Hướng dẫn lựa chọn CPU

Hướng dẫn lựa chọn CPU

Chọn đúng CPU

Lê Trung Việt

PC World US 5/1997

PC World VN

Thời buổi hiện nay, mọi thứ dờng nh đ̉u c nghĩa Bạn đã t ng bi t là Pentium chạy nhanh hơn 486, chip 200-MHz chạy nhanh hơn 133-MHz Và n u khi cần mua máy t nh, chắc chắn bạn sẽ chọn loại c tốc độ nhanh nhất với giá tỉn mà bạn c thể trả Bạn cảm thấy rất hài lòng

Nhng mọi cái đ̉u thay đổi.

Th̃ trờng tràn ngập các loại CPU mới, và c vô số kiểu máy Đ n các cửa hàng, d̃ch vụ máy t nh, hay đọc các trang quảng cáo, bạn sẽ nhận thấy nào là Pentium, nào là Pentium với công nghệ MMX, và mới đây nhất là Pentium II Tất nhiên, bạn c̣ng sẽ tìm thấy máy

t nh sử dụng các chip tơng th ch của Advanced Micro Devices và Cyrix, mỗi loại đ̉u c xung nh̃p và đặc t nh riêng của mình Hơn nữa, còn c một loạt chip xử l mới khác mà

sự hiện diện của chúng vẫn còn mập mờ sau những tên mã nh Deschutes, Katmai, và Willamette, làm cho tình th trở nên càng rối ren thêm

N i chung, những CPU mới này đã xáo trộn các nguyên tắc mà chúng ta vẫn dùng để

đo tốc độ V dụ, Pentium MMX của Intel cho k t quả nhanh hơn Pentium Pro khi chạy các ứng dụng 16-bit, trong khi hơi chậm hơn với ứng dụng 32-bit Hơn nữa, xung nh̃p (clock speed) không còn là thớc đo tốc độ đáng tin cậy nữa Bằng chứng là các máy t nh

sử dụng chip Cyrix 6x86-PR200: chúng chạy ở tốc độ 150MHz nhng lại cho k t quả nhanh hơn các máy t nh sử dụng Pentium 200-MHz

Bạn cảm thấy đau đầu? Hãy nghỉ một chút cho th giãn, và theo chúng tôi để bám sát sự thay đổi liên tục trong công nghệ CPU

Lựa chọn chip

C một đ ỉu không h̉ thay đổi: với máy t nh, giá và tốc độ vẫn là vấn đ̉ quan trọng CPU không chỉ là y u tố cơ bản xác đ̃nh tốc độ máy t nh của bạn, mà còn là thành phần đắt nhất trong toàn hệ thống

Tin tốt cho bạn là mọi sự lựa chọn đ̉u tác động đ n việc mua bán thực t Khi một loại chip mới xuất hiện, các chip c̣ khác sẽ rẻ đi N u bạn đã c dự đ̃nh sắm một máy t nh với chip Pentium ć 120 - 133MHz, thì giờ đây, giá của loại này đã rẻ đi khá nhỉu

Sau một thời gian khảo sát th̃ trờng với nhỉu loại máy t nh và CPU khác nhau, đ ồng thời tham khảo ki n của các nhà phân t ch v̉ những gì c đ ợc ở các loại CPU sắp tới,

k t luận chung của PC World là:

N u giá là vấn đ̉ quan tâm hàng đầu của của bạn thì hãy mua máy t nh sử dụng các loại chip K5 của AMD, MediaGX hay 6x86 của Cyrix, hoặc Pentium thông thờng của Intel Các loại chip này tơng đối rẻ hơn, nhng Pentium vẫn là loại thông dụng cho nhỉu khả năng lựa chọn và đảm bảo vấn đ̉ tơng th ch

Đối với máy t nh sử dụng trong gia đình và giải tr , bạn nên chọn Pentium MMX (hỗ trợ multimedia) Với giá cả hợp l , các trò chơi mới nhất và ứng dụng multimedia sẽ rất

th ch h ợp trên loại máy này

Còn khi bạn cần tốc độ và không mấy quan tâm đ n multimedia, hãy cân nhắc Pentium Pro, đặc biệt n u bạn chạy các ứng dụng 32-bit mới nhất

