HSA Foundation - bước chạy đua vũ trang chống lại Intel của AMD

Cuộc đấu giữa hai kình địch kiến trúc x86, AMD và Intel, là một trong những trận đấu nổi tiếng nhất của giới công nghệ. Intel với số lượng fab (nhà sản xuất chip) vượt trội, thường xuyên chiếm được thị phần với con số áp đảo (80% vs. 20%) đối thủ AMD. Bản thân AMD cũng đã có rất nhiều cố gắng nhằm cải thiện vị thế của mình trên thị trường. Mới đây, "anh chàng David" x86 vừa có một bước đi táo bạo trước "gã khổng lồ Goliath": xây dựng một liên minh công nghiệp mới có tên HSA Foundation.

HSA là viết tắt của cụm Heterogeneous System Architect, tạm dịch: Kiến trúc Hệ thống Phức hợp. Tiền thân ban đầu của HSA là FSA - Fusion System Architect, được tạo ra bởi AMD. Về căn bản, HSA chỉ là cái tên khác của FSA, vốn nhắm đến một nền tảng điện toán mới - điện toán phức hợp (heterogeneous computing). Điện toán phức hợp được xem là tương lai của ngành điện toán nói chung, sau khi nó tiến hóa từ điện toán đơn nhân, lên đa nhân, rồi đa luồng, rồi song song. Bên cạnh AMD, rất nhiều hãng công nghệ khác cũng đi theo hướng này như IBM, Microsoft, Apple, Adobe, ARM...

Các kiến trúc điện toán hiện nay, mà cụ thể là x86, hiện đang dựa trên định luật Moore nhằm "nhồi nhét" nhiều transistor hơn lên con chip với mục đích tăng cường hiệu năng bằng cách tăng số lượng nhân xử lý lên. Nhưng hướng đi này về chung cuộc, sẽ gặp hai vấn đề. Một là transistor sẽ đạt đến ngưỡng tối thiểu của nó và không thể thu nhỏ được nữa. Hai là hiệu năng xử lý đa luồng sẽ không tăng tuyến tính với số nhân mà có xu hướng giảm dần (định luật Amdahl).

Trong khi đó, với nhiều ứng dụng chương trình khác nhau, một kiến trúc duy nhất không thể phát huy được tối đa khả năng của nó trong mọi trường hợp. Sẽ có kiến trúc tối ưu hơn cho dạng tính toán này và kiến trúc cho tính toán khác. Nói cách khác, những con chip tương lai sẽ cần bao hàm nhiều loại kiến trúc nhằm đáp ứng được nhiều loại nhu cầu ứng dụng. Đây chính là ý tưởng nền tảng cho điện toán phức hợp: có nhiều kiến trúc điện toán trên cùng một hệ thống.

Liên minh HSA Foundation do AMD thành lập, bên cạnh bản thân hãng này, còn có những cái tên khác như ARM, Imagination, MediaTek và Texas Instruments (TI). Trong tương lai có thể có thêm những hãng khác nếu họ muốn tham gia. Mục đích ra đời của liên minh này nhằm phát triển, hỗ trợ và chuẩn hóa các kiến trúc HSA. Bởi vì khi mỗi hãng tự phát triển lên kiến trúc HSA của riêng mình thì thị trường sẽ cực kỳ phân mảnh và những hãng nào không lớn sẽ không cạnh tranh nổi với các đối thủ vốn giàu có và to lớn hơn, ví như Intel. Ngoài ra, sự chuẩn hóa kiến trúc HSA sẽ đơn giản hóa việc lập trình cho các hãng phần mềm. Các lập trình viên không phải tốn kém nhiều thời gian để tối ưu các dòng lệnh cho từng kiến trúc khác nhau.

AMD cho biết, HSA Foundation là một tổ chức phi lợi nhuận và trước mắt sẽ nhắm vào năng lực điện toán từ các nhân CPU lẫn GPU, vốn là hai thành phần cơ bản của bất kỳ chiếc máy tính nào. Trong đó GPU với năng lực tính toán song song (parallel computing) vượt trội sẽ gánh bớt nhiều công việc giùm CPU.

Thị trường mà HSA Foundation ngắm tới sẽ trải rộng trên hầu hết các phân khúc điện toán hiện có, bao gồm máy tính cá nhân (PC), máy chủ (server), thiết bị di động (mobile), thiết bị nhúng (embedded) và tiết kiệm điện (low power). Nói cách khác, mọi mảng điện toán đều có thể hưởng lợi được từ HSA Foundation.