Hiện nay trên thế giới có 2 hãng sản xuất CPU lớn nhất đó là hãng Intel (bao gồm các Chip như Chip Celeron, Chip Pentium, Core i3, Core i5, Core i7 và Core i9) và hãng AMD (ví dụ như CPU FX-series, APU A4, A6, A8, và A10).
Trong khuôn khổ bài viết này thì chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ về dòng Chip Core i của hãng Intel vì nó đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất hiện nay.
I. Giới thiệu sơ qua về CPU của hãng Intel
Hãng Intel đã chế tạo và phát triển CPU từ năm 1971 cho đến nay và hiện tại thì họ đang dẫn đầu trong lĩnh vực này. Thế hệ CPU đầu tiên mà họ sản xuất đó là CPU 404, CPU 808,… rồi đến CPU Pentium,… => CPU Core Dual, Core 2 Quad, … => Core i3, Core i5, Core i7, Core M, ... và dòng CPU mới nhất, mạnh nhất cho tới thời điểm mình viết bài này đó là dòng Core i9. Bạn có thể nhìn vào sơ đồ sau là có thể hình dung ra lịch sử phát triển Chip CPU của họ.
II. Các thành phần chính cấu tạo nên CPU ?
Trong CPU thì bao gồm các thành phần chính đó là:
- ALU (Logic số học): Có nhiệm vụ thực hiện các phép tính toán học, logic và đưa ra quyết định.
- CU (Điều khiển): Có nhiệm vụ chỉ đạo tất cả các hoạt động của bộ Chip vi xử lý.
- Registors (Các thanh ghi): Tương tự như thanh RAM trên máy tính, các thanh ghi này có dung lượng nhớ thấp nhưng tốc độ truy xuất cực kỳ nhanh. Các thanh ghi này sẽ nằm trong CPU, và dùng để lưu trữ dữ liệu tạm thời các kết quả từ bộ xử lý ALU.
III. Tìm hiểu chi tiết về dòng CPU Core i
Nhìn vào hình bên trên thì các bạn có thể thấy là dòng Chip Core i được hãng Intel phát triển từ năm 2009 và cho tới nay thì dòng Core i đã trải qua 10 thế hệ đó là Nehalem, Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake, Kaby Lake, Coffe Lake, Cannon Lake và mới đây nhất là Ice Lake.
Và đương nhiên là thế hệ càng mới thì chất lượng được cải tiến càng tốt hơn, khả năng xử lý tốt hơn và được trang bị card đồ họa tích hợp (card onboard) mạnh mẽ hơn. Chi tiết như sau:
- Nehalem (thế hệ đầu)
Nehalem được sản xuất để thay thế kiểu kiến trúc Core 2 cũ (Core 2 Dual, Core 2 Quad). Thế hệ này họ sản xuất CPU trên quy trình 32 nm và lần đầu tiên được tích hợp công nghệ Turbo Boost cùng với Hyper Threading trên cùng một con Chip, điều này giúp tăng hiệu năng đáng kể so với các thế hệ chip trước đó.
Turbo Boost: Tính năng này cho phép các vi xử lý tạm thời tự ép xung các nhân đang chạy lên cao hơn nếu như bạn chạy các tác vụ nặng. Turbo Boost chỉ có trên các dòng Core i5 và i7 còn I3 thì không có đâu nha.
Hyper Threading Technology (HTT): Đây là công nghệ siêu phần luồng (HT – Hyper Threading) cho phép giả lập thêm CPU để xử lý thông tin, điều này giúp CPU có thể xử lý được nhiều thông tin hơn. Công nghệ ngày có trên tất cả các dòng Core i.
=> Cách nhận biết: CPU đời đầu tiên sẽ được ký hiệu bằng 3 chữ số + hậu tố, ví dụ như i3–520M, i5–282U,…
Kinh nghiệm để có thể biết được các CPU có bao nhiêu lõi đó chính là dựa vào đầu số, nếu nó có đầu số là 3, 4, 5, 6 thì đều có 2 lõi hay còn gọi là lõi kép, còn các CPU mà có đầu số là 7, 8, 9 thì đều có 4 lõi hay còn gọi là lõi tứ. CPU thế hệ đầu thì Intel sử dụng Socket LGA 1156 và một số model thì họ sử dụng Socket 1366.
