CPU Server là gì?

CPU Server là bộ xử lý chính, "bộ não" của máy chủ/server. Là thành phần cốt lõi xử lý toàn bộ các công việc của máy chủ bao gồm diễn giải và thực thi các lệnh, xử lý dữ liệu và thực hiện các tác vụ như chạy các website, chương trình phần mềm, chạy truy vấn cơ sở dữ liệu và các chương trình khác. CPU máy chủ có cấu tạo tương tự như CPU của các máy PC hay Laptop nhưng có tốc độ và độ bền cao hơn nhiều. 

Hiện nay có các hãng sản xuất và cung cấp CPU Server được biết đến nhiều trên thị trường là AMD và Intel.

 

CPU Server hoạt động như thế nào? 

CPU Server sẽ tiếp nhận và xử lý thông tin theo một thiết lập sẵn, có thể hiểu là một luồng xử lý cố định. CPU Server thực hiện các hoạt động xử lý và lưu trữ dữ liệu cũng như các hoạt động nhập/xuất (I/O) bằng các phép tính toán và logic thông qua bốn bước cơ bản:

• Tìm nạp: CPU lấy thông tin từ bộ nhớ, diễn giải chúng và chỉ thị hành động tiếp theo.
• Giải mã: Tất cả thông tin hoặc lệnh được giải mã thành các lệnh nhị phân dễ hiểu.
• Thực thi: CPU thực hiện các lệnh thông qua các thuật toán và xuất dữ liệu đã xử lý.
• Lưu trữ: Sau khi thực hiện các lệnh, CPU lưu trữ dữ liệu đầu ra vào bộ nhớ.

Kết quả nhận được là các website được trả ra, các lệnh được thực thi và bất kỳ yêu cầu nào khác đều được thực hiện theo trình xử lý này.

 

Thành phần chính của CPU Server 

Một CPU máy chủ sẽ có cấu tạo từ 3 thành phần chính sau đây:

Control Unit (Bộ điều khiển)

Bộ điều khiển hay CU là bộ vi xử lý quản lý các hoạt động của máy chủ. Bộ điều khiển sẽ xử lý các lệnh được gửi đến bằng cách diễn giải thành các tín hiệu dưới dạng các xung điện. CU cũng kiểm soát để đảm bảo đồng bộ về mặt thời gian tất cả các đơn vị như bộ nhớ, bộ số học logic, các hoạt động bên trong và bên ngoài thông qua các xung nhịp trên đồng hồ hệ thống. 

Register (Thanh ghi)

Thanh ghi (thanh ghi CPU) là nơi chứa dữ liệu của bộ xử lý, dữ liệu gồm các lệnh nhận được trước khi xử lý và kết quả sau khi xử lý xong.

Arithmetic-logic unit (Bộ số logic học)

Bộ số học-logic là thành phần thực hiện các phép toán số học (các phép +-*/) và logic học (các phép so sánh…) cho các câu lệnh của máy tính. Trong một số bộ xử lý, ALU được chia thành hai đơn vị: đơn vị số học (AU) và đơn vị logic (LU). Một số bộ xử lý thường chứa nhiều hơn một AU.

 

Thông số kỹ thuật của CPU Server 

Để đánh giá một CPU Server chúng ta có thể dựa vào các thông số kỹ thuật cơ bản để xem xét.

Tốc độ xung nhịp 

Tốc độ xung nhịp của CPU là số chu kỳ mà CPU thực hiện mỗi giây. Tốc độ xung nhịp được đo bằng gigahertz (GHz). Tốc độ xung nhịp cao hơn cho thấy CPU nhanh hơn. CPU máy chủ có tốc độ xử lý nhanh nên lâu bị nóng hơn so với CPU PC.

Số lõi (Cores)

CPU máy chủ thường là đa lõi. Bộ xử lý đa lõi có thể thực hiện nhiều lệnh hơn trong cùng một khoảng thời gian. Hơn nữa, đa lõi cho phép chạy chương trình mượt mà hơn và cần ít năng lượng hơn. Do đó, CPU đa lõi có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của máy chủ. 

Bộ xử lý máy chủ Intel Xeon Scalable thường có từ 8 đến 32 lõi. Ngoài ra, cũng có những bộ xử lý có nhiều lõi hơn hoặc ít lõi hơn để phục vụ các nhu cầu khác nhau. Mặc dù CPU càng nhiều lõi thì cho hiệu suất càng tốt, tuy nhiên xác định đúng số lượng lõi CPU thì cần đánh giá khối lượng công việc và môi trường cụ thể chạy máy chủ.

