Chip ARM - xu hướng của máy tính

Các máy tính cá nhân, laptop tương lai sẽ mỏng hơn, đẹp hơn, pin dùng lâu hơn, hỗ trợ 4G và có mức giá dễ chịu hơn.

Đọc E-paper

Với sự phát triển của nền tảng chip ARM gần đây, cùng sự hậu thuẫn của Microsoft và cả Intel, tương lai của ngành sản xuất chip máy tính sẽ có nhiều chuyển biến.

Ưu thế của ARM

Cấu trúc ARM (viết tắt từ Advanced RISC Machine) là một loại cấu trúc vi xử lý kiểu RISC được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhúng. Do có đặc điểm tiết kiệm năng lượng, các CPU kiến trúc ARM chiếm ưu thế trong các sản phẩm điện tử di động, và hiện tại hầu hết smartphone trên thị trường đều được trang bị chip nền tảng ARM này.

Có một điều khá thú vị là Intel, “ông lớn” trong ngành chip cho máy tính dựa trên nền tảng x86, cũng từng một thời nổi tiếng với các bộ xử lý Xscale nền tảng ARM dùng rất nhiều trong các máy PDA trước đây và cả điện thoại BlackBerry. Tuy nhiên, Intel đã bán Xscale vì muốn đưa x86 qua nền tảng di động.

Hãng này cũng đã từng bỏ lỡ cơ hội sản xuất chip ARM cho iPhone để tập trung cho nền tảng x86, có lẽ vì thấy lợi nhuận thu được trên từng con chip ARM cho thiết bị di động (giá cao nhất cũng chỉ vài chục USD) quá ít ỏi so với lợi nhuận hàng trăm USD trên mỗi con chip cho máy tính.

Đáng tiếc là Intel không nhận thấy nhu cầu smartphone quá lớn của thị trường đã đem lại nguồn lợi nhuận khổng lồ cho các nhà sản xuất chip ARM. Kết quả là các dòng chip Atom liên tục ra đời với nỗ lực tiết kiệm điện năng, tăng hiệu suất.

Atom hiện vẫn đang được dùng trong một số ít model smartphone và máy tính bảng. Tuy nhiên, Intel đã thất bại khi cố nhồi nhét Atom x86 vào các thiết bị di động vì khả năng tối ưu năng lượng kém, máy mau hết pin và tính tương thích ứng dụng cũng không cao, chơi game bị lag (bị chậm)...

>>Cuộc đua chip trong "thế giới thực tế ảo"

Trong khi hai nhà sản xuất x86 là Intel và AMD chuyển mình chậm chạp  trong lĩnh vực di động (kể cả laptop), thì các nhà sản xuất chip ARM như Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei... đã nhanh chóng cho ra đời những con chip tiêu thụ ít điện năng mà hiệu năng được cải tiến thấy rõ.

Còn các thế hệ chip cho laptop của Intel trong vòng 2 - 3 năm gần đây hiệu năng không được cải thiện bao nhiêu. Cụ thể, 3 đời chip Core i5 dòng U rất phổ biến trên laptop là Core i5-4200U, Core i5-5200U và Core i5-6200U hiệu năng chỉ được cải thiện từ 6 - 12%. Với chip Core i thế hệ 7 mới nhất là i5-7200U thì có tiến bộ hơn nhưng cũng chỉ tăng 20% so với thế hệ 6.

Cùng thời điểm từ 2014 - 2016, các chip ARM đã tăng hiệu năng đến gấp 3,5 lần, tức vượt 250%, sắp bắt kịp dòng chip Core i U và thậm chí vượt dòng chip Core M của Intel mà lại dùng ít năng lượng hơn. Đơn cử chip A10 trên iPhone 7 của Apple đã có hiệu năng ngang bằng chip Core i5-6200U của Intel.

Chip di động xâm chiếm thị trường PC

Mới đây, Microsoft đã tuyên bố hợp tác với Qualcomm để đưa nền tảng Windows 10 bản đầy đủ của máy tính lên chip Qualcomm (cũng là kiến trúc ARM). Các chip ARM với lợi thế tiêu thụ điện năng thấp hơn, ít tỏa nhiệt nên không cần dùng quạt và giá rẻ hơn nhiều so với chip x86, hứa hẹn một tương lai tươi sáng cho những dòng laptop siêu mỏng nhẹ cùng thời lượng pin dài.

