Xung nhịp là gì? Hiệu năng có được đánh giá dựa trên xung nhịp?

Hiệu năng CPU của bạn — “bộ não” của chiếc PC của bạn — có tác động lớn đến tốc độ tải các chương trình và độ chạy mượt của chúng. Tuy nhiên, có một số cách khác nhau để đo đạc hiệu suất của bộ giải quyết. Tốc độ xung nhịp (cũng là “xung nhịp” hoặc “tần số”) là một trong những thông số quan trọng nhất.

Nếu như bạn đang tự hỏi làm thế nào để kiểm tra về tốc độ xung nhịp, hãy nhấp vào bảng chọn tiếp tục (hoặc nhấp vào phím Windows*) và nhập “Thông tin hệ thống.” Tên mẫu CPU của bạn và tốc độ xung nhịp có thể được liệt kê trong mục “Bộ xử lý”.

Mục Lục

Tốc Độ Xung Nhịp Là Gì?

Nói chung, tốc độ xung nhịp cao hơn đồng có nghĩa là CPU nhanh hơn. Tuy vậy, có rất nhiều yếu tố khác tác động.

CPU của bạn giải quyết nhiều chỉ lệnh (tính toán cấp thấp như số học) từ các chương trình khác nhau mỗi giây. Tốc độ xung nhịp đo số chu kỳ mà CPU của bạn thực hiện mỗi giây, được đo bằng GHz (gigahertz).

Một chu kỳ của máy kỹ thuật là một xung được đồng bộ hóa bởi một bộ dao động bên trong, nhưng với mục tiêu của chúng ta, nó là một đơn vị căn bản để hiểu được tốc độ của CPU. Trong mỗi chu kỳ, hàng tỷ bóng bán dẫn trong bộ giải quyết mở và đóng.

Như được trình bày ở trên, tần số là nhiều hoạt động hơn trong một khoảng thời gian nhất định.

Một CPU có tốc độ xung nhịp 3.2 GHz thực hiện 3.2 tỷ chu kỳ mỗi giây. (Các CPU cũ hơn có tốc độ được đo bằng megahertz, hoặc hàng triệu chu kỳ mỗi giây.)

Đôi lúc, nhiều chỉ lệnh được hoàn thiện trong một chu kỳ đồng hồ duy nhất; trong các trường hợp khác, một lệnh sẽ được giải quyết qua nhiều chu kỳ xung nhịp. Do các thiết kế CPU khác nhau xử lý các chỉ lệnh không giống nhau nên hiệu quả hơn hết là so sánh tốc độ xung nhịp trong cùng một brand và thế hệ CPU.

Ví dụ, CPU có tốc độ xung nhịp cao hơn từ năm năm trước có thể bị lép vế khi so với CPU mới có tốc độ xung nhịp thấp hơn, vì cấu trúc mới hơn giải quyết các chỉ lệnh hiệu quả hơn. Bộ giải quyết Intel® dòng X có thể vượt trội hơn bộ xử lý dòng K với tốc độ xung nhịp cao hơn vì nó phân chia các tác vụ giữa nhiều lõi hơn và có bộ nhớ đệm CPU lớn hơn.

Tuy vậy, trong cùng một thế hệ CPU, Chẳng hạn như Intel Thế hệ Thứ 10, bộ xử lý có tốc độ xung nhịp cao hơn thường sẽ vượt trội hơn bộ xử lý có tốc độ xung nhịp thấp hơn trên nhiều phần mềm. Đây chính là nguyên nhân vì sao chúng ta cần so sánh các bộ giải quyết từ cùng một nhãn hiệu và thế hệ.

Vì sao bạn không thể nhận xét hiệu suất chỉ dựa trên xung nhịp vi xử lý?

Tốc độ của CPU, hay nói chuẩn xác hơn là xung nhịp của CPU, thường được đo bằng Hertz, nhất định hơn là Gigahertz (1GHz tương đương 1.000.000.000 Hertz). Xung nhịp của CPU cho biết số chu kỳ tuần hoàn (clock cycle) mà CPU có thể thực hiện trong một giây với phép tính logic trong mỗi giây. VD, CPU có xung nhịp 1.8GHz có thể thực hiện 1,8 tỉ phép tính logic (tắt và mở các transitor) trong một giây, hoặc 1,8 tỉ chu kỳ CPU trong mỗi giây.

Suy xét phổ biến hiện nay là CPU nào làm được nhiều phép tính logic trong một giây hơn thì “nhanh” hơn. Việc này là vừa chính xác, vừa không chuẩn xác.