Luồng (Threads)

Thread là một tập hợp các thông tin hoặc lệnh thực thi đồng thời. Một lõi CPU máy chủ có thể có 2 luồng. Nếu một CPU có 8 lõi với hai luồng trên mỗi lõi, thì nó sẽ có 16 luồng để chạy các tác vụ.

Đa luồng cho phép CPU thực thi nhiều luồng mã và chạy nhiều tác vụ đồng thời cùng một lúc. Các thread rất quan trọng đối với CPU máy chủ vì chúng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu năng xử lý trong một khoảng thời gian nhất định. Chạy các chương trình chuyên sâu, ưu tiên CPU có nhiều luồng. 

Bộ nhớ đệm (Cache)

Bộ nhớ đệm CPU là bộ nhớ nhỏ hơn, nhanh hơn và nằm gần lõi bộ xử lý, lưu trữ các bản sao dữ liệu từ các vị trí bộ nhớ chính được sử dụng thường xuyên. Do đó, dữ liệu lưu trên bộ nhớ cache của CPU có tốc độ nhanh hơn so với việc ứng dụng phải đọc trực tiếp từ ổ cứng. Cache có thể có trên cả chip và RAM.

Khe cắm (Socket) 

Socket hay khe cắm CPU là vị trí đấu nối giữa bộ xử lý của CPU và bo mạch chủ. Khe cắm CPU giúp đảm bảo gắn chip mạch chính xác các loại tốc độ cao như HDD SCSI – SAS, RAM ECC, Raid, hoặc gắn được trên nhiều máy chủ. Các loại socket dễ gặp thông thường có LGA 1155, LGA 2011, LGA 1356, LGA 1366 và các loại mới nhất trên thị trường gồm: 

CPU server và CPU máy tính khác nhau như thế nào? 

CPU máy chủ và CPU máy tính hay CPU PC sẽ có những điểm khác biệt cơ bản, chúng ta hãy cùng đánh giá thông qua các yếu tố cơ bản sau đây:

Độ ổn định

Như đã phân tích, vì CPU của máy chủ xử lý công việc trong 1 hệ thống nên sẽ luôn có một server khác cùng xử lý công việc. Vì vậy nếu CPU PC gặp vấn đề lỗi hoặc sự cố thì sẽ ngừng hoạt động và không thể xử lý tiếp công việc, còn với máy chủ thì sẽ có một máy thứ hai hay là máy thứ cấp tiếp tục hoạt động thay thế. Do đó mà tăng được khả năng chịu lỗi và chạy chương trình ổn định hơn.  

Tính tự sửa lỗi

Trên CPU server có tích hợp công nghệ Error Code Correction hay ECC, công nghệ này tuy cũng có trên một số CPU máy tính nhưng không đảm bảo như trên CPU máy chủ.

Ngoài ra các CPU server có tuổi thọ cao hơn so với các CPU máy tính thông thường dù phải hoạt động ở công suất liên tục nhiều hơn rất nhiều, có nghĩa là ít phải bảo trì hơn.

Tốc độ xử lý

Vì có băng thông lớn hơn nên lượng dữ liệu có thể xử lý và tốc độ kết nối của các CPU máy chủ là vượt trội hơn hẳn, do đó chạy được nhiều công việc hơn. Các lợi thế về tính sẵn sàng, bảo mật, đa tính năng hơn cũng là một điểm cộng lớn.

Quá trình phát triển 

Các CPU máy chủ được tạo ra để xử lý một khối lượng lớn dữ liệu, chương trình và kết nối trong hệ thống. Do đó, thiết bị phải được thiết kế hợp lý để khai thác tốt nhất hiệu suất. Do đó, các mô hình được thiết kế chuẩn chỉnh, chất liệu cao cấp để đảm bảo độ bền cao, ngay cả khi chạy full công suất 24/7. Các thương hiệu sản xuất thường tuân thủ một quy trình sản xuất và giám sát nghiêm ngặt.

 

Khi nào nên dùng CPU server hay CPU máy tính 

Để xác định nên dùng CPU server hay CPU máy tính sẽ phụ thuộc vào nhu cầu của bạn. Vì có những điểm khác biệt nên CPU server và CPU PC sẽ phù hợp với những nhu cầu sử dụng khác nhau. CPU máy chủ có mức độ xử lý cao hơn so với máy tính để bàn thông thường, các máy chủ có thể chạy liên tục cả ngày lẫn đêm. 

Do đó nếu bạn là cá nhân chỉ có nhu cầu lướt web, làm việc thông thường, không cần chạy máy liên tục 24/24 thì chỉ cần đầu tư CPU PC là được. Một số chương trình làm việc chuyên dụng như đồ họa thì nên đầu tư loại máy cao cấp một chút.

