Năm 2024 sẽ là thời điểm chứng kiến cuộc đua gay gắt nhất trong lĩnh vực chip máy tính. Sự xuất hiện của Kiến trúc Zen 5 từ AMD và Ngọn lửa Sao Kim từ Intel sẽ là điều đáng chú ý nhất.Cuộc sống hiện đại ngày nay đã có những biến đổi đáng kể so với những năm trước, đặc biệt là khi công nghệ thông tin ngày càng trở nên phổ biến hơn trong cuộc sống hàng ngày. Với Internet of Things (IoT), mọi thứ đều được kết nối và mỗi thiết bị cá nhân đều cần đến một con chip để thực hiện các chức năng. Có thể là điện thoại thông minh, máy tính xách tay hoặc máy tính bảng, hoặc thậm chí là các hệ thống máy chủ hoặc thiết bị đeo. Chip xử lý là linh kiện cơ bản nhất mà mỗi người dùng, hay đúng hơn là mỗi thiết bị, đều không thể thiếu.
Những lời đồn đại về Meteor Lake không phải là chuyện dễ dàng, nhưng Intel đã dành nhiều nỗ lực để đảm bảo rằng con chip này sẽ làm nên lịch sử. Không chỉ là một bước tiến vượt bậc trong công nghệ, Meteor Lake còn hứa hẹn sẽ là cú hích mạnh mẽ để Intel tái chiếm lại vị thế đỉnh cao trên thị trường PC.
Sự xuất hiện của Meteor Lake không chỉ là về việc ra mắt một sản phẩm mới, mà còn là về sự tái sinh, là cơ hội để Intel chứng minh rằng họ vẫn là người dẫn đầu trong cuộc đua công nghệ. Với những nỗ lực không ngừng nghỉ, Meteor Lake hứa hẹn sẽ là bước đột phá mới trong hành trình của Intel.
Meteor Lake không chỉ là một con chip thông thường, mà còn là biểu tượng của sức mạnh và sự đổi mới. Với 4 trọng điểm quan trọng, Meteor Lake sẽ thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về công nghệ và định hình lại tương lai của thế giới số.Những dòng chip Intel gần đây, từ Rocket Lake, Tiger Lake, Alder Lake cho đến Raptor Lake (Intel có vẻ 'nghiện' Lake) đã ra mắt trong vài năm qua, nhưng chúng chủ yếu chỉ là bản nâng cấp nhẹ nhàng hơn là sự đột phá về kiến trúc. Intel tập trung vào việc tăng tốc độ xử lý và kéo dài thời gian turbo tối đa, điều này giúp tăng hiệu suất nhưng lại tiêu tốn quá nhiều điện năng và tạo ra quá nhiều nhiệt độ, không thể coi là một bước tiến thực sự trong công nghệ.Một điều đáng chú ý khác không phải là trọng tâm của hôm nay nhưng lại quan trọng đối với CEO hiện tại của Intel, Patrick Paul Gelsinger, người có kinh nghiệm sâu rộng trong ngành công nghệ và vi xử lý (tương tự như Lisa Su của AMD). Trước đó, Intel do Brian Krzanich chỉ đạo, người không có nhiều kinh nghiệm về vi xử lý và đã đưa ra một số quyết định đầu tư không phù hợp. Sản phẩm CPU của Intel trong thời kỳ này không thực sự ấn tượng, trong khi sản phẩm của Lisa Su ngày càng mạnh mẽ hơn. Gelsinger đang dẫn dắt Intel và sẽ ảnh hưởng lớn đến tương lai của công ty...
Patrick Paul Gelsinger, CEO hiện tại của Intel.Nhưng chỉ có khi thực hiện mới thấy được ý nghĩa của đạo lý, và để thực hiện cần có những công cụ tốt, điều này đã được MTL chuẩn bị kỹ lưỡng cho thị trường PC đầy cạnh tranh:Chip tiến trình Intel 4 đầu tiênChiplet/tile Intel đầu tiênSử dụng công nghệ Foveros để liên kết các die chipletKiến trúc P-core (Redwood) và E-core (Crestmont) hoàn toàn mớiNhân đồ hoạ Intel Arc mớiChip Intel đầu tiên có nhân AI (NPU)Kiến trúc 3D kết hợp với E-core độc lập trong nhân SoC (low power island)Thiết kế xử lý Media, Display chuyển sang nhân SoCHỗ trợ chuẩn Wi-Fi 6E & 7, Thunderbolt 4 và PCI Express 5 mới nhất
Các tính năng chính của Meteor Lake.
