Máy tính Mac với ARM – Giấc mơ còn xa

Dù rất mạnh trong môi trường di động, liệu chip có phù hợp với máy tính cá nhân. Và nếu các sản phẩm của tiếp tục đi đúng hướng như hiện tại, biết đâu chúng sẽ có mặt trong 8 và 6

Kể từ khi Apple ra mắt Macbook Air lần đầu, các nhà phân tích và những fan hâm mộ dòng máy đã liên tục đưa ra nhiều phán đoán về việc Apple có thể sẽ từ bỏ Intel để sử dụng dòng chip ARM do họ tự thiết kế cho dòng sản phẩm MTXT. Thậm chí, trong năm nay, việc này càng trở nên nóng hơn khi một thực tập viên tại Apple tuyên bố rằng Apple đã buộc họ thực hành việc đưa OS X sang môi trường ARM từ năm 2010. Bản thân Intel cũng từng tuyên bố sẽ là “thiếu thận trọng” nếu không tính tới khả năng ARM sẽ “giật” Apple từ tay họ. Nhìn từ góc độ này, khó có thể phủ nhận rằng việc Apple đang hướng tới ARM cho các sản phẩm máy tính của mình.
Tuy nhiên, thực tế câu chuyện này ra sao?

tin-tuc-20-1

Nếu so sánh hiệu năng đơn thuần, Intel vẫn có lợi thế rất lớn.

ARM – có đe doạ nổi Intel?

Trước tiên, đối với câu hỏi ARM liệu có phải mối đe doạ với Intel hay không? Câu trả lời chắc chắn là có – đặc biệt là trong bối cảnh hậu PC như giai đoạn hiện nay. Tuy nhiên, phần lớn các nhận định đều cho rằng Apple sẽ không thể, và cũng không hề muốn chuyển đổi từ việc sử dụng chip Intel sang ARM trong vòng 5 năm tới. Thực tế, họ rất có thể còn làm ngược lại khi đưa các chip Intel Atom sang iPhone và iPad nếu chúng được phát triển tới ngưỡng phù hợp. Tại sao lại như vậy?

Với số đông, sẽ rất khó để giải thích chính xác sự khác biệt giữa chip xử lý bên trong iPhone (do Apple thiết kế dựa trên kiến trúc ARM) và chip Intel bên trong Macbook Air. Nói một cách dễ hiểu, lợi thế lớn nhất của chip ARM nằm ở hiệu suất sử dụng năng lượng tốt hơn nhờ sự khác biệt trong kiến trúc nền tảng – điều khiến cho nó có thể được tích hợp bên trong những chiếc iPhone. Kiến trúc RISC của ARM đặc biệt ưu việt trong việc sử dụng năng lượng khi so với x86 của Intel – vốn được thiết kế vào năm 1970. Nói cách khác, nó mất ít năng lượng hơn để tính ra được đâu là điểm cuối của một lệnh và điểm khởi đầu của lệnh tiếp theo. (Tham khảo thêm bài “Bộ xử lí ARM & Intel – Đâu là sự khác biệt” trên PCW tháng 12/2014, trang 53).

Trên kiến trúc x86, một lệnh gửi tới chip có thể là số byte bất kì. Điều đó đồng nghĩa với việc trong bộ nhớ 64-byte, bạn có thể có bất cứ con số lệnh nào và chip xử lý sẽ phải dành nhiều năng lượng để chia tách các lệnh này trước khi xử lý chúng. Với RISC, mỗi lệnh chỉ có giá trị 4 byte và chip xử lý biết chắc rằng cứ mỗi 4 byte, nó sẽ có lệnh mới. Như thế, nó không cần phải mất thời gian tính toán như đề cập ở trên. Điều này cũng cho phép các nhà sản xuất tạo ra lõi ARM nhỏ gọn hơn so với lõi x86. Cùng với việc tiết kiệm năng lượng, không có gì lạ khi dòng chíp này đã và đang trở thành lựa chọn lý tưởng cho thiết bị di động hiện nay. Tuy nhiên, chip ARM cũng không hẳn hoàn hảo!

tin-tuc-20-1-1

Các tính năng của máy tính cá nhân hoàn toàn có thể xử lý bằng phần cứng hoặc phần mềm ngoài thay vì lệ thuộc nhiều vào chip.

