Chip A7 của iPhone 5S không ấn tượng như quảng cáo?

Vừa qua, Apple đã chính thức công bố điện thoại iPhone 5S chạy vi xử lý A7 SoC thế hệ mới với kiến trúc 64-bit. Công ty có trụ sở tại Cupertino cũng hứa hẹn rằng 5S sẽ có hiệu suất nhanh "gấp đôi" so với người tiền nhiệm chạy chip A6 nền tảng 32-bit. Nhưng thực tế không hẳn như vậy. Lợi ích của con chip 64-bit thậm chí ngay với cả các ứng dụng gốc được viết hoàn toàn bằng tập lệnh 64-bit cũng chưa chắc đã nổi trội hoàn toàn so với nền tảng 32-bit truyền thống.

Trước tiên, SoC A7 là một bộ vi xử lý lõi kép mới được thiết kế bởi Apple và dựa trên kiến trúc ARMv8 đã qua tùy chỉnh đảm bảo có thể tương thích ngược với các ứng dụng hiện tại viết cho chip A6 (sử dụng kiến trúc ARMv7). Các lõi này chạy ở tốc độ 1,7 GHz và nhiều khả năng sử dụng nhân đồ họa PowerVR Series 6. iPhone 5S chính là chiếc điện thoại duy nhất tính đến giờ phút này được trang bị chip A7. Ngoài chip A7, iPhone 5S còn có thêm con chip M7 mới. Đại diện Apple gọi M7 là "bộ đồng xử lý chuyển động" (motion coprocessor). Con chip này có tác dụng thu thập dữ liệu chuyển động từ la bàn, gia tốc kế, con quay hồi chuyển. Song với các ứng dụng và hoạt động cơ bản, A7 vẫn đảm nhiệm chức năng xử lý chính.

Vấn đề bộ nhớ

Trước đây, ARM cùng từng giới thiệu nền tảng ARMv8 hỗ trợ điện toán 64-bit từ năm 2011. ARMv8 có hai trạng thái thực thi chủ đạo: AArch64 và AArch32. AArch64 có chứa đựng những tập lệnh mới là A64 để xử lí 64-bit, còn AArch32 hỗ trợ những tập lệnh hiện tại, những lệnh ARM 32-bit. Khi đó, ARM khẳng định những con chip được xây dựng trên kiến trúc ARMv8 có thể xử lí nhiều dữ liệu hơn, quản lí nhiều bộ nhớ hơn, từ đó tăng hiệu suất tổng thể của cả thiết bị. Tuy nhiên, điều này chỉ có tác dụng khi thiết bị của người dùng sở hữu dung lượng bộ nhớ RAM lớn hoặc thường xuyên hoạt động với các ứng dụng ngốn cực nhiều RAM của hệ thống. Chắc chắn đây là vấn đề chỉ xảy ra trên PC chứ chưa xuất hiện trên các thiết bị di động.

Kiến trúc 64-bit muốn phát triển đầy đủ các thế mạnh của mình còn phụ thuộc vào dung lượng bộ nhớ RAM của thiết bị. Với nền tảng 32-bit, bộ xử lý của máy có thể quản lý được 4GB RAM vật lý theo lý thuyết và khoảng 3,2 GB RAM trong thực tế. Còn với kiến trúc 64-bit, con số này lên đến 17,2 tỷ GB RAM. Trong trường hợp chiếc PC của bạn cần hơn 4 GB RAM thì lúc đó việc bạn cần làm là nâng cấp hệ điều hành lên phiên bản 64-bit để máy nhận đủ RAM và hoạt động đồng bộ với một CPU 64-bit, như vậy bạn sẽ tận dụng tối ưu những lợi thế bộ nhớ RAM vật lý mở rộng mình vừa nâng cấp mang lại. Nhưng nếu xét về phần iPhone 5S, nhiều khả năng chiếc điện thoại này chỉ có thể sở hữu 1 GB RAM và các ứng dụng di động hiện nay, kể cả được viết bằng các tập lệnh 64-bit cũng không thể ngốn đến 1 GB RAM của smartphone.

Tóm lại để đơn giản hóa, người dùng có thể hiểu nôm na và ngắn gọn là 64-bit cho phép bạn tận dụng hiệu quả từ 4 GB RAM vật lý trở lên. Do đó nếu thiết bị của người dùng có dưới 4 GB RAM thì một CPU 32-bit cũng đã dư sức hoạt động mà không sợ lãng phí tài nguyên máy. Chip A7 của iPhone 5S chỉ phát huy tối ưu nhất khi nó được cung cấp cùng hệ thống có trên 4 GB RAM mà thôi.

Ứng dụng 64-bit cho di động

Các ứng dụng PC hiện nay như trình duyệt Chrome cũng hoạt động hoàn hảo với nền tảng 32-bit, trừ khi bạn chạy những ứng dụng nặng như Photoshop, 3ds Max hay sát thủ phần cứng Crysis thì khi đó bạn mới cảm thấy sự khác biệt thật sự của nền tảng 64-bit. Trên thị trường hiện nay, các ứng dụng 64-bit dành cho smartphone là vô cùng hiếm. Các vi xử lý 32-bit vẫn đủ sức đáp ứng tốt khả năng hoạt động của các ứng dụng 32-bit cho di động. Song nhiều người đã lầm tưởng rằng nếu các nhà phát triển di động ra mắt các ứng dụng 64-bit thì nó sẽ đem lại hiệu suất tốt hơn khi làm việc cùng CPU 64-bit.

Nhưng trong thực tế, một ứng dụng 64-bit có thể tiêu tốn nhiều bộ nhớ và ngốn pin của thiết bị hơn. Ngoài ra tính tương thích ngược của chip 64-bit đối với ứng dụng 32-bit không hẳn lúc nào cũng hoàn hảo do hệ điều hành sẽ phải chạy các ứng dụng này thông qua một lớp mô phỏng. Bên cạnh đó, API OpenGL ES 3.0 (bổ sung thêm một số tính năng tùy chọn có khả năng cải thiện hiệu suất và chất lượng của các game trên smartphone) tích hợp cùng iPhone 5S mới chỉ hỗ trợ 32-bit vì vậy kiến trúc 64-bit không mang lại lợi ích gì về mặt cải thiện hiệu suất đồ họa.

Tạm kết

Apple đã cho thấy mình là một nhà tiên phong dám nghĩ dám làm, nỗ lưc rất cần thiết trong lĩnh vực phát triển công nghệ di động. Hiện nay chúng ta hoàn toàn đồng ý nền tảng 64-bit là ưu việt hơn so với 32-bit. Nhưng đó là nếu nó tận dụng được phần cứng mạnh mẽ của PC/laptop, còn lại các thiết bị di động chưa thực sự cần tới điều đó. Đặc biệt với tốc độ phát triển phần cứng của Apple thì có lẽ phải ít nhất 2 năm nữa chúng ta mới hy vọng thấy được một chiếc điện thoại iPhone có 4 GB RAM. Đó là lý do tại sao nhiều chuyên gia phân tích đã kết luận rằng: "A7 64-bit có giá trị marketing nhiều hơn là hiệu năng" để đánh vào tâm lý thích "số lớn" của người dùng.

Tham khảo: Medium.com