Trong trờng hợp bạn muốn c đ ợc công nghệ mới nhất, tiên ti n nhất và c̣ng sẵn sàng trả giá cho n , thì hãy xem x t đ n Pentium II của Intel, M2 của Cyrix và K6 MMX của AMD Tất cả các CPU mới này đ̉u cho tốc độ nhanh hơn hẳn

Tất nhiên, sự đánh giá ch nh xác nhất ch ỉ c đ ợc khi chạy phần m̉m trên một máy t nh hoàn chỉnh Trớc khi cân nhắc nên chọn loại nào, bạn cần tìm hiểu v̉ những gì ở bên trong

Công nghệ MMX

Sự kiện nổi bật nhất trong năm nay v̉ lĩnh vực CPU là Intel đa ra công nghệ MMX Các CPU trong tơng lai của Intel c̣ng sẽ là MMX Hầu nh tất cả các nhà sản xuất PC lớn đ̉u giới thiệu các máy t nh đ ợc trang b̃ MMX của mình nh thi t k chu ẩn cho máy để bàn,

và cả các máy t nh xách tay c̣ng hỗ trợ công nghệ này Vào giữa năm nay, những hệ thống này đầu tiên sử dụng chip loại Pentium Pro - MMX - chẳng hạn nh Pentium II, K6

và M2 sẽ đợc tung ra Cho đ n cuối n ăm, ngời dùng c thể chứng ki n những phiên bản nhanh hơn của Pentium II, c tên mã là Deschutes

Với những công việc cụ thể, chip MMX sử dụng t lệnh hơn nhỉu so với một CPU chuẩn thông thờng Liệu MMX c làm thay đổi cuộc sống của bạn? C lẽ là không Bản thân MMX không làm tăng tốc độ bảng t nh hay trình xử l v ăn bản, mặc dù một số cải

ti n khác trong chip c thể t ăng cờng cho những ứng dụng này V dụ, nhờ bộ nhớ cache lớn, Pentium MMX c thể thực hiện nhanh hơn Pentium tơng đơng t 7 - 10% Không phải là sự khác biệt lớn, nhng c̣ng đủ để bạn c cơ sở cân nhắc cho một hệ thống tối u

Tuy nhiên chip MMX lại tỏ ra vợt trội với những phần m̉m sử dụng các lệnh MMX mới Trong thử nghiệm, khi chạy các phiên bản MMX của Adobe Photoshop,

Macromedia Director và Fractal Design Ray Dream Studio, tốc độ tăng đ n 20 - 45 %, đặc biệt khi chạy các ứng dụng video toàn màn hình theo chuẩn MPEG-2 đã cho k t quả hiển th̃ nh video thông thờng (mặc dù vẫn phải sử dụng card video MPEG để đạt đợc 30 khung hình trong 1 giây)

Tr khi bạn say mê với nghệ thuật trên Photoshop, thi t k các trình di ễn multimedia, hay tiêu tốn thời giờ trong th giới thực t ảo 3 chỉu (3D VRML) trên Internet, thì sức

mạnh của MMX thể hiện rất rõ trong các phần m̉m trò chơi và giải tr N i chung là công nghệ MMX thực sự hữu ch cho sử dụng gia đình

Đằng sau sự k t nối

CPU không phải là y u tố duy nhất ảnh hởng đ n tốc độ của hệ thống Một ổ cứng và

bo mạch chủ chạy nhanh, cùng với số lợng RAM thoải mái c thể làm cho máy t nh của bạn chạy nhanh đáng kể Tuy nhiên, bạn không thể c đ ợc một hệ thống máy chạy nhanh thật sự trên cơ sở CPU chậm Vậy ngoài khả năng hỗ trợ MMX, một CPU nhanh còn phải

c những gì khác?

