả lập PS3 và một số tác vụ AI.
Trò chơi Helldivers 2 đang chạy trên thiết bị Lenovo Legion Go, minh họa yêu cầu tập lệnh AVX2 của game đối với các CPU hiện đại
Đừng Chỉ Dựa Hoàn Toàn Vào Thông Số Kỹ Thuật
Hiểu rõ tải công việc của bạn
Việc xem xét các thông số kỹ thuật là rất hữu ích để hiểu khả năng của một CPU và chúng đóng vai trò là điểm tham chiếu để so sánh hai CPU cùng thương hiệu trong cùng một thế hệ. Ví dụ, Ryzen 5 có sáu nhân trong khi Ryzen 7 có tám, vì vậy bạn có thể muốn chọn Ryzen 7 để có thêm sức mạnh đa luồng. Tuy nhiên, không có một thông số duy nhất nào nói lên trực tiếp về hiệu năng của bộ xử lý. Việc đơn giản hóa một bộ xử lý chỉ bằng một thông số – hoặc thậm chí một danh sách nhỏ các thông số – là một cách nhanh chóng để đưa ra quyết định mua hàng sai lầm.
Bạn cũng cần hiểu rõ các tải công việc mà bạn muốn chạy. Ví dụ, bộ nhớ đệm CPU bổ sung có thể mang lại một sự tăng cường lớn về hiệu năng chơi game. Trong khi đó, hầu hết các trò chơi không cần đến hơn tám nhân. Mặt khác, các tác vụ như chỉnh sửa và mã hóa video lại ưu tiên một số lượng lớn nhân trên CPU của bạn. Tuy nhiên, bộ nhớ đệm bổ sung trên CPU không giúp tăng tốc nhiều cho các tác vụ này. Điều quan trọng là phải hiểu các thông số kỹ thuật của CPU, nhưng thậm chí còn quan trọng hơn là phải hiểu cách áp dụng các thông số đó vào các ứng dụng mà bạn thực sự sẽ sử dụng.
Sức mạnh của các bài đánh giá thực tế
Cuối cùng, cách tốt nhất để tìm hiểu hiệu năng của một bộ xử lý so với bộ xử lý khác là xem các bài đánh giá độc lập. Bằng cách đó, bạn có thể thoát khỏi việc chỉ nhìn vào các thông số kỹ thuật và thấy chúng chuyển đổi thành hiệu năng thực tế như thế nào.
Kết luận
Trong thế giới công nghệ phát triển không ngừng, xung nhịp CPU không còn là thước đo duy nhất để định hình sức mạnh của một bộ vi xử lý. Để thực sự đánh giá và lựa chọn CPU phù hợp, bạn cần một cái nhìn toàn diện, xem xét từ kiến trúc, số lượng nhân, bộ nhớ đệm, tập lệnh mở rộng cho đến khả năng kết nối. Việc hiểu rõ nhu cầu sử dụng cá nhân và tham khảo các bài đánh giá thực tế sẽ giúp bạn đưa ra quyết định thông minh, đảm bảo rằng bộ vi xử lý bạn chọn không chỉ mạnh mẽ trên giấy tờ mà còn tối ưu hóa trải nghiệm thực tế của bạn. Đừng ngần ngại tìm hiểu sâu hơn và đối chiếu thông tin để trở thành một người tiêu dùng thông thái trong lĩnh vực công nghệ đầy biến động này!