Sự khác biệt giữa Core và Bộ xử lý

Core vs Bộ xử lý
 

Sự khác biệt giữa bộ xử lý và lõi có thể là một chủ đề khó hiểu nếu bạn không rành về máy tính. Bộ xử lý hoặc CPU giống như bộ não của hệ thống máy tính. Nó chịu trách nhiệm cho tất cả các chức năng cốt lõi như các hoạt động đối xứng, logic và điều khiển. Một bộ xử lý truyền thống như bộ xử lý Pentium chỉ có một lõi bên trong bộ xử lý, nhưng bộ xử lý hiện đại là bộ xử lý đa lõi. Bộ xử lý đa lõi có một số lõi bên trong gói bộ xử lý trong đó lõi là đơn vị tính toán cơ bản nhất của bộ xử lý. Một lõi chỉ có thể thực thi một lệnh chương trình tại một thời điểm (có thể thực thi một số nếu khả năng siêu phân luồng khả dụng) nhưng bộ xử lý được tạo từ nhiều lõi có thể thực hiện đồng thời một số lệnh tùy thuộc vào số lượng lõi.

Bộ xử lý là gì?

Bộ xử lý còn được gọi là Bộ xử lý trung tâm (CPU) là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống máy tính chịu trách nhiệm thực hiện các hướng dẫn chương trình. Các hướng dẫn này liên quan đến các hoạt động số học, logic, kiểm soát và đầu vào-đầu ra. Theo truyền thống, bộ xử lý bao gồm một thành phần gọi là Đơn vị Số học và Hợp lý (ALU), chịu trách nhiệm cho tất cả các hoạt động hợp lý và logic và một thành phần khác gọi là Đơn vị Điều khiển (CU) chịu trách nhiệm cho tất cả các hoạt động điều khiển. Ngoài ra, nó có một bộ các thanh ghi để lưu trữ các giá trị. Theo truyền thống, một bộ xử lý chỉ có thể thực hiện một lệnh tại một thời điểm. Bộ xử lý chỉ có một lõi trong chúng được gọi là bộ xử lý lõi đơn. Dòng Pentium là một ví dụ cho bộ xử lý lõi đơn.

Sau đó, bộ xử lý đa lõi được giới thiệu trong đó một bộ xử lý có một số bộ xử lý được gọi là lõi. Vì vậy, bộ xử lý lõi kép có hai lõi bên trong bộ xử lý và bộ xử lý lõi tứ có bốn lõi bên trong nó. Vì vậy, một bộ xử lý đa lõi giống như một gói có một số bộ xử lý được gọi là lõi bên trong nó. Các bộ xử lý đa lõi này có thể thực thi đồng thời một số lệnh tùy thuộc vào số lượng lõi.
Một bộ xử lý ngoài lõi, còn có giao diện kết nối thiết bị với thế giới bên ngoài. Một bộ xử lý đa lõi cũng có giao diện kết nối tất cả các lõi với thế giới bên ngoài. Ngoài ra, nó có bộ đệm cấp độ cuối cùng được gọi là bộ đệm L3 phổ biến cho tất cả các lõi. Hơn nữa, bộ xử lý có thể chứa bộ điều khiển bộ nhớ và bộ điều khiển đầu vào-đầu ra nhưng tùy thuộc vào kiến ​​trúc đôi khi chúng có thể được đặt trong chipset nằm ngoài bộ xử lý. Hơn nữa một số bộ xử lý có Bộ xử lý đồ họa (GPU) bên trong chúng, trong đó GPU cũng được tạo từ các lõi nhỏ và ít mạnh hơn.

Lõi là gì?