Tốc độ xung nh̃p Tuy không còn là tiêu chuẩn cơ bản để phán x t tốc độ của CPU,

nh-ng xunh-ng nh̃p vẫn manh-ng rất nhỉu nh-nghĩa Mỗi xunh-ng nh̃p trôi qua (CPU 200-MHz thực hiện

200 triệu xung nh̃p trong một giây), một vài chỉ th̃ đợc thực hiện Đỉu này c nghĩa là xung nh̃p càng cao, CPU càng sớm k t thúc công việc

Bộ nhớ cache RAM hệ thống không thể luôn luôn cung cấp đầy đủ dữ liệu cần thi t cho CPU một cách nhanh ch ng Bộ nhớ SRAM nhanh hơn nằm giữa CPU và bộ nhớ

ch nh c tác dụng khắc phục nh ợc điểm trên

Loại cache sơ cấp này (primary), hay còn gọi là cache Level 1 (cache cấp 1) đợc thi t lập ngay bên trong CPU và chạy cùng với tốc độ xung nh̃p của chip Intel và AMD chia phần cache sơ cấp bên trong CPU thành hai phần - cho chỉ th̃ và cho dữ liệu - giúp CPU truy tìm nhanh ch ng N i chung, cache sơ cấp càng lớn, chip càng nhanh

Máy t nh lại tr ợ giúp CPU với một lợng cache lớn của hệ thống - gọi là cache thứ cấp (secondary) hay cache Level 2 (cache mức 2) Trong đa số trờng hợp, cache thứ cấp nằm ngay trên bo mạch chủ và chạy với tốc độ của n (chậm hơn tốc độ CPU) Để t ăng tốc độ, Pentium Pro đợc thi t s ẵn bên trong cache thứ cấp, trong khi Pentium II và các BXL ti p theo của Intel đặt cache trong trên cùng vỉ mạnh không qua bo mạch chủ

Cấu trúc Cấu trúc của một CPU cho bi t chip đ xử l lệnh và dữ liệu nh th nào Các CPU hiện nay đ̉u sử dụng một hay nhỉu pipeline (ống dẫn) đa gia đoạn (multistage) để c thể xử l nhỉu hơn một lệnh trong cùng thời điểm Để thực hiện quá trình này một cách hiệu quả, CPU c khả n ăng suy đoán lệnh nào sẽ đợc thực hiện ti p theo N u sai, CPU phải quay ngợc lại để thực hiện thao tác sửa lỗi N u CPU đ ợc thi t k tốt, n sẽ t đoán sai hơn

Mật độ Các transistor trong CPU càng đợc bố tr s t nhau hơn, CPU càng nhanh hơn CPU phải thực đồng bộ các t n hiệu đi qua hàng triệu transistor Giảm khoảng cách giữa các transistor cho ph p chip chạy ở tốc độ nhanh hơn

Trong đa số các BXL hiện nay, các transistor đợc bố tr cách nhau 0,35 micron (1 micron bằng 1 phần trăm đờng k nh s ợi t c con ngời), cho ph p xung nh̃p hoạt động hiệu quả ở giới hạn 200MHz Cả Intel, AMD, và Cyrix đ̉u hứa hẹn tung ra công nghệ chip 0,25 micron nhanh hơn vào cuối năm nay

Mật độ sắp x p transistor cao hơn còn giảm l ợng silicon cần thi t trong sản xuất chip, cho ph p ti t kiệm vật liệu và theo l thuy t, giảm giá thành

Các đối thủ

Chip nào tốt nhất đối với bạn? Đây là những gì chúng tôi bi t và những gì chúng tôi dự

đoán v̉ các CPU hiện tại và tơng lai

Intel Pentium Các hệ thống máy sử dụng chip Pentium là sự lựa chọn tuyệt vời cho những ngời mua hàng Với 1000 USD, bạn c thể sở hữu một chi c PC Pentium nhãn hiệu nghiêm chỉnh, hoặc n u là máy nhái lắp ráp, bạn ch ỉ phải bỏ ra cha đầy 650 USD Và giá của loại chip này đang ngày càng giảm

Intel cho bi t sẽ ti p tục sản xuất Pentium một khi th̃ trờng còn c nhu cầu, và các máy

