Khi nói đến mạch máy tính, bóng bán dẫn là khối xây dựng cơ bản. Các bóng bán dẫn hoạt động giống như một công tắc giúp cho phép hoặc ngăn dòng điện chạy qua. Do sự phức tạp của hầu hết các CPU ngày nay, số lượng bóng bán dẫn khác nhau. Nhưng có bao nhiêu bóng bán dẫn trong một CPU?

Trong một CPU hiện đại, có thể có hàng trăm triệu, nếu không muốn nói là hàng tỷ bóng bán dẫn. Ví dụ: CPU Apple MI 2020 có tới 16 tỷ bóng bán dẫn; AMD Ryzen 9 3900X 2019 có tới 9,89 tỷ bóng bán dẫn, trong khi AMD Epyc Rome 2019 có tới 39,54 tỷ bóng bán dẫn.

Số bóng bán dẫn trên CPU càng cao thì công nghệ càng tốt, đồng nghĩa với trải nghiệm tốt hơn. Có một số yếu tố quyết định số lượng bóng bán dẫn bạn tìm thấy trên CPU. Tiếp tục đọc để tìm hiểu thêm về số lượng bóng bán dẫn trên CPU.

Điều gì quyết định số lượng bóng bán dẫn trong CPU?

Chức năng của CPU phần lớn có thể được phân loại thành hai phần chính: tìm nạp và giải mã dữ liệu từ bộ nhớ và thực hiện các lệnh . Để thực hiện các lệnh này, CPU cần một số lượng bóng bán dẫn nhất định. Càng nhiều bóng bán dẫn, CPU càng có thể thực hiện nhiều quy trình hơn, do đó làm cho nó hoạt động tốt hơn. Dưới đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến số lượng bóng bán dẫn trên CPU.

Yếu tố #1: Kiến trúc

Cáckiến trúc của một CPU đề cập đến loại lệnh và cách CPU xử lý các lệnh. Trong môi trường ngày nay, có hai kiến ​​trúc bộ xử lý phổ biến: 64-bit (AMD64, IA64 và x86) và 32-bit (x64) . Vì vậy, tùy thuộc vào kiến ​​trúc nào đi kèm với CPU của bạn, số lượng bóng bán dẫn trên đó cũng sẽ khác nhau. Lý do cho điều này là kiến ​​trúc của một số CPU xử lý một số loại tác vụ nhất định tốt hơn các loại khác. Nói cách khác, kiến trúc CPU 64 bit có nhiều bóng bán dẫn hơn và có thể xử lý khối dữ liệu lớn hơn so với cấu trúc 32 bit.

Yếu tố #2: Số lõi

Một yếu tố khác ảnh hưởng đến số lượng bóng bán dẫn trên CPU là số lõi trên bộ xử lý. Lõi của CPU là phần nhận hướng dẫn và thực hiện các thao tác . Và để thực hiện điều này, nó cần các bóng bán dẫn – rất nhiều bóng bán dẫn. Một CPU có thể có một lõi hoặc nhiều lõi. CPU có hai lõi được gọi là lõi kép , trong khi CPU có bốn lõi là lõi tứ , v.v. Như vậy, số lượng lõi trên CPU càng nhiều thì càng có nhiều bóng bán dẫn và CPU sẽ càng nhanh.

Yếu tố #3: TDP

TDP hay công suất thiết kế nhiệt của CPU là lượng điện năng mà CPU sử dụng ở mức tải tối đa theo lý thuyết. Bộ xử lý sử dụng càng nhiều tải thì càng tạo ra nhiều nhiệt. Do đó, các nhà sản xuất máy tính phảithiết kế một hệ thống làm mát để tản nhiệt dưới bất kỳ khối lượng công việc nào. Các bóng bán dẫn trên CPU cũng điều khiển hệ thống này. Nếu CPU thực hiện nhiều công việc, thì nó cần một hệ thống làm mát tốt hơn – do đó nhiều bóng bán dẫn hơn – để tránh quá nhiệt .

