Khi so sánh hai bộ xử lý tốt nhất, thông số đầu tiên thường được nhắc đến là xung nhịp (clock speed). Xung nhịp phản ánh tốc độ mà CPU có thể thực hiện các chu kỳ xung nhịp, và theo lẽ tự nhiên, người dùng thường cho rằng xung nhịp cao hơn đồng nghĩa với hiệu năng tốt hơn. Tuy nhiên, ngày nay, xung nhịp không còn nói lên nhiều điều như trước. Nó vẫn có thể thể hiện sự khác biệt về hiệu năng giữa hai CPU, nhưng khi lựa chọn bộ xử lý cho máy tính của bạn, có nhiều yếu tố khác bạn cần xem xét kỹ lưỡng.
Chip Intel Core i7-14700K gắn trên socket bo mạch chủ
Xung nhịp CPU tiết lộ điều gì (và điều gì không)?
Đầu tiên, hãy định nghĩa rõ ràng. Xung nhịp của CPU xác định số chu kỳ mà nó có thể hoàn thành mỗi giây. Đây chỉ là một tần số, tương tự như tần số âm thanh, và điều này rất quan trọng cần 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.
Chỉ số quan trọng hơn là số lệnh trên mỗi chu kỳ, hay còn gọi là Instructions Per Clock (IPC). Các kiến trúc mới hơn có thể hỗ trợ nhiều lệnh hơn trên mỗi chu kỳ xung nhịp, hoặc chúng thực thi các lệnh đó 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, đây là bộ dự đoán hai bước giúp tăng tốc độ thực thi bằng cách tải trước dữ liệu.
Tóm lại: Xung nhịp chỉ là số chu kỳ được hoàn thành trong một giây, chứ không phải số lệnh được hoàn thành.
Kỷ lục ép xung Intel Core i9-14900KF đạt tốc độ 9100MHz, chứng tỏ xung nhịp cao
Chính vì vậy, việc so sánh xung nhịp của các CPU từ các thương hiệu hoặc thế hệ khác nhau không mang 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 đó chủ yếu là do những cải tiến về kiến trúc, chứ không phải chỉ riêng cải thiện xung nhịp. Hơn nữa, các ứng dụng sử dụng CPU của bạn có thể ít hoặc nhiều nhạy cảm với xung nhịp, đây là điều bạn nên cân nhắc khi xem xét hai CPU.
Xung nhịp trong quá khứ và hiện tại
Nhiều thập kỷ trước, khi chỉ có các bộ xử lý đơn nhân (single-core) hoạt động, xung nhịp là yếu tố quyết định hàng đầu. Chỉ có một nhân thực thi 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 bổ sung. Khi thiết kế CPU đã chuyển sang nhiều nhân và luồng hơn, các ứng dụng cũng đã đi theo hướng đó. Bạn sẽ thấy rằng hầu hết các ứng dụng ngày nay quan tâm nhiều hơn đến việc có một số lượng nhân nhất định thay vì tốc độ chạy của các nhân đó.
Vượt xa xung nhịp để tối ưu hiệu năng CPU
Vậy, còn những yếu tố nào khác? Chúng tôi đã đề cập đến một vài yếu tố khác biệt khi xem xét hai CPU, từ số lượng nhân đến kiến trúc. Các bài đánh giá độc lập luôn là nguồn thông tin tốt nhất khi tìm hiểu về CPU, 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 mới hơn hầu như luôn mang lại hiệu năng tốt hơn các kiến trúc cũ hơn.
- Số lượng và cấu hình nhân — CPU có bao nhiêu nhân? Chúng có cùng thiết kế nhân hay được chia thành các loại nhân khác nhau (P-core, E-core)?
- Bộ nhớ đệm (Cache) — Nhiều bộ nhớ đệm hơn có nghĩa là ít thời gian hơn để tìm nạp dữ liệu từ bộ nhớ hệ thống.
- Tập lệnh mở rộng (Instruction extensions) — Một số khối lượng công việc đòi hỏi các tập lệnh chuyên biệt.