PC Pentium sẽ còn tồn tại cho đ n h t n ăm 1997 Còn sau đ thì sao? Một nhà sản xuất

PC giấu tên n i rằng: "Intel đã cho thấy rất rõ ràng là cho đ n cuối n ăm nay, sẽ không sản xuất chip không phải MMX P-200" C nghĩa là Intel muốn c một th giới của MMX

AMD K5 Khi chip cạnh tranh Pentium của AMD lần đầu tiên xuất hiện vào tháng 3/1996, n gần nh cả n ăm sau đ không chạy nhanh nh mong đ ợi Nhng AMD ti p tục đa

ra chip K5-PR166 đầy ấn tợng và trong thử nghiệm, máy PC sử dụng chip của AMD đã không chỉ vợt qua phần lớn các máy chạy Pentium 166 mà còn ngang ngửa với Pentium

200 Và hơn nữa, giá của K5 thấp hơn Pentium tơng đơng

AMD không đặt tên chip theo tốc độ xung nh̃p thực t mà theo ch ỉ số tốc độ của

Pentium tơng đơng (gọi là P-Rating hay PR) V dụ chip K5-PR166 c tốc độ xung nh̃p thực t là 116, 7MHz AMD sản xuất K5 đ n h t 1 997 để cung cấp cho Acer, Epson, Everex, Monorail và Polywell

Cyrix MediaGX Đây là loại chip th ch h ợp n u bạn cần một máy t nh dùng cho xử l văn bản hay truy cập Web với giá không quá 2000 USD (giá máy c nhãn hiệu) BX L MediaGX bao gồm cả đồ họa SVGA, mô phỏng sound blaster, kiểm soát bộ nhớ ngay trên một chip đơn tơng th ch Pentium, cho ph p bạn không cần sử dụng card video và mạch âm thanh

Một trong những máy t nh sử dụng Media GX là Compaq Presario 2100 c giá 1.300 USD (tại Mỹ) Nhng sắp tới, một hệ thống MediaGX hoàn chỉnh sẽ đợc bán với giá khoảng 700 USD

Y u điểm của chip là tốc độ Các phiên bản của Media GX chạy ở 120- và 133-MHz đ̉u thi u cache thứ cấp, hơn nữa tất cả những yêu cầu xử l video và âm thanh đ̉u giao ph cho CPU Do vậy, dù chạy ở tốc độ xung nh̃p 133-MHz, máy Presario 2100 chỉ đạt tốc độ tơng đơng Pentium 100-MHz Tất nhiên, tốc độ chậm c thể do nhỉu nguyên nhân khác,

và những hệ thống ti p theo đ hy vọng sẽ trở nên nhanh hơn

Cyrix 6x86 Trả t hơn, c đ ợc nhỉu hơn Đ là câu chuyện v̉ chip 6x86 Thực t , máy

t nh trên cơ sở BX L này thờng nhanh hơn 4% và rẻ hơn khoảng 200 USD so với máy t nh chạy Pentium tơng đơng

Tơng th ch c thể là đ ỉu đáng quan tâm đối với các chip không phải Intel, và Cyrix c̣ng

c những vấn đ̉ trớc đây Một số trò chơi hiện nay đa ra các thông báo lỗi khi chúng không tìm thấy chip Intel, mặc dù phần lớn lỗi loại này đ̉u c thể b̃ bỏ qua

Giống nh AMD, Cyrix đặt tên cho 6x86 không phải với tốc độ xung nh̃p mà bằng giá tr̃ Pentium tơng đơng (P-Rating) V dụ chip Cyrix 6x86 PR-200 c tốc độ xung nh̃p là 150MHz, nhng c khả n ăng thực hiện phần m̉m nhanh hơn Pentium-200

Một trong những nguyên nhân của tốc độ nhanh hơn là bo mạch chủ của 6x86 Chip Pentium 200-MHz thờng chạy với bo mạnh c tốc độ 66MHz, dẫn tới làm chậm tốc độ bên ngoài CPU Trong khi đ , hệ thống 6x86 sử dụng bo mạch chủ 75-MHz, cho ph p thông tin di chuyển nhanh hơn

