Tại sao chip ARM lại đang “nổi lên” mạnh mẽ như vậy?

Quả đúng như dự đoán của giới công nghệ, Apple luôn là kẻ tạo nên trào lưu hay thậm chí là cuộc cách mạng về sự thay đổi.

Với việc tự thiết kế chip ARM Apple M1, hiệu năng của con Chip này thực sự là rất ấn tượng. Cuộc chạy đua phát triển chip ARM đang thực sự khốc liệt hơn bao giờ hết.

Vậy chip ARM là gì mà lại khiến Apple M1 mạnh mẽ mà lại tiết kiệm điện đến như vậy? Và lí do gì mà các nhà phát triển đang đầu tư rất mạnh vào nó, muốn biết câu trả lời cho các câu hỏi trên thì mời các bạn tham khảo qua bài viết này nhé !

#1. ARM là gì?

ARM với tên đầy đủ là Advanced RISC Machine, đây là một dạng kiến trúc cho các vi xử lí máy tính.

Con Chip này được nghiên cứu và phát triển bởi ARM Holding, có trụ sở tại Anh, kiến trúc ARM được thiết kế để thực hiện một lệnh xử lí nhưng với ít tệp lệnh hơn so với kiến trúc của CPU máy tính.

Với ít tệp lệnh hơn, các tệp lệnh đã được tối giản đi rất nhiều => vậy nên chip ARM cần ít bóng bán dẫn hơn, việc này giúp tiết kiệm chi phí, điện năng tiêu thụ và ít tỏa nhiệt hơn.

Chính vì điều này nên phần lớn các chip ARM được thiết kế dành cho các thiết bị di động là chính, vì chúng cần tiêu thụ ít điện, không tỏa nhiều nhiệt mà vẫn đảm bảo khả năng xử lí các tác vụ nặng.

Định kì thì công ty chủ quản của ARM là ARM Holding sẽ phát hành những bản cập nhật cho kiến trúc của mình, sau đó các nhà phát triển Chip mua bản quyền thiết kế ARM về, rồi tối ưu cũng như nghiên cứu ra con Chip riêng cho chính họ.

Ví dụ như là Snapdragon của Qualcomm, Exynoss của Samsung, Kirin của Huawei…. Đều dựa trên kiến trúc ARM mà họ mua lại của ARM Holding.

#2. Khả năng của con Chip ARM

Để tiện theo dõi, ở đây chúng ta chỉ xét đến 2 đại diện tiêu biểu của dòng chip dựa trên kiến trúc ARM là Snapdragon và Exynos thôi các bạn nhé.

Thời điểm vào đầu những năm 2008 với MSM7225 (Qualcomm) và Exynos 3 Single (Samsung), những con chip thế hệ đầu với xung nhịp rất thấp, đơn nhân và sức mạnh thì chỉ đủ để chơi game 2D và xem phim, chụp ảnh với độ phân giải thấp.

Nhưng sau 12 năm miệt mài phát triển và nghiên cứu, họ đã cho ra những bộ vi xử lý di động lên đến 8 nhân, với xung nhịp trung bình là 2GHz và khả năng xử lí game 3D cũng như xem phim, chụp ảnh ở độ phân giải lên đến 4K, thậm chí là 8K, ở mức khung hình 30 tới 60fps.

Đây là những điều mà trước kia, chẳng có ai có thể nghĩ tới là một chiếc điện thoại nhỏ bé như vậy có thể làm được cả.

Những con chip thế hệ mới nhất ngày càng mạnh mẽ hơn, tiết kiệm điện hơn và ít tỏa nhiệt hơn. Vâng, để có được thành quả như hiện tại thì phải đến 70 – 80% là nhờ sự cải tiến của kiến trúc ARM qua từng năm tháng.

Trong khoảng 3 năm trở lại đây, sức mạnh của những bộ vi xử lý (CPU) di động tăng tốc đột ngột, nhờ những tiến bộ trên tiến trình sản xuất dưới 7nm, dựa trên cải tiến của ARM Holding dành cho kiến trúc của mình và cả sự tối ưu phát triển của các nhà sản xuất chip nữa.

#3. Vì sao bây giờ Apple mới chú ý tới ARM?

Theo mình, không phải là Apple chưa chú ý tới, mà là bây giờ họ mới cảm nhận được độ “chín” của kiến trúc này mà thôi.

Apple có hệ điều hành riêng, có những sản phẩm riêng trong hệ sinh thái của họ, vậy không có lý do gì để họ không nghĩ tới việc tạo ra một bộ vi xử lý cho riêng mình cả. Chỉ đơn giản là trước đây, họ thấy chưa phải là thời điểm thích hợp mà thôi.

Sự việc Apple cho ra Apple M1 dựa trên kiến trúc ARM trùng hợp với sự phát triển khủng khiếp của vi xử lý di động trong 3 năm trở lại đây.

Cá nhân mình thì mình thây, có thể Apple đã bắt đầu nghiên cứu con chip Apple M1 trong khoảng thời gian này, những tiến bộ trên nền kiến trúc, tiến bộ trong việc sản xuất trên tiến trình 7nm đã giúp Apple tiến gần với Apple M1 và đã cho ra mắt nó.

#4. Các nhà phát triển đang nhảy vào ARM

Trước tiên có thể khẳng định, đây không phải là lần đầu tiên các nhà phát triển chip bắt tay vào nghiên cứu vi xử lý ARM. Mà trước đó, đã có một vài nhà phát triển đã làm rồi, nhưng không mang lại kết quả tốt đẹp gì.

Như mình đã nói ở trên, lý do thất bại có thể là vì họ đã làm khi ARM chưa đủ độ “chín “ như ở thời điểm hiện tại, các công nghệ sản xuất chip chưa đủ khả năng để đáp ứng.

Nhưng với tiến trình EUV 7nm như hiện nay, kiến trúc ARM đang ngày càng được cải tiến mạnh mẽ. Hơn nữa, do nhu cầu thiết bị di động đang tăng cao thì đây chính là thời điểm mà vi xử lý ARM phát triển lên một tầm cao mới, và người nổ phát súng đầu tiên chính là Apple.

Tuy vẫn còn rất nhiều bất cập, đặc biệt là khả năng tương thích cũng như khả năng hoạt động lâu dài liên tục, với cường độ cao…

Nhưng trong tương lai, mình nghĩ các vi xử lý máy tính dựa trên kiến trúc ARM sẽ ngày càng phát triển và đáp ứng được thôi, vì nhìn chung thì đại đa số người dùng chỉ cần pin lâu, hiệu năng đủ dùng và gọn nhẹ là đủ.

Đáp ứng được những điều đó thì ARM thực sự sẽ là tương lai của máy tính xách tay hay thậm chị là PC Mini. Và lúc đó thì Intel sẽ phải “làm cách nào đó” để lấy lại vị thế của mình, cái này thì chúng ta phải chờ xem thôi 🙂

CTV: Lê Đinh Hoàng Vũ – Blogchiasekienthuc.com