Buzz
Ở thời điểm hiện tại, việc gặp máy tính hoặc laptop sử dụng kiến trúc ARM không còn là điều mới mẻ với người dùng macOS, nhưng đối với Windows, vẫn là điều khá xa xỉ.
Dạo qua các trang mạng xã hội phổ biến nhất, dễ dàng nhận thấy người dùng chia sẻ về MacBook Pro 2021 với Apple M1 Pro hoặc Mac mini với Apple M2 mới nhất. Các vi xử lý ARM đã chiếm toàn bộ dải sản phẩm máy tính của Apple và khẳng định tham vọng của hãng về tương lai của vi xử lý di động.
Tuy nhiên, nhìn lại thị trường laptop Windows, bạn sẽ gặp khó khăn, thậm chí là rất khó để tìm thấy máy hỗ trợ kiến trúc ARM. Ngay cả với nỗ lực từ Qualcomm với dòng vi xử lý mạnh mẽ như Snapdragon 8CX Gen 2 và Snapdragon 8CX Gen 3, chúng cũng không tạo ra sự khác biệt khi thiếu sự tương thích của nhiều ứng dụng. Vậy nguyên nhân tại sao chỉ có Apple thành công với ARM trên PC còn Qualcomm hay Intel lại không?
Apple vẫn là người thống trị ARM trên PC, còn Windows thì sao? Bây giờ, nó đang ở đâu?
Quay về thời kỳ đầu của vi xử lý và Windows
Quay lại những ngày đầu, vi xử lý là thành phần có giá cực kỳ đắt đỏ đối với ngành công nghiệp máy tính. Điều này là tất yếu vì khả năng sản xuất còn hạn chế và chi phí nguyên liệu sản xuất không hề rẻ. Điều này buộc các nhà sản xuất phần cứng và nhà phát triển phần mềm phải tính toán kỹ lưỡng trước khi ra mắt sản phẩm cho người dùng cuối.
Thời kỳ đầu của PC, linh kiện đắt đỏ và không phải lựa chọn dễ dàng.
Các nhà sản xuất đã tính toán nhiều dựa trên các tập lệnh của cả hai dòng vi xử lý. Đối với x86, họ đã sử dụng kiến trúc tập lệnh Complex instruction set computer, giúp nâng cao khả năng xử lý từng tác vụ với sự phức tạp trong từng đoạn dữ liệu. Kiến trúc tập lệnh phức tạp của x86 cũng giúp giảm áp lực cho bộ nhớ RAM vì vi xử lý chỉ xử lý ít công việc nhưng mỗi công việc thường nặng hơn và đòi hỏi sức mạnh cao hơn.
Kiến trúc tập lệnh CISC được sử dụng cho x86 hiệu quả hơn
Đối với kiến trúc ARM, kiến trúc tập lệnh sử dụng là Reduced Instructions Set Computer (RISC). Đây là kiểu tập lệnh đơn giản với hàng loạt tác vụ xuyên suốt cho kiến trúc ARM. Điều này giúp vi xử lý đảm nhận công việc nhẹ nhàng hơn, tăng tốc độ làm việc, nhưng đồng thời tăng ngốn tương đối bộ nhớ RAM của hệ thống.
Reduced Instructions Set Computer (RISC)
Như đã đề cập trước đó, thị trường yêu cầu sự sinh lời và quản lý chi phí đầu vào. Ngay cả khi tối ưu hóa đến đâu, chi phí quá cao cũng là một hạn chế lớn đối với người dùng cuối. Do đó, các nhà sản xuất máy tính thời điểm đó đã chọn kiến trúc đơn giản hơn để phù hợp với đa số người dùng.
Kiến trúc x86 đã được áp dụng từ đó với ưu điểm là giảm dung lượng bộ nhớ đáng kể cho các tác vụ tương đương. Điều mà ARM thời điểm đó chưa thể thực hiện được. Theo dõi sự phát triển thời gian, có rất nhiều phần mềm và hệ điều hành chỉ hỗ trợ cho kiến trúc x86 mà thậm chí muốn thay đổi cũng không thực tế.
Apple M1 như một 'lựa chọn nổ' làm khuấy động thị trường của Apple
Thực sự, Apple đã đưa ra quyết định chính xác khi tự mình kiểm soát từ phần cứng đến phần mềm, mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới cho các thiết bị trong tương lai. Đây cũng là lý do tại sao Apple có thể chuyển đổi một cách nhanh chóng toàn bộ hệ thống của mình sang kiến trúc ARM.
Hệ điều hành macOS từ lâu đã nổi tiếng với việc được tối ưu hóa phần cứng và có một hệ sinh thái phần mềm ấn tượng. Điều này giúp Apple có thể phát triển sao cho phù hợp với các vi xử lý mà họ đã chọn. Trong các phiên bản sau này, bạn sẽ nhận thấy có nhiều điểm chung lớn giữa iOS, iPadOS và macOS.