Cho đ n hiện tại, bạn c thể mua máy t nh trực ti p t Cyrix, một trong số này là

Power Desktop Ngoài ra, các nhà sản xuất khác nh CyberMax, Diamond, Kingdom và cả AST, IBM c̣ng cung cấp máy t nh chạy Cyrix 6x86 (IBM tự sản xuất chip 6x86 với thi t

k của Cyrix)

Intel Pentium MMX Mặc dù khoác nhãn hiệu ch nh thức "Pentium với công nghệ MMX", loại chip mới nhất này của Intel còn c nhỉu đỉu đáng quan tâm chứ không chỉ là MMX CPU đợc trang b̃ cache sơ cấp đ n 32K cùng với một số sửa đổi nh ỏ trong cấu trúc Những cải ti n này đã giúp Pemtium MMX đạt đ ợc điểm cao trong các thử nghiệm, cho dù cha n i đ n khả n ăng MMX

Bạn c thể mua máy t nh chạy Pentium thông thờng Nhng n u không vì khả n ăng tài

ch nh hạn h ẹp, Pentium MMX sẽ là lựa chọn tuyệt vời với đa số ngời dùng

Mặc dù Intel cha công bố ch nh thức, nhng chip Pentium MMX-233 MHz c lẽ sẽ c vào qu T n ăm nay

Intel Pentium Pro Vài tháng trớc đây, Pentium Pro đã là BXL hàng đầu, mặc dù với các ứng dụng 16-bit tốc độ không nhanh lắm Hiện tại, tuy b̃ lu mờ trớc công nghệ MMX, nhng Pentium Pro là đứng đầu với mã 32-bit

Một nguyên nhân làm cho Pentium Pro c tốc độ cao là cache thứ cấp đ ợc thi t k

ngay bên trong vỏ của chip và hoạt động ở tần số 166 - 200MHz, nhanh hơn nhỉu so với

bo mạch chủ c tốc độ 60 hay 66MHz

Vậy tại sao u th này lại không phát huy với phần m̉m 16-bit? Để giảm thiểu k ch thớc của chip, Intel đã loại bỏ một số thành phần c tác dụng t ăng tốc mã 16-bit N u chủ y u chạy các ứng dụng 16-bit, bạn sẽ không khai thác đợc sức mạnh của Pentium Pro

Tốc độ cao với mã 32-bit giúp Pentium Pro trở thành chip hàng đầu để lựa chọn cho máy chủ cao cấp và trạm làm việc Tuy nhiên, ṽ tr này sẽ giữ đ ợc bao lâu? Liệu Pentium

II sẽ là chip k tục trong tơng lai gần?

Đối thủ nặng k

Intel Pentium II Những nguời dùng kh t nh đã không chấp nhận tốc độ ì ạch của

Pentium Pro khi chạy mã 16-bit sẽ cảm thấy dễ ch̃u hơn với chip mới nhất này của Intel

Đỉu này đạt đợc chủ y u nhờ công nghệ MMX và 32KB cache sơ cấp trong chip

Để giảm giá thành, Intel đã đa cache thứ cấp ra bên ngoài chip và đặt n ngay bên cạnh CPU trong một hộp (cartridge) loại Ti p Xúc Một Cạnh ( Single Edge Contact), và chạy ở tốc độ chậm hơn CPU nhng nhanh hơn bo mạch chủ

Các chip Pentium II đầu tiên chạy ở tần số 233 và 266MHz Tuy nhiên, hiện tại máy

t nh sử dụng Pentium II còn đắt so đối với phần đông ngời dùng bình thờng

AMD K6 MMX Với những vấn đ̉ v̉ chip K5, AMD đã thi t k lại th hệ chip mới K6 của mình trên cơ sở chip Nx686 của NexGen (AMD đã thu nhận NexGen vào năm ngoái) Thử nghiệm hệ thống chạy K6 đã cho k t quả rất tốt