Những điểm khuyết của chip ARM

Như vậy, ARM hiệu quả hơn so với Intel trong việc giải mã các tập lệnh. Tuy nhiên, có hai tác vụ nữa mà mọi loại chip xử lý đều phải thực hiện: thực thi các lệnh đó và đưa chúng vào bộ nhớ. Trong cả hai tác vụ này, Intel đều vượt trội. Nếu nhìn vào bất kì chip hiệu năng cao hiện đại nào, chúng ta cũng có thể thấy bên trong chúng khoảng 25-35% diện tích là dành cho lõi xử lý trung tâm, khoảng 35-45% là dành cho bộ nhớ đệm và phần còn lại dành cho khối điều khiển bộ nhớ, khối điều khiển truy xuất vào ra và các thành phần khác. Chính vì thế, dù cho ARM có thể tạo ra lõi CPU nhỏ hơn khoảng 20% và tiết kiệm điện hơn so với Intel nhờ vào RISC, khi tích hợp toàn bộ các thành phần vào bên trong lõi silicon, sự khác biệt chỉ còn khoảng 4% mà thôi. Và con số 4% này dường như quá nhỏ bé nếu Apple tính tới năng lực sản xuất khổng lồ của Intel hiện nay – thứ mà không một nhà sản xuất bán dẫn nào khác có thể sánh nổi.

Nói cách khác, trong thế giới bộ xử lý, Intel có vị trí tương tự Apple trong cuộc chơi thiết bị số khi gần như mọi tên tuổi khác đều tụt lại ít nhất một năm khi nói về năng lực công nghệ và thiết kế x86. Với sức mạnh sản xuất, Intel có thể thu nhỏ kích thước chip (cũng để tiêu thụ năng lượng tốt hơn) nhiều hơn bất cứ ai khác – chứ không chỉ lõi xử lý. Chính vì thế, dù cho các lõi xử lý Intel có thể lớn hơn và tiêu hao nhiều năng lượng hơn ARM nhưng về tổng thể, chip cuối cùng lại nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng hơn nếu vận hành cùng xung nhịp. Nhưng như thế, tại sao Intel lại tụt hậu so với ARM trong cuộc chơi di động?

Lý do thực ra hết sức đơn giản: Intel chưa có được lối đi đúng đắn. Trong suốt một thập kỉ qua, hãng bán dẫn khổng lồ nước Mỹ đã tập trung quá nhiều vào hiệu năng thay vì vấn đề tiêu thụ năng lượng. Họ hướng tới môi trường máy tính để bàn nhiều hơn là thiết bị di đông. Điều đó có thể thấy rõ qua cuộc chiến Gigahertz trên mặt trận x86 với AMD liên tục diễn ra… mà Intel không hề để ý tới sự tiến lên mạnh mẽ của ARM cũng như việc thời đại hậu PC của Apple đang áp sát dần. Tuy nhiên, điều này hiện tại đã thay đổi và Intel – hơn bao giờ hết – đang một lần nữa thể hiện sức mạnh của mình. Với nguồn tài nguyên gần như vô tận được rót vào nhằm rút ngắn khoảng cách, Intel đang tiến những bước dài trong cuộc đua mới. Thậm chí, sự tăng trưởng của nền tảng Atom trong khoảng 1 năm trở lại đây thực sự đáng nể. Và nếu điều này tiếp tục diễn tiến, ngày mà ARM không còn chiếm ưu thế trước đối thủ sẽ không còn xa.

Tuy nhiên, nền tảng ARM vẫn có một lợi thế khi cho phép các nhà sản xuất – mà ở đây là Apple – tối ưu hoá và thiết kế các sản phẩm chip của riêng mình với những tiêu chí đặc biệt như sử dụng lõi đồ hoạ điện năng thấp, bổ sung các loại cảm biến, trang bị modem viễn thông theo ý muốn, bổ sung bộ đồng xử lý… là những điều khó có thể làm được với chip Intel. Việc tuỳ biến linh hoạt chip xử lý cũng là lý do khiến Apple sẽ vẫn gắn bó với việc tự chế tạo các chip A của riêng mình dựa trên kiến trúc ARM. Tuy nhiên với máy tính cá nhân Mac, điều này không quá quan trọng bởi vai trò của chip xử lý trở nên nhỏ bé hơn nhiều – khi phần mềm và các thần phần phần cứng khác có thể bổ sung linh hoạt hơn đáng kể để giải quyết nhu cầu.

tin-tuc-20-1-2

Với tư cách là “khách hàng”, Apple hoàn toàn có quyền chọn lựa: Intel hoặc ARM!