=> Intel đã đặt tên cho các Chip Core i như thế nào ?
Thông thường CPU Core i sẽ đươc đặt tên như sau: tên bộ vi xử lý = thương hiệu [Intel Core] + loại-Chip (i3, i5…) + thế-hệ-CPU + hậu-tố (ký tự đặc điểm sản phẩm) - Sandy Bridge (thế hệ thứ 2)
Sandy Bridge là thế hệ thứ 2 của hãng Intel và họ vẫn sử dụng công nghệ 32 nm nhưng so với thế hệ đầu thì GPU (nhân xử lý đồ họa) với CPU (bộ vi xử lý trung tâm) đã cùng được sản xuất trên quy trình 32 nm và cùng năm nằm trên một đế. Điều này có tác dụng giảm diện tích và đồng thời tăng khả năng tiết kiệm điện, cũng dễ hiểu thôi vì lúc này CPU và GPU sẽ sử dụng chung bộ nhớ đệm mà.
Ngoài ra, ở thế hệ Sandy Bridge việc mã hóa video và giải mã video đã mạnh mẽ hơn rất nhiều do họ đã tích hợp thêm tính năng ” Intel Quick Sync Video ” và đồng thời Turbo Boost cũng được nâng cấp lên phiên bản mới (phiên bản 2.0).
Ở thế hệ 2 thì CPU đa phần là 2 lõi, riêng các phiên bản có hậu tố QM và QE sẽ có 4 lõi và đều tích hợp GPU HD Graphics 3000.
=> Cách nhận biết: Được ký hiệu bằng 4 chữ số (bắt đầu bằng số 2) + hậu tố, ví dụ như i3–2820QM, i5–2333s, i5–2520U… một điều nữa là dòng CPU thế hệ 2 thường sử dụng socket LGA 1155. - Ivy Bridge (thế hệ thứ 3)
Đến thế hệ thứ 3 thì Intel đã thay đổi công nghệ và đã sử dụng quy trình sản xuất 22 nm, sử dụng công nghệ bóng bán dẫn 3D Tri-Gate > điều này có tác dụng giúp giảm diện tích đế nhưng vẫn tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên CPU và giúp tiết kiệm điện năng khi hoạt động.
Ngoài ra, Ivy Bridge còn tích hợp sẵn chip đồ họa (GPU) > hỗ trợ DirectX 11 như HD 4000, có khả năng phát video siêu phân giải và xử lý các nội dung 3D.
Ở thế hệ thứ 3 này phần lớn CPU đều có 2 lõi, chỉ có Chip Core i7 với hậu tố QM và XM mới có 4 lõi. Mặt khác, Ivy Bridge cũng là thế hệ đầu tiên hỗ trợ chuẩn USB 3.0 với chipset Intel 7-series Panther Point và GPU tích hợp cũng được nâng cấp lên HD Graphics 4000.
=> Cách nhận biết: Chip Ivy Bridge sử dụng các tên thông dụng như Core i3, Core i5, Core i7 + hậu tố phía sau nó. Để nhận biết được dòng này thì người ta thường để ý đến con số đằng sau dấu "-" (thường là số "3" vì nó là thế hệ thứ 3), ví dụ như i5–3670S, i7–3550… và CPU thế hệ thứ 3 – Ivy Bridge cũng sử dụng socket LGA 1155 giống như thế hệ thứ 2 vậy. - Haswell (thế hệ thứ 4)
Haswell là thế hệ thứ 4 và nó được sử dụng khá phổ biến hiện nay bởi vì trong thế hệ này CPU được thiết kế mỏng hơn, tiết kiệm điện năng hơn rất nhiều (tiết kiệm khoảng 20 lần), chạy mát hơn và khả năng xử lý đồ họa cũng được cải thiện đáng kể.
Haswell sử dụng công nghệ 22 nm kết hợp với bóng bán dẫn giống như ở thế hệ 3 vậy. Trong phiên bản này hãng Intel còn bổ sung thêm dòng Chip đồ họa mạnh mẽ Iris/ Iris Pro dành cho các chip cao cấp.