Trong thế giới kỹ thuật số ngày nay, sự tiến bộ của công nghệ bán dẫn không chỉ là vấn đề của kiến trúc mà còn phụ thuộc rất nhiều vào quá trình sản xuất. Cùng với sự cạnh tranh quyết liệt từ các đối thủ như TSMC và Samsung, Intel đang phải đối mặt với nhiều thách thức. Tuy nhiên, việc chuyển sang sử dụng tiến trình Intel 4 (7 nm) hứa hẹn sẽ mang lại những đổi mới đáng kể cho MTL. Điều đặc biệt là việc sử dụng công nghệ chiplet/tile cho các sản phẩm mới của Intel đã mở ra một hướng đi mới, tương tự như chiến lược của AMD với Zen.
So sánh công nghệ giữa các thế hệ chip Intel 4 và Intel 7
Với việc áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến nhất từ TSMC cho một phần của con chip, Intel đang chứng minh sự sáng tạo và sẵn lòng thay đổi để cải thiện hiệu suất sản phẩm của mình. Việc chuyển từ thiết kế đơn chip sang đa chip không chỉ là một bước tiến lớn về mặt kỹ thuật mà còn là một bước đột phá trong chiến lược sản xuất của hãng.Việc áp dụng thiết kế chiplet là bước quan trọng giúp Intel phát triển công nghệ. Foveros, kỹ thuật đóng gói mới, cho phép các die chip giao tiếp với nhau hiệu quả hơn.
MTL, một thiết kế chiplet tiên tiến, chia các thành phần chức năng thành các khu vực riêng biệt như: điện toán, đồ hoạ, nhập xuất và SoC.Chuyển đổi sang kiểu chiplet giống AMD là một bước tiến quan trọng đối với Intel. Các chuyên khu độc lập trong MTL tăng hiệu quả sử dụng điện và cho phép lựa chọn tiến trình phù hợp nhất cho mỗi khu vực.
Chip Meteor Lake được lập trình từ 4 con die riêng biệt kết nối với nhau thông qua công nghệ Foveros đỉnh cao.
Trong khía cạnh chuyên môn, chúng ta sẽ chỉ tập trung vào các điểm quan trọng trong kiến trúc MTL. Intel đã đầu tư rất nhiều vào 'cuộc chơi may rủi' này, do đó có rất nhiều điều để bàn luận và phần viết này không đủ thể hiện hết tất cả. Sẽ có những bài phân tích sâu hơn về từng phần của con chip này sau.
Cấu trúc tính toán của die trong Meteor Lake
Đầu tiên, khi đề cập đến die điện toán của MTL, chúng ta sẽ thấy hai loại nhân xuất hiện: P-core Redwood và E-core Crestmont. Intel hiện không rõ ràng về sự khác biệt giữa chúng so với các nhân Golden Cove (P) và Gracemont (E), ngoại trừ việc chúng được cải tiến và có hiệu suất IPC cao hơn thế hệ trước. Một điểm đáng chú ý là trong khi MTL sẽ tích hợp NPU (nhân trí tuệ nhân tạo) riêng trong die SoC, các nhân Crestmont (E) vẫn sẽ giữ các tập lệnh VNNI (Vector Neural Network Instructions) dành cho AI, tương tự như các nhân Gracemont (E) trước đó. Điều này cho thấy việc xử lý trí tuệ nhân tạo của Intel không chỉ dựa vào NPU mà còn phản ánh trên nhiều thành phần khác nhau.
Tuy nhiên, không chỉ là việc trang bị nhân E trên mỗi die điện toán, với MTL, Intel còn dành một phần riêng cho một nhóm E-core được gọi là Low Power Island trên die SoC. Mặc dù cùng là kiến trúc Crestmont, song hai nhóm E-core này có sự khác biệt - die điện toán sử dụng tiến trình Intel 4 trong khi die SoC sử dụng tiến trình TSMC 6N. Về lý thuyết, TSMC 6N là tiến trình tiết kiệm điện trong khi Intel 4 tập trung vào hiệu suất cao. Hiện chưa rõ hai nhóm nhân E này sẽ hoạt động như thế nào, nhưng có thể dự đoán rằng nhóm E 'ngoài đảo' sẽ có tần số hoạt động và tiêu thụ điện thấp hơn so với nhóm E 'trong nhà'.