ARM không thể đe doạ Intel trong cuộc chơi Mac

Thực tế, khó có thể nói rằng ARM sẽ có chip phù hợp với các loại máy tính Mac (kể cả Macbook lẫn iMac hay Mac Mini) trong vài năm tới. Hiện tại, dù có nhìn ở góc độ nào chăng nữa, Apple cũng chẳng có lý do gì để hướng tới ARM cho nhóm sản phẩm này bởi thực tế, dù khá nhanh đối với các hệ điều hành di động, hiệu năng của chip ARM vẫn thua xa so với các chip x86 và không phù hợp với các ứng dụng, tác vụ mà người dùng thường sử dụng trên máy tính bàn hoặc máy tính xách tay nói chung. Nếu so sánh hiệu năng đơn thuần với một chip Core i5 hay i7 trong Macbook Air hiện tại, lõi của chip ARM như trong A5 hay A6 của Apple giống như… Pentium Pro của những năm 1995. Như thế, kể cả khi Apple có thể chuyển Mac OS X sang nền tảng ARM, họ cũng phải tự… chặt hết tay chân đi để đảm bảo hiệu năng – điều gần như không khả thi. Nghĩ tới tình huống này, hiển nhiên bạn sẽ có trong tay ngay một chiếc… iPad. Trong khi đó, hiện tại chẳng có dấu hiệu nào cho thấy kể cả khi ARM đạt được mức hiệu năng tương đương với chip x86 của Intel, chúng sẽ có hiệu suất sử dụng năng lượng tốt được như vậy.

Tuy nhiên, điều thú vị nằm ở chỗ nếu như ARM muốn đánh bại Intel, họ không cần phải thay thế chip bên trong những chiếc máy tính Mac. Dù cho doanh số các dòng máy tính của Apple vẫn đang tăng trưởng hết sức khả quan, nó vẫn không thể sánh được với những gì iPhone, iPad hay iPod có được. Chính vì thế, nếu mảng sản phẩm di động tiếp tục phát triển mạnh, nó sẽ chiếm tỉ lệ lớn trong toàn bộ doanh thu của Apple và đẩy mảng máy tính Mac vào vị trí thứ yếu. Riêng trong quý cuối năm 2013, Apple đã bán tới 33,8 triệu iPhone, 14,1 triệu iPad trong khi đó tổng số máy Mac bán ra chỉ ở mức 4,6 triệu chiếc. Đây là mức tăng liên tục cho iPhone và iPad và sụt giảm liên tục đối với Mac. Nếu tình hình kéo dài, ARM thậm chí chẳng cần hiện diện trên máy Mac để có thể đe doạ Intel.

Dù thế, không thể phủ nhận rằng Intel đang hết sức nghiêm túc trong cuộc chơi mới và đang tìm đủ cách cải thiện các sản phẩm của mình – đặc biệt là ở phương diện quản lý năng lượng. Việc hợp tác chặt chẽ với các công ty như Apple sẽ mở đường cho việc tích hợp các công nghệ riêng của đối tác vào chip của mình. Bản thân Intel cũng nhận biết rõ họ đang tụt hậu so với đối thủ và hiểu rất rõ bài học rút ra trong cuộc chơi với ARM nhiều năm qua. Cùng với tài nguyên mạnh mẽ và kinh nghiệm “chiến đấu”, Intel hoàn toàn có khả năng thổi bay đối thủ trong vòng vài năm tới.

tin-tuc-20-1-3

Intel đang hết sức nghiêm túc trong cuộc chơi mới.

Vậy câu chuyện đằng sau OSX và ARM là gì?

Như thế, nếu ARM không thực sự phù hợp để chạy Mac OS X và sức mạnh của ARM ở khả năng tiết kiệm điện sẽ không còn nếu nó muốn ngang ngửa về năng lực xử lý với sản phảm Intel – tại sao các kĩ sư lại muốn chuyển OS X sang ARM trong năm 2010?

Thực tế, có rất nhiều thông tin và nhận định khác nhau về vấn đề này. Trước tiên, Apple thường được biết đến với việc thử các kĩ sư với các sản phẩm “giả” trước khi thực sự tin tưởng họ và giao cho các dự án nghiêm túc. Chính vì thế, việc các thực tập viện được giao những sản phẩm không có đích đến thương mại là điều dễ hiểu. Bên cạnh đó, cũng có thể Apple muốn một phiên bản Mac OS X có thể chạy trên ARM nhằm tăng sức ép đối với Intel trên bàn đàm phán. Thậm chí, đó cũng có thể là động thái chuẩn bị của Apple đề phòng trường hợp ARM có thể bắt kịp Intel trong 5 hay 7 năm tới.

Tuy nhiên, một trong những thông tin được đánh giá là xác thực nhất chính là việc Apple chỉ muốn chuyển nền tảng Darwin sang ARM nhằm nâng cấp nền tảng Airport – thứ vốn sử dụng chip xử lý ARM của Marvell sản xuất. Dù vậy, rõ ràng Apple chắc chắn sẽ chưa thể từ bỏ Intel trên máy Mac trong vài năm tới. Họ sẽ chờ đợi xem cuộc chiến giữa hai đại gia bán dẫn sẽ diễn tiến ra sao trong vài năm tới trước khi có quyết định cụ thể. Thậm chí, nếu các sản phẩm Atom của Intel tiếp tục đi đúng hướng như hiện tại, biết đâu chúng sẽ có mặt trong iPhone 8 và iPad 6 trong thời gian tới.

Theo: PCWorld VN

Bài viết liên quan