Đôi điều về Atom Silvermont: Tương lai mới của máy chủ, Notebook và thiết bị di động

Đầu tháng 5 vừa rồi, Intel đã giới thiệu thế hệ vi kiến trúc thứ ba dành cho Atom, đó là Silvermont. Các CPU dùng Silvermont sẽ được sản xuất trên quy trình 22 nm. Intel hứa hẹn rằng Silvermont sẽ mang đến một cái nhìn hoàn toàn khác so với các chip Atom trên netbook trước đây vốn cho hiệu năng vô cùng hạn chế. Dưới đây là 10 điều cơ bản cần biết về Silvermont mới của Intel.

 

 

Trước đây, Intel đã phát triển nhiều thế hệ vi kiến trúc dùng cho CPU như Nahalem, Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell cho các chip Intel Core i. Còn dòng chip Atom chỉ thuộc hàng “bình dân” dành cho các thiết bị Netbook hiệu năng thấp. Có thể kể đến như vi xử lý lõi kép Hyper-Threaded Atom N2600 tốc độ 1,6 GHz đạt được 0,47 điểm Cinebench 11.5, chỉ nhanh hơn một chút so với chip lõi đơn Athlon 64 3200 (0,42 điểm). Trong khi đó, Core i7-2600K có thể đạt tới 8,1 điểm trong bài benchmark này còn chip Core 2 Duo E8200 đạt 1,91 điểm. Nhưng Silvermont hứa hẹn sẽ làm thay đổi một phần lịch sử của chip Atom.

 

 

Sau khi các vi kiến trúc Bonnel và Saltwell lần lượt ra đời từ năm 2008 và 2009, tới tận 2013 Intel mới tiếp tục giới thiệu thế hệ vi kiến trúc thứ 3 là Silvermont. Intel thường ra mắt sản phẩm theo chu kỳ "tick-tock". 

 

Bonnel thuộc pha "tick" trong chu kì ra mắt "tick-tock" của Intel, tức đại diện cho sự thay đổi lớn và mang tính cốt lõi. Saltwell thuộc pha "tock", tức chỉ là bản cải tiến của Bonnel ở pha "tick". Và đến lượt Silvermont sẽ là pha "tick" với rất nhiều cải tiến đột phá. Trong khi đó, sau Silvermont sẽ là Airmont thuộc pha "tock" dự kiến trình làng vào năm 2014 trên quy trình 14 nm.

 

 

Netbook có vẻ là một “miếng bánh ngon” trên thị trường công nghệ khi được giới thiệu vào đúng thời điểm. Đó là lúc kinh tế đang suy thoái, nhiều người mong muốn sở hữu những chiếc máy tính xách tay mini với giá chỉ 300 USD. Đáng tiếc rằng hầu hết những người dùng mua Netbook nhanh chóng nhận ra rằng hiệu suất của các thiết bị này thực sự quá thấp. Trong thực tế, doanh số bán Netbook cho thấy một hành trình thất bại. Năm 2010 có 32 triệu Netbook được bán ra. Tuy nhiên, trong 5 tháng đầu năm 2013, chỉ 3,9 triệu Netbook bán ra và dự đoán còn 264.000 chiếc được tiêu thụ vào năm tiếp theo trước khi bị tuyệt chủng vào 2015. 

 

Nhiều người đổ lỗi cho “cái chết” của Netbook là do iPad và các máy tính bảng ARM khác nhưng các chuyên gia thì muốn đổ lỗi cho Atom. Nếu Netbook có hiệu suất tốt ngay từ đầu, chúng có thể không bị người tiêu dùng công kích nhiều như thế. Ngay cả khi được trang bị CPU vi kiến trúc Silvermont, các nhà sản xuất Netbook vẫn thực sự cảm thấy “ái ngại” khi tiếp tục dấn thân trên con đường này. Có lẽ họ sẽ nghĩ tới một sự thay đổi hoặc một khởi đầu mới.

 

 

Silvermont ứng dụng công nghệ bóng bán dẫn 3 chiều (3D transistor) tên gọi Tri-Gate và công nghệ sản xuất 22 nm, cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước đế bán dẫn (die) nhằm mang lại hiệu suất cao hơn trong khi vẫn giữ được mức tiêu thụ điện năng thấp.

 

Silvermont được thiết kế theo dạng mô-đun, mỗi mô-đun bao gồm 2 nhân xử lí / 2 luồng và có thể tăng lên tối đa 8 nhân nếu lắp nhiều mô-đun trên một đế chip. Ngoài ra, Intel cũng đã thiết kế lại hoàn toàn Silvermont, trong mỗi mô-đun còn có L2 cache tối đa 1MB với băng thông rộng và độ trễ thấp. Tóm lại, hiệu suất của Silvermont sẽ nhanh gấp 3 lần so với chip Atom mạnh nhất hiện nay đồng thời tiêu thụ năng lượng thấp hơn 5 lần.