Vị trí của nhóm nhân E 'đảo' trên SoC và ba chế độ hoạt động của CPU Meteor LakeCân nhắc cách triển khai đồng thời 2 kiến trúc khác nhau trên cùng một chip điện toán là một vấn đề không hề đơn giản. Một trong những thách thức lớn nhất là làm sao để phân phối công việc một cách hợp lý. Trong thế hệ đầu tiên của chip kiến trúc hiệu năng kết hợp, Intel đã đưa vào một thành phần đặc biệt có tên là Thread Director (TD). Nhiệm vụ chính của TD là tiếp nhận các tác vụ từ hệ điều hành và phân phối chúng tới các nhân xử lý E hoặc P theo cách thông minh nhất. Trên các dòng chip trước đó, TD thường ưu tiên giao các tác vụ nặng cho nhân P, sau đó chuyển những tác vụ nhẹ hơn sang nhân E. Tuy nhiên, trên chip Raptor Lake, cách thức hoạt động của TD sẽ thay đổi một chút: nhân P sẽ tiếp nhận các tác vụ đầu tiên, nhưng sau đó có thể sẽ chuyển giao chúng lại cho nhân E tùy thuộc vào tình hình cụ thể.
So sánh cách hoạt động của Thread Director trên Meteor Lake và thế hệ trước đóTuy nhiên, với Meteor Lake, mọi thứ sẽ hoạt động theo chiều ngược lại. Ban đầu, các tác vụ sẽ được giao cho các nhân E trước. Nếu những tác vụ này không thể được xử lý trên cùng một chip SoC, TD sẽ chuyển chúng sang chip điện toán phụ. Tuy nhiên, đối với những tác vụ được giao cho các nhân E trên cùng một chip, chúng sẽ không được xử lý một cách nhàn nhã như trước nữa mà sẽ đòi hỏi sự nỗ lực hơn. Nếu những tác vụ này quá phức tạp, các nhân E có thể không đủ sức và chúng sẽ được chuyển giao cho nhân P. Điều này cho thấy, với Meteor Lake, Intel đang tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất tiêu thụ điện với 3 cấp độ xử lý và tiêu thụ điện khác nhau.
Nhìn thẳng vào thực tế, sức mạnh đồ hoạ của Intel trong suốt thời gian qua chưa thật sự ấn tượng. Mặc dù vài năm gần đây, Intel đã thực hiện một số biện pháp để thay đổi bằng cách tham gia vào thị trường card đồ hoạ rời với dòng sản phẩm Arc, nhưng việc này vẫn gặp nhiều khó khăn khi cả các đối tác phần cứng (AIB) và các nhà phát triển phần mềm (game developer) đều đã quá quen thuộc với AMD và NVIDIA. Và việc Intel có tiếp tục ra mắt các sản phẩm đồ hoạ rời khác hay không vẫn là một ẩn số lớn sau khi Gelsinger đảm nhận vai trò lãnh đạo.
Dĩ nhiên, việc sử dụng đồ hoạ tích hợp trên MTL vẫn là lựa chọn phổ biến hơn việc sử dụng card đồ hoạ rời, vì vậy hiệu năng chơi game của nó có thể không cao bằng, nhưng không có nghĩa là không có cơ hội để cải thiện.Thực tế, việc thiết kế die SoC mới là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình phát triển MTL, không phải là sức mạnh tính toán hoặc đồ hoạ. Trong quá trình phát triển chip, các kỹ sư Intel nhận thấy việc xử lý lệnh pipeline 3D khác biệt hoàn toàn so với việc xử lý phương tiện truyền thông (phim ảnh), hiển thị (màn hình)... Tuy nhiên, ở các thế hệ chip trước đó, các đơn vị phương tiện truyền thông hoặc hiển thị thường được tích hợp cùng với các nhân đồ hoạ. Cách thiết kế này gây lãng phí điện năng, vì ngay cả khi nhân đồ hoạ không được sử dụng, nó vẫn phải được kích hoạt để cung cấp điện cho các đơn vị phương tiện truyền thông/hiển thị làm việc.
Trên Meteor Lake, việc xử lý media và hiển thị đã được tách ra khỏi GPU.Kỹ sư của Intel đã thực hiện việc tách phần xử lý media và hiển thị từ chip đồ hoạ sang chip SoC.
Mặc dù không phải là chip đạt hiệu suất điện toán cao nhất, nhưng chip SoC trên Meteor Lake chứa nhiều tính năng hơn cả.
SoC là nơi tích hợp nhiều bí mật nhất trên Meteor LakeCâu chuyện về trí tuệ nhân tạo của Intel đang nóng hơn bao giờ hết. Kiến trúc AI của hãng đã được tái hiện một cách đầy sáng tạo thông qua API, trình biên dịch và các công cụ phần mềm đa dạng. CPU, GPU hay NPU - tất cả đều có thể trở thành bộ não của trí tuệ nhân tạo với hệ sinh thái ứng dụng phong phú của Intel.