=> Cách nhận biết: Cũng rất đơn giản thôi, bạn có thể phân biệt được Chip ở thế hệ thứ 4 với tên như sau: Core i (3 5, 7) + 4 chữ số + hậu tố. Trong đó số đầu tiên sau dấu "-" là số "4" (tức là thế hệ 4). Ví dụ như i5–4670S, i7–4550K… Haswell sử dụng socket LGA 1150 nhé. - Broadwell (thế hệ thứ 5)
Đây là thế hệ mới của hãng Intel, Broadwell được coi là phiên bản thu nhỏ của Haswell, gọi là phiên bản thu nhỏ nhưng ở đây chúng ta không bàn đến kích thước vật lý của Chip CPU, mà là sự thu nhỏ của các bóng bán dẫn tạo nên bộ điều khiển trung tâm CPU.
Trong thế hệ này, Intel sử dụng công nghệ 14 nm, giảm gần một nửa so với thế hệ 4 (Haswell) và nó hoạt động hiệu quả hơn Haswell 30%, tiêu thụ điện năng ít hơn 30%, hoạt động với hiệu năng cao hơn khi ở cùng một tốc độ xung nhịp.
Ngoài ra, trong thế hệ 5 này hãng Intel còn tung ra một dòng CPU đặc biệt với cái tên Core M, đây là một biến thể có tên mã Broadwell-Y, được thiết kế dạng hệ thống trên chip (SoC), TDP rất thấp từ 3,5 W đến 4,5 W > loại này được sản xuất để hướng tới máy tính bảng và Ultrabook là chính. Core M tích hợp GPU HD 5300, hỗ trợ tối đa 8 GB RAM LPDDR3-1600.
=> Cách nhận biết: Hoàn toàn tương tự với các thế hệ bên trên, bạn có thể phân biệt được chip ở thế hệ thứ 5 với tên như sau: Core i (3 5, 7) + 4 chữ số + hậu tố. Trong đó số đầu tiên sau dấu "-" là số "5" (tức là thế hệ 5). Ví dụ như i5 – 5200U… Broadwell cũng sử dụng socket LGA 1150 nhé. - Skylake (thế hệ thứ 6)
Được ra đời vào năm 2015, thế hệ này sử dụng socket LGA 1151 và không tương thích với các thế hệ cũ trước đó. Xung nhịp tối đa khi ép xung lên đến 5 GHz (khi làm mát bằng không khí) đến 6 GHz (khi làm mát bằng nitơ lỏng). Cho tới thời điểm hiện tại thì hãng mới có 2 loại đó là Core i7-6700K và Core i5-6600K.
Điều đặc biệt các bạn cần lưu ý đến loại này đó là nó chỉ hỗ trợ RAM chuẩn DDR4 và DDR3L, và điều đáng buồn là nó không tương thích với hệ điều hành Windows 8.1, Windows 8, Windows 7. - Kaby Lake (thế hệ thứ 7)
Intel đã chính thức ra mắt Chip CPU thế hệ thứ 7 với tên mã của nó là Kaby Lake. Chip CPU này được sản xuất trên công nghệ 14 nm của hãng Intel. Và tất nhiên, ở thế hệ này nó đã được cải tiến rất nhiều về hiệu năng xử lý đồ họa, cũng như lượng điện năng tiêu thụ cũng giảm đi đáng kể.
Ở thế hệ này thì theo như hãng Intel, họ đã tập trung rất nhiều vào khả năng xử lý đồ họa, đặc biệt là video 4k, video 360, công nghệ thực tế ảo.
Dòng Chip Corel i7 sẽ hỗ trợ rất tốt cho Game thủ bởi khả năng xử lý đồ họa nhanh gấp 5 lần những chiếc máy tính ra cách đây 5 năm. - Coffe Lake (thế hệ thứ 8)
Ở thế hệ thứ 8 này, Intel đặt tên mã cho con chip của mình là Coffee Lake. Đây là lời đáp trả mạnh mẽ của hãng Intel, khi mà AMD đang chiếm lĩnh thị trường với con chip mang tên Ryzen.
Các chuyên gia công nghệ gọi bộ vi xử lý Coffee Lake là một con quái vật. Trong đó, điển hình là con chip Core i7-8700K, với hiệu năng mạnh hơn 25% so với con chip i7-7700K.