Thực tế, khi so sánh 2 mẫu CPU thuộc cùng một dòng vi xử lý, bạn hoàn toàn có thể xem xét xung nhịp của chúng. ví dụ, bạn đang so sánh 2 mẫu Core i5 cùng thuộc thế hệ Haswell, với sự khác biệt độc nhất nằm ở xung nhịp: một mẫu có xung nhịp 3.4GHz; một mẫu có xung nhịp 2.6GHz. Như vậy, mẫu 3.4GHz sẽ nhanh hơn mẫu 2.6GHz tới 30% khi cùng công việc tại công suất tối đa.

Trái lại, bạn không thể so sánh hiệu năng dựa trên tốc độ xung nhịp của Core i5 Haswell và CPU của AMD, CPU ARM trên smartphone/tablet, hoặc thậm chí là cả các thế hệ Core i5 thấp hơn như Ivy Bridge, Sandy Bridge…

CPU vào thời điểm hiện tại không công việc tại một tốc độ duy nhất

Các thế hệ CPU không bị thiết lập “cứng” ở một tốc độ xung nhịp duy nhất, đặc biệt là các mẫu CPU trên laptop, smartphone, tablet và các kiểu CPU di động khác. Với các thiết bị này, năng lực sử dụng điện năng hiệu quả và lượng nhiệt sản sinh là 2 nỗi lo quan trọng cần giải quyết, vì lẽ đó CPU của chúng sẽ chạy xung nhịp thấp khi đang ở trạng thái chờ, và chạy xung nhịp cao khi đòi hỏi nhiều tác vụ.

CPU sẽ tự động tăng và giảm xung nhịp khi cần thiết. Khi chạy game, mở nhiều tab trên trình duyệt web, giải quyết video… CPU sẽ tăng tốc độ xung nhịp. khi bạn tắt hết các chương trình, CPU sẽ giảm xung nhịp để tiết kiệm điện năng.

Vì thế, khi mua laptop, bạn cũng cần phải xem xét tới tốc độ xung nhịp của CPU, bởi yếu tố này sẽ liên quan tới thời lượng pin. Bạn cũng cần lưu ý tới nỗi lo tản nhiệt: Các mẫu laptop siêu mỏng như MacBook Air hoặc các mẫu Ultrabook sẽ chỉ có thể chạy ở xung nhịp cao nhất trong một thời gian nhất định.

Sau đấy xung nhịp của chúng sẽ bị giảm xuống vì thiết kế siêu mỏng khiến Ultrabook khó có thể tản nhiệt tốt. Mặt khác, các mẫu desktop có cùng một vi giải quyết tuy nhiên được xử lý nỗi lo tản nhiệt tốt hơn sẽ có hiệu suất tốt hơn, miễn là CPU được giữ đủ mát để tiếp tục chạy ở xung nhịp tối đa.

Cân nhắc đầu tư các linh kiện khác, đặc biệt là ổ cứng

Các linh kiện phần cứng khác cũng là cực kì quan trọng đối với hiệu suất của máy vi tính. Do CPU là linh kiện có tốc độ hoạt động cao nhất trong tất cả máy vi tính, trong trường hợp linh kiện khác của bạn quá chậm, nâng xung nhịp CPU sẽ vẫn chưa có ý nghĩa thực tiễn.

VD, máy vi tính dùng ổ thể rắn (SSD) và CPU xung nhịp thấp có thể sẽ hoạt động nhanh hơn các máy vi tính có ổ cứng cơ (HDD) và CPU xung nhịp cao. Nguyên nhân là ổ cứng đã và vẫn đang làm “nút thắt cổ chai” của bộ máy, trong khi các linh kiện khác thường gia tăng sức mạnh theo định luật Moore (tăng gấp đôi 18 tháng một lần), thì tốc độ ổ cứng cơ học không nên cải thiện nhiều theo thời gian. Vì vậy, mua ổ SSD là một cách đầu tư hiệu suất tốt hơn nhiều so với mua CPU xung nhịp cao.

Trong đó, bạn cũng cần phải chú ý tới RAM. Sở hữu dung lượng RAM lớn sẽ giúp bạn chạy nhiều chương trình cùng lúc hơn mà không cần phải ghi dữ liệu ứng dụng đang chạy vào ổ cứng, vốn có tốc độ truy xuất chậm hơn trên RAM.

Nếu bạn phải cần làm các hoạt động xử lý video, đồ họa hoặc chơi game, bạn cũng cần chọn lựa mẫu card màn hình phù hợp. Trái lại, nếu bạn chỉ lướt web, xem video và soạn thảo văn bản, có lẽ bạn sẽ không cần đầu tư quá nhiều vào card đồ họa.