Một lợi thế khác của các chip Qualcomm là khả năng hỗ trợ mạng di động 4G, điều mà các nhà sản xuất laptop hiện tại mong ước nhưng chưa dám sản xuất đại trà vì không thích hợp với thời lượng pin vốn ít ỏi của chip Intel. Nhưng với Qualcomm thì khác, việc laptop Qualcomm hỗ trợ sẵn 4G là điều dễ dàng, mang lại trải nghiệm di động đúng nghĩa vì không còn quá phụ thuộc điểm kết nối Wi-fi khi đi công tác bên ngoài. Qualcomm cho biết các thiết bị Windows 10 đầu tiên chạy chip xử lý Qualcomm Snapdragon sẽ lên kệ vào khoảng nửa cuối năm 2017.

Và vì chip di động ngày càng rẻ và mạnh, nên một khi Microsoft đã hỗ trợ bản Windows 10 hoàn chỉnh trên PC thì sẽ có nhiều nhà sản xuất máy tính giá rẻ chuyển qua dùng chip di động thay vì chip máy tính của Intel vừa đắt vừa ngốn điện.

>>“Ông vua giấu mặt” của ngành sản xuất máy tính

Và không chỉ ở nền tảng Windows, gần đây cũng có tin đồn Apple sẽ trang bị chip nền tảng ARM cho các máy Macbook của mình. Đây là điều hoàn toàn có thể xảy ra vì Apple đã một lần chuyển từ chip PowerPC sang Intel do hiệu suất và giá thành tốt hơn. Và giờ đây lịch sử có thể lặp lại môt lần nữa khi mà cả hai hệ điều hành PC nhiều người dùng nhất là Windows và Mac OS đều hỗ trợ ARM.

Thật ra Apple đã mong đợi sự chuyển đổi này từ năm 2014 nhưng do thời điểm đó chip ARM hiệu năng vẫn còn kém, chưa hỗ trợ 64 bit nên không quản lý được nhiều RAM để chạy các ứng dụng nặng hay đa nhiệm tốt. Và Microsoft cũng chưa hỗ trợ chạy bản Windows đầy đủ cho ARM mà chỉ là bản rút gọn nên dẫn đến thất bại. Tuy nhiên lần này lại khác hẳn, các chip ARM đều đã hỗ trợ tính toán 64 bit nên việc mở rộng lượng RAM lớn đều dễ dàng, thừa sức đáp ứng nhu cầu của hầu hết người dùng Laptop.

Có thể ARM vẫn chưa thể thay thế được trong các dòng máy PC chuyên dụng cho render, tính toán hiệu suất cao trong tương lai gần nhưng với hầu hết Laptop chạy chip Core i dòng U trở xuống thì hoàn toàn có thể. Có một sự thật là hầu hết laptop trên thị trường đang dùng chip U trở xuống nên sự đe dọa cho Intel là rất lớn.

Đến thời điểm hiện tại, Intel có lẽ đã nhận ra sai lầm của mình nên đã có động thái quyết định bắt tay hợp tác với ARM thay vì đối đầu như trước đây. Thỏa thuận này được công bố vào khoảng 4 tháng trước. Điều này càng củng cố thêm tương lai xán lạn cho nền tảng ARM và người dùng sẽ được sở hữu những chiếc laptop rẻ hơn, mỏng hơn, thời lượng pin cao hơn với khả năng hỗ trợ 4G.

Và không chỉ dừng lại ở mặt trận laptop, Qualcomm còn có thể chiếm luôn thị phần ở các dòng máy cần hiệu năng cao hơn cho giải trí, game hay thậm chí là các dòng máy chủ khi gần đây đã công bố dòng chip Qualcom Centriq 2400 sở hữu đến 48 nhân xử lý và sản xuất trên tiến trình 10nm trong khi các chip Kaby Lake đời 7 mới nhất của Intel vẫn còn dùng tiến trình 14nm.

Trong tương lai rất gần chỉ 1 - 2 năm nữa, Intel sẽ không còn ở vị thế độc quyền trên nền tảng máy tính. Các chip ARM trước mắt là Qualcomm Snapdragon sẽ sớm có mặt trên nhiều nền tảng bao gồm máy tính, laptop, thiết bị giải trí và Internet of Things chứ không chỉ là smartphone như hiện nay.

Điều này tuy là tin xấu cho các ông lớn sản xuất chip x86 như Intel, AMD nhưng lại là tin vui cho người tiêu dùng khi có thể sở hữu những thiết bị tốt hơn, đẹp hơn nhưng giá rẻ hơn.