NPU của Intel đã được thiết kế để thúc đẩy sức mạnh của OpenVINO. Khối NPU này gồm 2 động cơ trí tuệ nhân tạo với khả năng xử lý dữ liệu ấn tượng. Điều đặc biệt là hiệu suất tiêu thụ điện của NPU này được cải thiện gấp 8 lần so với trước, đồng thời giữ nguyên sức mạnh xử lý AI trên CPU.
Intel tuyên bố MTL là một cách mạng kiến trúc đáng kể nhất của họ trong 40 năm qua. Điều này không chỉ là về hiệu suất mà còn về cách thức CPU được hiểu và phát triển. MTL đánh dấu một bước tiến quan trọng trong ngành công nghệ chip.
Vai trò và chức năng của die IO trên Meteor LakeTrong thế giới đa dạng của công nghệ hiện đại, CPU không còn đóng vai trò tối quan trọng như trước. GPU, trí tuệ nhân tạo, bộ mã hóa/giải mã phương tiện... đều cần nhiều băng thông hơn. Nếu không cải thiện cách chuyển dữ liệu, sẽ gặp phải tình trạng nghẽn mạng thường xuyên, dù CPU có mạnh mẽ đến đâu.
Với sự bổ sung của nhiều yếu tố mới, nhu cầu về việc trao đổi dữ liệu đã tăng lên đáng kể.Do đó, trên MTL, các mạch IO không còn trực tiếp làm việc với bộ xử lý trung tâm như trước đây. Thay vào đó, chip SoC mới đóng vai trò chủ đạo. Tất cả các thao tác nhập/xuất dữ liệu đều được bộ phận IOC thực hiện, và bộ phận này nằm trên chip SoC. Dữ liệu sau khi được IOC tiếp nhận sẽ được đưa vào kênh Scalable Fabric. Từ đây, chúng có thể truy cập đến mọi thành phần như E-core, NPU, Media, CPU, GPU...
Chip SoC đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi dữ liệu trên Meteor Lake.Scalable Fabric và Infinity Fabric của AMD có nhiều điểm tương đồng, khi sự phát triển của xử lý đa nhân đòi hỏi việc truyền dữ liệu ngày càng lớn. Một vi xử lý mạnh mẽ nhưng không đủ dữ liệu để xử lý sẽ bị hạn chế và không thể hiện hết khả năng của mình.
Vẫn còn quá sớm để đánh giá hiệu suất thực tế của MTL, liệu nó có thể đạt được những thành công mà Intel hướng tới hay không. Sự thay đổi CEO có ảnh hưởng lớn đến hướng phát triển sản phẩm của hãng. Kể từ khi Gelsinger thay thế Krzanich, Intel đã có nhiều biến đổi đáng kể. Trong đó, việc tập trung vào những mảng kinh doanh cốt lõi là điều không thể tránh khỏi.
Mặc dù có câu 'đặt trứng vào nhiều giỏ', nhưng khi không có giỏ nào đủ chất lượng thì việc cần làm là tập trung vào những sản phẩm chủ lực của mình. Đương nhiên, điều này sẽ mất thời gian để trở lại con đường đúng đắn. Rõ ràng là Intel đã không còn dẫn đầu trong lĩnh vực bán dẫn như trước, việc theo kịp các đối thủ sẽ không phải là nhiệm vụ dễ dàng. Sau một chuỗi các dòng sản phẩm 'Lake' (hoặc 'Too Little Too Late'?) ngày càng nóng và tiêu tốn điện năng hơn, có lẽ đã đến lúc một sản phẩm đáng chờ đợi được ra mắt.Trên thực tế, không ai có thể phủ nhận sức mạnh của con chip di động MTL khi ra mắt vào tháng 12 này. Intel đã tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực vi xử lý với sự thay đổi đột phá trong công nghệ của mình. Việc tập trung vào chip nằm ở die SoC thay vì CPU chứng tỏ sự tiên phong và sáng tạo của Intel trong ngành công nghệ. Người ta đang chứng kiến một cuộc cách mạng mới, và Intel là người dẫn đầu trong cuộc đua công nghệ này.
Deeptalk là một loại hình phân tích sâu, cung cấp thông tin chất lượng kết hợp với đồ họa đẹp mắt. Các hình ảnh trong Deeptalk được tối ưu hóa để mang lại trải nghiệm tuyệt vời nhất cho người đọc. Hãy thưởng thức Deeptalk cùng một tách cà phê thơm ngon, để trải nghiệm được tuyệt vời nhất từ thông tin bổ ích này!