Mặc dù không đạt tốc độ nh Pentium II, nhng K6 lại rẻ hơn Trong khi Pentium II đòi hỏi phải thi t k cơ bản lại bo mạch chủ thì với K6, ch ỉ cần cắm chip vào chân đ của Pentium chuẩn, làm đơn giản quá trình sản xuất bo mạch

Nhỉu chuyên gia đã dự đoán AMD sẽ thành công với K6 Theo phân t ch, mặc dù Pentium II vẫn giữ th chủ đạo, nhng K6 sẽ là đối thủ đáng giá

Cyrix M2 Chip th hệ k ti p của Cyrix c̣ng là đối thủ của Intel Pentium II trong cuộc tranh giành ngời dùng cao cấp Thi t k t ăng cờng của bộ xử l này cho tốc độ tối u 32-, 16-bit và công nghệ MMX của riêng Cyrix Theo công ty, M2 c tốc độ nhanh hơn 6x86

t 150 đ n 200 % Thành công này c thể là trở ngại lớn cho Pentium II

M2 đợc ra mắt với bản 180 và 200MHz, ti p đ sẽ là 225 và 233MHz Hệ thống sử dụng chip 225MHz của Cyrix c tốc độ nhanh hơn bản 233MHz bởi n dựa trên bo mạch chủ c tốc độ 75MHz

Tơng lai gần

Intel Deschutes Sẽ đợc đa ra vào cuối năm nay, đây là phiên bản nhanh hơn của Pentium II Chip Deschutes sử dụng quy trình sản xuất mới, cho ph p giảm khoảng cách giữa các transistor cấu thành chip tới 0,25 micron, vì vậy c thể t ăng tốc độ xung nh̃p cao hơn nữa

Ngoài khả năng chạy ở tốc độ 400MHz, Deschutes c những u th khác Do k ch thớc nhỏ, CPU loại này c thể sẽ đ ợc sử dụng nhỉu trong các máy t nh xách tay

Còn ti p theo sau Deschutes? Đ là một số thi t k đang đ ợc thực hiện với những tên mã Katmai, Willamette và Merced Chi ti t v̉ những CPU này còn đợc Intel giữ k n

Lê Trung việt

PC World US 5/1997

1 Các chỉ th̃ và dữ liệu (instructions and data) Phần m̉m đợc k t h ợp t các ch ỉ th̃ và dữ liệu Chỉ th̃ báo cho CPU phải làm gì với dữ liệu Dữ liệu và chỉ th̃ đợc lu trên đĩa cứng, khi cần, chúng đợc chuyển vào RAM

2 RAM Lu trữ tất cả các dữ liệu và chỉ th̃ cần để xử l Thông thờng, RAM không thể cung cấp dữ liệu đủ nhanh cho CPU, hay n i cách khác, CPU xử l nhanh hơn tốc độ

cung cấp của RAM

3 Cache thứ cấp (secondary cache) Các chỉ th̃ và dữ liệu đợc giả thi t sẽ dùng cho bớc

xử l ti p theo thờng đ ợc lu trong một loại RAM nhanh hơn, đắt tỉn hơn, gọi là cache Cache cung cấp dữ liệu và chỉ th̃ cho CPU nhanh hơn nhỉu RAM thông thờng

4 Cache sơ cấp (primary cache) Chỉ th̃ và dữ liệu đợc lu ở đây để cho CPU truy cập nhanh hơn nữa, với tốc độ xử l của CPU

5 Đơn vi thực thi (execution unit) Mỗi đơn ṽ thực hiện chỉ th̃ và lu giữ k t quả

6 Pipeline Đơn ṽ thực thi xử l các ch ỉ th̃ theo t ng phần, theo nhỉu giai đoạn Mặc dù cha k t thúc thực hiện một ch ỉ th̃, đơn ṽ thực thi vẫn ti n hành thực hiện ch ỉ th̃ ti p theo Bởi vậy, n xử l các ch ỉ th̃ nhanh hơn

7 Thi t k siêu hớng (superscalar design) Các đơn ṽ đa thực thi xử l đ ồng thời nhỉu chỉ th̃

8 Vỏ chip (packaging) Vật chứa bằng gốm hay chất dẻo bao quanh mi ng chip

silicon