Với nhân ARM mới, cuộc chạy đua sức mạnh CPU đang nóng lên một lần nữa

Hiện tại, hiệu năng smartphone đã đủ tốt cho hầu hết mọi ứng dụng hàng ngày và thậm chí cả nhiều trò chơi mới nhất hiện nay. Điều này đúng với hầu hết các loại bộ xử lý trên những thiết bị của bạn, cho dù đến từ Apple, Huawei, Qualcomm, MediaTek hay Samsung. Trong khi các tín đồ benchmark vẫn đang kiếm tìm các bộ xử lý mạnh nhất, những nhà thiết kế chip kể trên đã hướng trọng tâm và nỗ lực tiếp thị của mình sang các yếu tố khác như camera, AI và hiệu năng kết nối mạng.

Cho dù một phần nguyên nhân của việc này là hiệu năng sử dụng thực tế, nó còn vì hầu hết các bộ xử lý SoC hiện nay đều sử dụng các nhân CPU ARM, cùng với các chỉnh sửa nhỏ. Apple là một ngoại lệ của quy tắc này, khi họ có thể can thiệp vào sâu hơn trong các nhân đó để tối ưu sức mạnh xử lý cho phần mềm của mình.

Điều này có thể thay đổi trong tương lai khi ARM ra mắt nhân CPU tùy chỉnh Cortex-X1. Nhân CPU này là một phần trong lộ trình của ARM nhằm tạo ra mức hiệu năng tối đa. Dựa trên việc hợp tác với một số đối tác được lựa chọn trong chương trình ARM CXC, nhân Cortex-X1 hướng tới việc thu hẹp khoảng cách về hiệu năng với Apple.

Tuy nhiên, bản chất của chương trình này cho thấy không phải mọi nhà thiết kế chip đều cần phải dùng đến nhân CPU đầy sức mạnh này. Chương trình này chỉ có ý nghĩa rằng, các đối tác trong chương trình ARM CXC này sẽ có ưu điểm về hiệu năng hơn những người bên ngoài mà thôi.

Nhưng nó cũng cho thấy, một cuộc chiếc CPU mới đang nóng lên từng ngày.

Chương trình ARM CXC tác động đến cả ngành công nghiệp chip

ARM CXC sẽ thay thế cho sáng kiến trước đó có tên Build on ARM Cortex, vốn cho phép các đối tác thực hiện các tinh chỉnh nhỏ đối với nhân CPU Cortex-A của hãng. Ví dụ như nhân CPU Kryo của Qualcomm.

Tuy nhiên, cách tiếp cận của ARM CXC đi theo một hướng khác. Hàng năm, các đối tác của ARM sẽ soạn thảo một thông số kỹ thuật nào đó ngoài lộ trình, và bản thân ARM sẽ tự thiết kế một CPU đáp ứng các yêu cầu đó. Bằng cách làm này, ARM vẫn duy trì được trách nhiệm đối với phần mềm và tiếp thị CPU.

Các bộ xử lý ARM sẽ có thêm một nhân Cortex-X1 cho phép các đối tác chỉnh sửa sâu hơn về hiệu năng.

Nhưng cũng có một điều kiện hạn chế gắn liền với chương trình ARM CXC. Chỉ các đối tác đã đầu tư từ đầu vào chương trình của năm đó mới được hưởng lợi từ sản phẩm cuối cùng. Hàng loạt các đối tác đã tham gia vào chương trình này cùng lúc và vì vậy có thể cùng chia sẻ công nghệ đó. Tuy nhiên, nếu một công ty không đóng góp cho thiết kế của năm đó từ đầu, họ sẽ không thể mua được nhân Cortex-X1 khi nó hoàn thành.

Mặt lợi ích của chương trình này khá rõ ràng. Nó cho phép các đối tác của ARM yêu cầu những nhân CPU vượt ra ngoài lộ trình tiêu chuẩn Cortex-A của ARM, nhưng cũng không gây ra rủi ro về chi phí trong việc tự thiết kế một nhân CPU tùy chỉnh mới.

Có trùng hợp không khi Samsung vừa mới loại bỏ bộ phận phát triển nhân Mongoose của riêng công ty chỉ một thời gian ngắn trước khi chương trình CXC và nhân Cortex-X1 được công bố chính thức?