- Kết nối (Connectivity) — 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 yếu tố dễ hiểu trước. Kiến trúc và kết nối là hai điều bạn không cần tìm hiểu quá sâu. Mới hơn hầu như luôn tốt hơn ở cả hai khía cạnh này. Điều quan trọng duy nhất cần chú ý với 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
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. Nói chung, nhiều nhân hơn thì tốt hơn, nhưng bạn cần lưu ý cấu hình nhân. Ví dụ, Ryzen 7 9800X3D với tám nhân thực sự hoạt động tốt hơn một chút so với Ryzen 9 9950X3D 16 nhân trong các trò chơi. Đó là vì chip Ryzen 7 sử dụng một khuôn phức hợp nhân (CCD) tám nhân duy nhất, trong khi Ryzen 9 sử dụng hai CCD. Có một độ trễ nhất định khi truyền dữ liệu giữa hai CCD.
Ngoài các CCD, Intel đã đẩy mạnh kiến trúc dị thể (heterogeneous architecture) trong vài thế hệ gần đây. Các CPU như Core i9-14900K tự hào có 32 nhân, nhưng chúng được chia thành các nhân hiệu năng cao (P-core) và các nhân tiết kiệm điện năng (E-core) có sức mạnh kém hơn đáng kể.
Bộ nhớ đệm (Cache)
Chip AMD Ryzen 7 9800X3D với công nghệ 3D V-Cache tối ưu hiệu năng chơi game
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 nó cực kỳ nhanh. Một lượng lớn bộ nhớ đệm có nghĩa là nhiều dữ liệu hơn có thể được lưu trữ ngay cạnh CPU, giảm số lần CPU cần truy cập bộ nhớ hệ thống để tìm nạp dữ liệu. So với cache, bộ nhớ hệ thống của bạn chậm hơn rất nhiều lần. AMD đã tận dụng bộ nhớ đệm bổ sung một cách hiệu quả với các CPU X3D của họ như Ryzen 9 9950X3D để nâng cao hiệu năng chơi game.
Tập lệnh mở rộng (Instruction Extensions)
Cuối cùng, có tập lệnh mở rộng, chúng chỉ quan trọng nếu bạn có một khối lượng công việc cụ thể trong đầu. 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 bằng các tập lệnh mở rộng như AVX. Gần đây, các CPU đã ra đời từ một thập kỷ trở lên gặp vấn đề trong trò chơi Helldivers 2, vì trò chơi đó yêu cầu CPU có tập lệnh AVX2. Tương tự, AMD hỗ trợ 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.
Tựa game Helldivers 2 chạy trên Lenovo Legion Go, đòi hỏi tập lệnh AVX2
Không nên chỉ dựa vào thông số kỹ thuật
Việc xem xét các thông số kỹ thuật rất hữu ích để hiểu khả năng của CPU, và chúng đóng vai trò là điểm chuẩn để so sánh hai CPU cùng thương hiệu trong cùng thế hệ. Ryzen 5 có sáu nhân trong khi Ryzen 7 có tám, vì vậy có lẽ bạn nên chọn Ryzen 7 để có thêm sức mạnh đa luồng. Tuy nhiên, không có một thông số kỹ thuật nào nói trực tiếp về hiệu năng của bộ xử lý. Việc đơn giản hóa một bộ xử lý thành một thông số duy nhất – hoặc thậm chí một danh sách nhỏ các thông số – là một cách nhanh chóng để đưa ra quyết định mua sai lầm.
Bạn cũng cần hiểu rõ các khối lượng công việc bạn muốn chạy. Ví dụ, bộ nhớ đệm CPU bổ sung có thể mang lại sự gia tăng lớn về hiệu năng chơi game. Trong khi đó, hầu hết các trò chơi không tận dụng được quá tám nhân. Mặt khác, các tác vụ như chỉnh sửa và mã hóa video lại ưa chuộng một lượng lớn nhân trên CPU của bạn. Tuy nhiên, bộ nhớ đệm bổ sung trên CPU không giúp tăng tốc các khối lượng công việc này nhiều. 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 bạn thực sự sẽ sử dụng.
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 thực tế. Bằng cách đó, bạn có thể thoát khỏi sự phụ thuộc vào thông số kỹ thuật và thấy chúng chuyển đổi thành hiệu năng trong thế giới thực như thế nào.
Để lại bình luận và chia sẻ kinh nghiệm của bạn về cách chọn CPU tối ưu cho nhu cầu sử dụng của mình!