Apple M1 là sự bắt đầu đầy sáng tạo và làm nổ lực đặc biệt của hãng khổng lồ này
Nhờ chia sẻ kinh nghiệm từ cả ARM và x86, quá trình chuyển đổi của Apple trở nên thuận lợi hơn. Phần cứng của Apple M1, xuất phát từ Apple A14 Bionic, giữ nguyên để hãng có thể tối ưu phần mềm một cách hiệu quả. Thách thức lớn nhất hiện tại đối mặt là tích hợp phần mềm từ bên thứ ba.
Apple quyết định sử dụng trình phiên dịch để chuyển đổi mã từ phần mềm sang ngôn ngữ kiến trúc ARM có thể hoạt động. Rosetta 2 được triển khai để giải quyết các tác vụ này cho đến khi các hãng phần mềm bên thứ ba có thể hỗ trợ phiên bản Native.
Chia sẻ từ lĩnh vực vi xử lý di động giúp Apple tiết kiệm thời gian tối ưu hóa.
Apple đã đạt đến mức tối ưu hóa cao, tuy nhiên, điều này đã tạo ra độ trễ lớn khi sử dụng. Điều này giúp hãng thu hút sự chú ý và khẳng định sức mạnh phần mềm của mình nhiều hơn.
Tối ưu hóa xuất sắc giúp Apple tự tin so sánh với các sản phẩm chạy Intel trước đây. Nhìn chung, việc phiên dịch cho kiến trúc ARM trong các phiên bản phần mềm sau này đặt ra lựa chọn: các MacBook x86 sẽ trở nên kém hiệu suất và như một cơ hội thúc đẩy người dùng chuyển đổi sang ARM của Apple.
macOS vẫn là yếu tố tạo ra sự khác biệt quan trọng.
Tại sao Windows không thực hiện điều này?
Apple thống nhất từ phần cứng đến phần mềm cho người dùng cuối. Ngược lại, Windows chia sẻ linh kiện và thậm chí phần mềm với nhiều đối tác khác nhau. Vi xử lý có thể đến từ Intel hoặc AMD, trong khi phần mềm thuộc quyền của Microsoft.
Chuyển đổi sang ARM trên Windows không đơn giản và đòi hỏi nhiều chi phí cho các nhà sản xuất. Trái ngược với Apple, Windows gặp khó khăn về việc ai sẽ chi trả cho quá trình chuyển đổi mã nguồn.
Windows cần làm gì để triển khai ứng dụng trên phiên bản ARM?
Thực tế, Windows đã sản xuất vi xử lý ARM như Snapdragon 850 của Qualcomm dành cho PC. Tuy nhiên, rào cản lớn về kho ứng dụng là thách thức đối diện, làm suy giảm thành công của sản phẩm.
Một số nhà sản xuất lớn như Adobe cũng có phiên bản phần mềm dành cho ARM trên Windows. Tuy nhiên, do hạn chế về số lượng sản phẩm, chúng không phổ biến rộng rãi. Sự ít ỏi về lựa chọn laptop Windows chạy ARM cũng là rào cản lớn, khiến ít người sử dụng crack phần mềm và phải tự trả tiền nếu muốn sử dụng.
Snapdragon 850, mặc dù kỳ vọng cao, nhưng cuối cùng đã thất bại nặng nề.
Về sức mạnh của vi xử lý, dòng Snapdragon SQ3 nổi bật với hiệu suất và thời lượng pin ấn tượng. Tuy nhiên, sự cải tiến mạnh mẽ của Intel Core i khiến cho hiệu suất của Snapdragon SQ3 trở nên mờ nhạt và ít được chú ý.
So sánh hiệu năng giữa Intel Gen 12 và vi xử lý ARM Snapdragon SQ3, bạn có thể tìm hiểu qua chiếc Surface Pro 9 mới ra mắt cuối năm 2022 của Microsoft. Đây là điểm thú vị để nhận biết sự chênh lệch hiệu suất.
Snapdragon SQ3 không thể thể hiện sự xuất sắc trên Surface Pro 9.
ARM từ Qualcomm, đặc biệt hiệu quả với các chip TDP dưới 10W. Ngược lại, Intel tăng mức TDP lên đến 28W hoặc 35W cho dòng chip phổ thông, với sức mạnh vượt trội. Thật đáng tiếc, Qualcomm không thể sánh kịp với Apple về hiệu suất.
Dù ARM có thể là tương lai với lợi ích về thời lượng pin và nhiệt độ, thách thức vẫn nằm ở sự đa dạng rộng lớn của hệ điều hành Windows. Sự thay đổi nhanh chóng không dễ dàng, và người dùng ít quan tâm đến sự đột phá về hiệu năng khi ra mắt sản phẩm.
ARM trên Windows cần sự tập trung nghiêm túc hơn để đạt được thành công.
Kết luận:
Thị trường ARM vẫn là đất đỏ cho những chiếc laptop tiết kiệm điện như Ultrabook, có thể gia tăng thời lượng pin mà vẫn giữ hiệu suất và kiểm soát nhiệt độ sản phẩm. Để đạt được thành công, Qualcomm, Intel, và Microsoft cần hợp tác chặt chẽ để tối ưu và phát triển ứng dụng native cho hệ điều hành, đồng thời đưa ra những đổi mới lớn về hiệu suất.
- Xem thêm bài viết chuyên mục Khám phá