 

 

Intel đã quyết định chuyển sang sử dụng công nghệ "Burst" trên Silvermont để quản lí xung nhịp tùy theo mức tải hay nói cách khác là các lõi có thể chạy ở nhiều tốc độ khác nhau. Điều này cũng phụ thuộc vào nhiệt độ cũng như phân bổ năng lượng đến các bộ phận trong SoC.

 

Như vậy các chip Atom mới có thể tự điều chỉnh xung nhịp giữa các lõi để phù hợp với các thiết bị mà nó vận hành như máy chủ, notebook, tablet và cả smartphone.

 

 

Silvertmont sẽ được ứng dụng trên quy mô máy chủ và dần dần cho tới điện thoại sau khi được giới thiệu. Tuy nhiên, người dùng vẫn chưa thể sở hữu ngay những chiếc tablet hay smartphone với 8 lõi Atom Silvermont. Chip Atom mới của Intel sẽ chủ yếu hướng tới các micro-server (máy chủ cỡ nhỏ) có mức tiêu thụ điện năng thấp, thích hợp cho các trung tâm dữ liệu (data center) hoặc các ứng dụng dựa trên nền tảng điện toán đám mây.

 

 

Các nhà phân tích và các chuyên gia Internet từ lâu đã cho rằng Intel cần một dòng chip ARM để cạnh tranh với chính ARM vì x86 không thể thực hiện được điều này. Trong năm 2009, Intel đã mua lại Wind River với giá 884 triệu USD, đây là một công ty có chuyên môn lớn về ARM, sau đó vào tháng 1/2011, họ lại tiếp tục bỏ ra 1,4 tỉ USD để mua lại một doanh nghiệp đang phát triển trên nền tảng ARM khác có tên là Infineon.

 

Nhưng dù ARM hay Atom có giành chiến thắng đi chưng nữa, thì sàn đấu tầm trung giữa các dòng điện thoại và PC vẫn luôn tồn tại. ARM là sự lựa chọn mặc nhiên dành cho những đòi hỏi về mức tiêu thụ điện năng thấp và tuổi thọ pin lâu hơn, trong khi Atom cung cấp hiệu năng tốt hơn và chạy Windows. Nhưng Silvermont là một x86 có đầy đủ những nhân tố mà ARM hay Atom đang thiếu hụt: sức mạnh vượt trội và tiêu tốn ít năng lượng.

 

 

Intel khẳng định Silvermont sẽ dễ dàng “vùi dập” tất cả các chip ARM. Ngay cả khả năng tiêu thụ điện năng của chip ARM cũng sẽ lớn hơn Silvermont. Trong một cuộc thử nghiệm sử dụng 4 mẫu chip ARM phổ biến hiện nay, Silvermont đạt hiệu suất nhanh hơn từ 1,6 đến 2,3 lần và tiêu thụ ít điện năng hơn từ 3 đến 5,8 lần.

 

 

Tuy nhiên, trong thử nghiệm trên Intel cũng không cho biết các đối thủ lõi tứ mà hãng sử dụng. Câu hỏi được đặt ra là Silvermont liệu có đạt được kết quả trên khi cạnh tranh với những chip ARM 8 lõi trong đó có 4 lõi hiệu năng cao và 4 lõi tiết kiệm điện.

 

Từ xưa đến nay, Intel đã nổi tiếng kiêu ngạo nhưng sự tự tin của họ lần này là có cơ sở. Intel cho rằng cách xử lý như trên của các chip 8 lõi ARM thường sẽ khó có thể đạt được hiệu suất tối ưu khi các lõi không có sự hỗ trợ lẫn nhau mà thường hoạt động một cách độc lập.

 

 

Thật khó để nói chính xác cuộc chiến giữa x86 và ARM đã bắt đầu từ khi nào? Có thể là 2010 hay thậm chí mới chỉ từ 2012. Song thực sự điều này không quá quan trọng mà điều quan trọng là mỗi bên sẽ cho thấy những mặt tích cực như thế nào. Thời gian qua, ARM đã thực sự khai thác được mỏ vàng lớn từ các thiết bị di động trong khi thị trường PC lại đang có dấu hiệu chững lại.

 

Intel không thể ngồi yên mãi được và nếu đúng như những gì hãng đã nói và đã hứa, Silvermont sẽ tạo ra vô vàn sóng gió cho ARM.