Yếu tố #4: Tốc độ xung nhịp

Tốc độ xung nhịp là một yếu tố khác ảnh hưởng đến số lượng bóng bán dẫn trên bộ xử lý. Tốc độ xung nhịp đề cập đến số lượng quy trình mà CPU thực hiện mỗi giây . Tốc độ xung nhịp của bộ xử lý được đo bằng GHz , trong khi một số mẫu CPU cũ hơn được đo bằng MHz .

Vì vậy, nếu bạn thấy bộ xử lý có tốc độ xung nhịp của 2,0 GHz , điều đó có nghĩa là nó thực hiện 2 tỷ quy trình mỗi giây. Tốc độ xung nhịp của bộ xử lý càng cao thì nó có thể thực hiện càng nhiều quy trình. Và để bộ xử lý có tốc độ xung nhịp cao, nó phải có nhiều bóng bán dẫn hơn . Do đó, tốc độ xung nhịp cao hơn có nghĩa là nhiều bóng bán dẫn hơn và tốc độ xung nhịp thấp hơn có nghĩa là ít bóng bán dẫn hơn.

Yếu tố #5: Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất mà nhà sản xuất sử dụng có thể ảnh hưởng đến số lượng bóng bán dẫn trên CPU. Không phải tất cả các nhà sản xuất đều có công nghệ tiên tiến để đặt nhiều bóng bán dẫn hơn trên một CPU. Việc tăng số lượng bóng bán dẫn trên một lõi sẽ tăng chi phí sản xuất nó. Do đó, không nhiều nhà sản xuất hào hứng đặt nhiều bóng bán dẫn như vậy vào một CPU để giúp người dùng có giá phải chăng hơn.mua. Miễn là CPU thực hiện những gì cần thiết, các nhà sản xuất dường như không quá bận tâm đến việc tăng số lượng một cách đáng kể.

Yếu tố #6: Các yếu tố khác

Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến số lượng bóng bán dẫn trên CPU. Ví dụ: sự tồn tại của GPU có thể làm tăng đáng kể số lượng bóng bán dẫn trên CPU. Trong khi card đồ họa chuyên dụng đang trở thành tiêu chuẩn thì đồ họa tích hợp vẫn chưa lỗi thời. Nếu CPU có bộ xử lý đồ họa tích hợp , nó sẽ làm tăng số lượng nhà sản xuất bóng bán dẫn phải nhập vào CPU.

Bóng bán dẫn có nhiều ứng dụng và không chỉ được sử dụng trong CPU của máy tính.

Kết luận

Biết số lượng bóng bán dẫn trên CPU hơi mơ hồ và minh bạch. Ngày nay, nhiều CPU được làm bằng hàng tỷ bóng bán dẫn. Vì vậy, thay vì tập trung vào số lượng hàng triệu hoặc hàng tỷ bóng bán dẫn trên một CPU, quan tâm nhiều hơn đến những gì thiết bị có thể làm được sẽ có giá trị hơn. Do đó, các thông số kỹ thuật của CPU, chẳng hạn như tốc độ xung nhịp, số lõi và kích thước bộ đệm, sẽ đánh giá hiệu suất tuyệt vời hơn.

Các câu hỏi thường gặp

Xét về kích thước nhỏ bé của các CPU hiện đại, làm thế nào mà các bóng bán dẫn có thể chứa hàng tỷ bóng bán dẫn? Điều này là có thể bởi vì các bóng bán dẫn trên CPU ngày nay nhỏ hơn bạn có thể tưởng tượng.Một bóng bán dẫn trung bình trên CPU chỉ có chiều ngang khoảng 14 nanomet . Nói một cách dễ hiểu hơn, các bóng bán dẫn trong CPU rộng hơn khoảng 14 lần so với phân tử DNA .

Bóng bán dẫn trong CPU được sản xuất bằng một phương pháp vi tính hóa phức tạp được gọi là lithography . Do kích thước rất nhỏ nên chúng được in trên một tấm wafer silicon dưới ánh sáng cực tím.