Cùng với khả năng xử lý đa nhiệm cực kỳ tốt, có nghĩa là bạn vừa chơi game và vừa xử lý đồ họa Streaming ngon lành. Và thực sự là con chip thế hệ thứ 8 này mạnh hơn rất nhiều so với thế hệ trước đó, bởi lần này Intel đã có rất nhiều sự thay đổi lớn cho con chip của mình. - Cannon Lake (thế hệ thứ 9)
Tháng 10/2018, Intel công bố dòng chip thế hệ 9 bao gồm vi xử lý gaming Core i9 đỉnh cao. Chip i9-9900K có 8 nhân và 16 luồng, xung nhịp 3.6 GHz, có thể được tăng tốc lên 5.0 GHz.
Mặc dù đây là những con chip thế hệ 9, nhưng chúng vẫn được sản xuất dựa trên quy trình 14 nm hiện tại của Intel - quy trình đã được công ty sử dụng từ thời chip Broadwell thế hệ 5 vào năm 2014. Nói một cách chính xác thì những con chip thế hệ 9 này sử dụng quy trình 14nm++ của Intel, vốn được giới thiệu vào năm 2017 cùng chip Coffee Lake thế hệ 8, và Intel tiếp tục trì hoãn quá trình sản xuất chip Cannon Lake thế hệ tiếp theo trên quy trình 10nm cho đến năm 2019.
Intel cũng nhấn mạnh rằng đây là những vi xử lý desktop đầu tiên của hãng được tích hợp bản vá lỗi Meltdown Variant 3 và L1 Terminal Fault, đồng thời các giải pháp bảo vệ bổ sung khác sẽ được cung cấp thông qua phần mềm đi kèm. - Ice Lake (thế hệ thứ 10)
Sau năm 2018 khá tệ hại, Intel đặt nhiều hi vọng vào vi xử lý Intel Core thế hệ thứ 10 với tên mã Ice Lake. Ice Lake là thế hệ vi xử lý được xây dựng trên kiến trúc 10 nm và hứa hẹn cải thiện tốc độ xử lý lệnh trên mỗi xung nhịp (IPC) 18%. Tuy nhiên so với Intel Core thế hệ 6 (Sky Lake), hiệu năng đơn nhân tăng không nhiều.
Đây có thể coi là thế hệ vi xử lý đầu tiên của Intel dùng kiến trúc 10 nm, bởi thế hệ Cannon Lake gần như không xuất hiện trên sản phẩm phổ thông.
Thế hệ Ice Lake cũng cải thiện về sức mạnh đồ họa với nhân Iris Plus. Tuy nhiên đồ họa tích hợp trên vi xử lý vẫn chưa đủ đáp ứng những game tầm trung ở độ phân giải 1080p, tốc độ khung hình 60 fps.
Dù hiệu năng đồ họa chưa thay thế được card rời, đồ họa tích hợp trên Intel Core thế hệ 10 hỗ trợ xuất ra tới 3 màn hình, 1 màn hình ở độ phân giải 5K 60 Hz hoặc 1 màn hình độ phân giải 4K 120 Hz với độ sâu màu 10-bit. Đồ họa Iris Plus cũng hỗ trợ công nghệ VESA Adaptive Sync, giúp giảm hiện tượng mờ, nhòe khi chơi game.
Hiệu năng AI trên Ice Lake cũng được cải thiện. Theo Intel, vi xử lý Core i7 mới có tốc độ xử lý tác vụ học sâu nhanh gấp 2,5 lần thế hệ trước. Trong buổi ra mắt, Intel cho biết một ứng dụng cụ thể của AI là khả năng xử lý giảm nhòe video ngay lập tức trên máy tính người dùng.
Ice Lake hỗ trợ công nghệ kết nối WiFi 6/802.11ax, Thunderbolt 3 với khả năng xuất hình theo chuẩn HDR10. Thế hệ này cũng hỗ trợ mã hóa HEVC tốt hơn, dành cho những tác vụ xử lý phim ảnh.
Với những cải tiến nhẹ, Intel Ice Lake (thế hệ thứ 10) vẫn chưa thể gây ấn tượng bằng dòng sản phẩm Ryzen 3000 dựa trên kiến trúc 7 nm mà AMD ra mắt trước đó 1 ngày. Tuy nhiên đây sẽ là nền tảng để Intel thúc đẩy các đối tác tham gia vào Project Athena, chương trình phát triển laptop mới của Intel.