Trong khi Intel liên tục dời lại thời điểm ra mắt CPU sử dụng tiến trình dưới mức 10nm, còn AMD luôn thực hiện ‘chiêu bài’ tăng nhân, tăng luồng, tăng xung hỗ trợ nhiều thứ mà người dùng phía Intel vốn cần chi nhiều hơn để có được như là ép xung. Vậy tiếp sau việc chững lại trong CPU thì ‘chiplet’ sẽ là giải pháp tương lai của các nhà sản xuất CPU máy tính.
Mọi thứ sẽ được tiết lộ nhiều hơn tại sự kiện Computex diễn ra vào cuối tháng 5 này, nhưng hiện tại cả Intel và AMD đã bắt đầu thử nghiệm các dòng CPU mới nhất của mình. Bằng cách tách vi xử lí ra thành nhiều thành phần khác nhau và kết nối chúng lại – đây chính là cách mà các nhà sản xuất chip đang ‘làm mới lại câu chuyện tẻ nhạt’ của các CPU máy tính trong những năm gần đây ‘nhanh hơn nhưng không mạnh hơn’.
Theo một số nguồn tin cho biết, cả Intel và AMD đều có chiến lược riêng của mình và các cách khác nhau để các ‘chiplet’ này hoạt động, nhưng về cơ bản ‘chiplet’ là cách đơn giản hoá hơn để giúp vi xử lí mạnh hơn hay tốt hơn trong tương lai.
Trở về nguồn cội
Vẫn là định luật Moore, nói về mật độ của các transistor hay tên gọi khác là bóng bán dẫn. Cứ mỗi 2 năm mật độ sẽ tăng lên gấp đôi và con số ước lượng hiệu năng sẽ tăng khoảng 40% khi cùng dùng một mức năng lượng để so sánh. Và điều này đã ‘đúng liên tục’ trong suốt 15 năm trước đây, cho đến hiện tại nếu xem xét ra một biểu đồ thì những chip đã không mạnh và nhanh như mong đợi ‘theo lý thuyết của định luật Moore’ nữa.
Với nhiều lí do từ cơ bản cho đến phức tạp thì quan trọng nhất đó là chuyện mật độ, với cùng một diện tích để tăng lên gấp đôi số lượng bóng bán dẫn thì chúng phải nhỏ đi và các kỹ sư phải ‘đào sâu – đào mạnh’ vào nghiên cứu để tạo ra các kỹ thuật tiên tiến để tạo ra được bóng bán dẫn nhỏ hơn trên các tấm wafer, cùng đó với việc các bóng bán dẫn nhỏ hơn, nhỏ đến mức không tưởng không phải là không làm được nhưng nó lại dẫn đến một trở ngại khác đó là hiệu ứng lượng tử ảnh hưởng đến điều khiển dòng điện chạy qua con chip, rò rỉ dòng điện,… và đủ mọi thứ rắc rối khác mà các nhà khoa học cần phải tốn thêm thời gian để tìm ra giải pháp. Vậy nên các công ty sản xuất chip sẽ ‘lách’ bằng cách không giảm kích thước của bóng bán dẫn nữa mà sẽ tăng thêm nhân xử lí trên một con chip để khiến nó nhanh hơn nhưng không cần quá tốn kém nghiên cứu.
Nhưng vì giờ tăng thêm nhân trên một con chip lại sẽ cần một con chip kích thước lớn hơn, một ‘đế-die’ lớn hơn điều này dẫn ra 3 vấn đề:
- Một con chip lớn hơn, sản xuất dễ gặp lỗi hơn
- Chip lớn hơn, nhiệt nhiều hơn khó giúp con chip thoát nhiệt tốt
- Cuối cùng là vấn đề quan trọng nhất, chip lớn hơn giá thành sẽ đắt đỏ hơn
Mặc dù là trong hiện tại người dùng vẫn luôn đạt được tốc độ xử lí nhanh hơn mặc dù CPU vẫn không được cải thiện hiệu năng, nhưng cái quan trọng vẫn là khả năng xử lí đơn nhân – quyết định nhiều thứ hơn là xử lí đa nhân và nó ảnh hưởng trực tiếp đến các tác vụ hằng ngày nữa.
Với i7-8700K là con chip được xem là vua của dòng gaming trước đây của Intel chỉ cho hiệu năng đơn nhân hơn 25% khi so với 4790K của năm 2014. Vậy tính ra hiệu năng của người dùng đạt được hiện nay chỉ là chỉ bằng cách tăng thêm nhân xử lí, tăng xung nhịp chứ không phải từ bản chất của một nhân xử lí mạnh. Vì thế cách mà vi xử lí trong 2019 sẽ giải quyết vấn đề này đó là ‘chiplet’ từ cả Intel và AMD, nhưng nó chỉ hứa hẹn là tốt hơn chứ chưa được khẳng định là mạnh hơn.
Trước đây CPU chỉ đơn thuần là ‘một thứ’ nhiều thành phần làm chung với nhau, gồm CPU Core, GPU, memory controller, I/O, cache,… việc tách các thành phần ra làm riêng cho lợi thế lớn nhất sẽ giúp giảm các sai hỏng, khuyết tật khi tạo ra một con chip hoàn chỉnh, với nhiều ‘die’ khác nhau được thiết lập chạy chung. Tuy nhiên đây không phải là cách làm mới, mà đã được AMD thực thiện trước đây nhưng Intel đã làm lại khác chút, với con chip hẳn là modular để đạt mục đích tạo ra con chip tiết kiệm điện nhất cho thể như cách mà các vi xử lí dành cho điện thoại hiện nay, bằng cách gộp những con chip mạnh cùng với những con chip yếu lại với nhau. Những tác vụ thông thường sẽ được con chip yếu đảm đương còn tác vụ nặng sẽ dành cho con chip mạnh nhất, bạn có thấy điểm quen thuộc rồi chứ?
Vậy giờ đây cái mà Intel hiện đang muốn cải tiến nhất đó là tăng thời lượng pin nhưng vẫn giữ được hiệu năng dành cho các thiết bị trong tương lai, và những thông tin chi tiết sẽ phải đợi đến cuối tháng 5 tại sự kiện Computex sắp tới.
Xem video chi tiết được thực hiện bởi Engadget