Rõ ràng là trừ khi các nhà thiết kế chip có những yêu cầu rất đặc biệt hoặc không đồng ý với mục tiêu hàng năm của CXC, nếu không họ chẳng có nhiều lý do để duy trì một bộ phận tự tùy chỉnh nhân CPU ARM, vốn đầy tốn kém và rủi ro.

Cho đến nay, vẫn chưa rõ những ai sẽ tham gia vào chương trình này. Qualcomm và Samsung khả năng cao đều sẽ tham gia khi họ đều là khách hàng thường xuyên trong các chương trình trước của ARM. Nhưng còn Huawei và MediaTek? Mặc dù chưa rõ về tên các đối tác, nhưng chúng ta có thể kỳ vọng các flagship Android của năm sau sẽ mạnh hơn 20% so với các người chơi khác vào năm sau.

Vượt quá giới hạn smartphone

Cho dù Cortex-X1 được tạo ra dành cho cuộc đua hiệu năng giới hạn trên mặt trận smartphone, nhưng đây không phải lĩnh vực duy nhất mà ARM và các đối tác muốn đẩy giới hạn hiệu năng lên cao hơn nữa. Các bộ xử lý ARM đã bắt đầu đặt chân lên thị trường PC thông qua nền tảng Windows on ARM, còn Apple đang chuẩn bị ra mắt MacBook đầu tiên dùng CPU ARM vào năm 2021. Nhân CPU Cortex-X1 đầy sức mạnh hoàn toàn phù hợp với thị trường này.

Các chipset dành cho laptop, như Snapdragon 8cx, mới xuất hiện trên một số thiết bị như Surface Pro X và Samsung Galaxy Book S, nhưng nó khó có thể so sánh về hiệu năng với các đối thủ đến từ Intel và AMD. Tuy vậy, Cortex-X1 có thể đưa mức hiệu năng của các bộ xử lý ARM lên một tầm cao mới, đủ sức đua tranh với Intel và AMD. Con chip này có thể là chìa khóa quan trọng để đưa ARM tiến sâu hơn vào sân chơi PC.

Quả thật, khó có thể kỳ vọng các chip ARM sẽ thay thế được Intel hay AMD trong tương lai gần, nhưng việc cải thiện đáng kể hiệu năng so với hiện nay có thể biến các chip ARM trở thành một lựa chọn khả thi trước các CPU của Intel hay AMD. Nếu thành công, đây sẽ là một vấn đề đau đầu khác cho Intel.

Gia tăng cuộc đua benchmark

Có thể đa số người dùng smartphone không cần gia tăng quá nhiều sức mạnh xử lý, nhưng năm 2021, các cuộc đua con số benchmark có lẽ sẽ bùng nổ ngày càng dày đặc hơn. Đặc biệt là khi có những khác biệt lớn về sức mạnh CPU giữa các chipset hàng đầu, ví dụ giữa Qualcomm với Samsung hoặc Kirin của Huawei.

Nhưng điều được nhiều người mong chờ nhất, chắc hẳn sẽ là bằng chứng cho thấy khoảng cách về hiệu năng giữa iPhone và Android sẽ được thu hẹp lại đáng kể nhờ chương trình của ARM.

Trong khi đó, khoảng thời gian từ nửa sau năm 2020 cho đến 2021, các cuộc tranh luận về hiệu năng sẽ không chỉ giới hạn trong các bộ xử lý cao cấp nữa, mà còn cả đối với các chip tầm thấp hơn. Các bộ xử lý cận cao cấp như Snapdragon 765G sẽ được trang bị cho LG Velvet và có thể cả Google Pixel 5 nữa. Nhưng những thiết bị này có thể sẽ cạnh tranh như thế nào đối với các flagship đắt tiền hơn sẽ là điều rất đáng mong chờ.

Cho dù cuộc đua hiệu năng xử lý của smartphone sẽ trở nên thú vị hơn vào năm 2021, các nhà sản xuất cần lưu ý đến nhu cầu cân bằng giữa hiệu năng và giá thành mà người dùng bỏ ra. Rõ ràng không phải ai cũng là những tín đồ của các thông số hiệu năng.

Tham khảo Android Authority