Chơi game tốc độ cao, sở hữu blog cá nhân cũng có thể cân nhắc CPU server.

Cá nhân, chủ sở hữu website, nhà phát triển độc lập hoặc doanh nghiệp có nhu cầu về tốc độ xử lý và độ ổn định cao thì nên lựa chọn CPU server để đảm bảo công việc. Thuê server từ nhà cung cấp sẽ tiết kiệm chi phí, linh hoạt sử dụng và được hỗ trợ so với tự mua CPU server và cũng là một lựa chọn nên cân nhắc. Bizfly Cloud cung cấp tất cả Server trang bị Intel Xeon Scalable Processor thế hệ 2. Bizfly Cloud cũng cung cấp các Bizfly Cloud Server lên tới 96 cores CPU, đảm bảo tốc độ xử lý mạnh mẽ vượt trội. 

Cách chọn CPU hợp lý 

Muốn lựa chọn một CPU đáp ứng nhu cầu thì cần phải đánh giá dựa trên các thông số cơ sở của CPU đó. Từ đó chúng ta sẽ xác định được mức độ phù hợp với công việc và mainboard đang sử dụng. Một số tiêu chí cần đánh giá gồm:

Chọn CPU tương thích với bo mạch chủ của nhà cung cấp:

Hiện nay trên thị trường có hai cái tên nổi bật nhất là Intel và AMD. Do đó vấn đề sẽ là lựa chọn giữa hai ông lớn này. Vì thuộc hai thương hiệu khác nhau nên quá trình sản xuất sẽ có những sự khác biệt nhất định. Điều bạn cần quan tâm nhất là sự khác biệt trong cách thiết kế socket của CPU để tránh trường hợp mua CPU nhưng lại không thể gắn được vào bảng mạch.

Dựa vào cấp độ công việc xử lý

Với các dòng CPU khác nhau thì sẽ cho mức độ xử lý khác nhau, vì vậy căn cứ vào các công việc bạn định chạy trên đó để đưa ra quyết định phù hợp.

• Cấp độ thấp: Với cấp độ sử dụng cơ bản nhất của một người dùng thông thường cho các công việc như học tập, lướt web, làm việc trên các ứng dụng phần mềm văn phòng thì các dòng CPU mức thấp với giá thành phải chăng như AMD Sempron và Intel Celeron là các lựa chọn hợp lý.
• Cấp độ trung bình: CPU cấp ở cấp độ này được đánh giá là có tốc độ cao hơn so với cấp độ thấp, tuy nhiên không quá khác biệt về khả năng xử lý, vẫn phù hợp để chạy các chương trình như với dòng máy cấp thấp. Vì vậy nếu bạn mong muốn trải nghiệm một tốc độ mạnh mẽ hơn thì có thể cân nhắc sử dụng.
• Cấp độ khá: Đối với các công việc thiết kế chuyên môn cần chạy các phần mềm như Photoshop, Premiere, Illustrator hoặc After Effects để làm đồ họa, hình ảnh 3D, chỉnh sửa hay render video… thì nên chuyển lên dòng này.
• Cấp độ cao: Cấp độ xử lý công việc của máy chủ trong hệ thống mạng và chạy các công việc cần tốc độ và hiệu năng cao. Một vài ứng cử viên bạn có thể cân nhắc gồm có Intel Xeon, AMD Phenom, Intel Core i9,… 

Lựa chọn dựa trên tốc độ xử lý

Chỉ số để đánh giá ở mục này là GHz, tuy nhiên đây chỉ là thông số tham khảo, các dòng ra sau vẫn có thể có hiệu năng tốt hơn các dòng đã được thẩm định trước đó.

Lựa chọn theo các thông số lõi và luồng

Như đã phân tích, CPU có lõi và luồng càng nhiều thì khả năng xử lý càng cao. Đánh giá kỹ lưỡng các thông số về số lõi và số luồng để lựa chọn tối ưu nhất cho công việc. Tuy nhiên cần lưu ý nếu mainboard đã quá cũ sẽ gặp vấn đề về tương thích hoặc không thể kết nối được nếu CPU có quá nhiều lõi và luồng. 

Các dòng CPU cho server 

Các bạn có thể tham khảo top 10 các CPU server phổ biến sau:

- Intel Xeon E5-2678 v3

 

- AMD Skyline 7763

 

- Intel Xeon E5-2680 v2

 

- Intel Xeon Silver 4210R

 

- Intel Xeon Gold 5218

 

- Intel Xeon E5-2650 v2

 

- Intel Xeon E5-2680 v4

 

- Intel Xeon Silver 4210

 

- Intel Xeon Gold 5218R

 

- Intel Xeon E5-2670 v2