Lõi là thành phần tính toán cơ bản của bộ xử lý. Một số lõi với nhau tạo thành một bộ xử lý. Một lõi bao gồm một số phần cơ bản. Đơn vị số học và logic chịu trách nhiệm thực hiện tất cả các hoạt động số học và logic. Đơn vị kiểm soát chịu trách nhiệm cho tất cả các hoạt động kiểm soát. Tập hợp các thanh ghi lưu trữ các giá trị tạm thời. Nếu một lõi không có tiện ích gọi là siêu phân luồng thì nó chỉ có thể thực thi một lệnh chương trình tại một thời điểm. Tuy nhiên, các lõi hiện đại có một công nghệ gọi là siêu phân luồng trong đó lõi có các đơn vị chức năng dự phòng giúp chúng có khả năng thực hiện song song một số lệnh. Bên trong lõi, có hai cấp bộ nhớ cache gọi là bộ đệm L1 và bộ đệm L2. L1 là gần nhất nhanh nhất nhưng nhỏ nhất. Bộ đệm L2 nằm sau bộ đệm L1 có kích thước hơi lớn nhưng chậm hơn L1. Các bộ nhớ cache này là bộ nhớ nhanh hơn lưu trữ dữ liệu đến và từ Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) của máy tính để cung cấp truy cập nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Sự khác biệt giữa Bộ xử lý và Lõi?

• Lõi là đơn vị tính toán cơ bản nhất của bộ xử lý. Một bộ xử lý được tạo thành từ một hoặc nhiều lõi. Bộ xử lý truyền thống chỉ có một lõi trong khi bộ xử lý hiện đại có nhiều lõi.

• Một lõi bao gồm ALU, CU và một bộ các thanh ghi.

• Lõi bao gồm hai cấp bộ nhớ cache gọi là L1 và L2 có trong mỗi lõi.

• Bộ xử lý bao gồm bộ đệm được chia sẻ bởi các lõi gọi là bộ đệm L3. Nó là phổ biến cho tất cả các lõi.

• Bộ xử lý tùy theo kiến ​​trúc có thể bao gồm bộ điều khiển bộ nhớ và bộ điều khiển đầu vào / đầu ra.

• Một số gói bộ xử lý cũng bao gồm Đơn vị xử lý đồ họa (GPU).

• Một lõi không có siêu phân luồng chỉ có thể thực thi một lệnh tại một thời điểm trong khi bộ xử lý đa lõi được tạo thành từ một số lõi có thể thực thi song song một số lệnh. Nếu bộ xử lý được tạo thành từ 4 lõi không hỗ trợ siêu phân luồng thì bộ xử lý đó có thể thực hiện cùng lúc 4 lệnh.

• Một lõi có công nghệ siêu phân luồng có các đơn vị chức năng dự phòng để chúng có thể thực hiện nhiều lệnh cùng một lúc. Ví dụ, một lõi có 2 luồng có thể thực thi cùng lúc 2 lệnh do đó bộ xử lý có 4 lõi như vậy có thể thực hiện song song các lệnh 2 × 4. Các luồng này thường được gọi là lõi logic và trình quản lý tác vụ của Windows thường hiển thị số lượng lõi logic nhưng không phải là lõi vật lý.

Tóm lược:

Bộ xử lý so với lõi

Lõi là đơn vị tính toán cơ bản nhất của bộ xử lý. Một bộ xử lý đa lõi hiện đại bao gồm một số lõi bên trong chúng, nhưng các bộ xử lý ban đầu chỉ có một lõi. Một lõi bao gồm ALU, CU và bộ thanh ghi riêng của nó. Một bộ xử lý được làm từ một hoặc nhiều lõi như vậy. Một gói bộ xử lý cũng chứa các kết nối giao diện các lõi bên ngoài. Tùy thuộc vào kiến ​​trúc, bộ xử lý cũng có thể chứa GPU tích hợp, bộ điều khiển IO và bộ điều khiển bộ nhớ. Một bộ xử lý lõi kép có 2 lõi và bộ xử lý lõi tứ có 4 lõi như tên gọi của nó. Một lõi chỉ có thể thực thi một lệnh tại một thời điểm (một số ít nếu siêu phân luồng có sẵn) nhưng bộ xử lý đa lõi có thể thực thi các lệnh song song vì mỗi lõi hoạt động như một CPU độc lập.

Hình ảnh lịch sự:

1. Sơ đồ khối của mô-đun Bulldozer hoàn chỉnh, hiển thị 2 cụm số nguyên theo Shigeru23 (CC BY 3.0)