Buzz
Intel hướng đến mục tiêu thách thức khả năng tiết kiệm năng lượng của ARM với dự án Lunar Lake.
ARM thường được ca ngợi về hiệu quả sử dụng năng lượng; đó cũng là lý do khiến nó trở thành kiến trúc phổ biến nhất giúp các thiết bị di động hoạt động lâu hơn. Kiến trúc ARM đã xuất hiện trong smartphone hơn một thập kỷ (mặc dù trong một thời gian ngắn, một số điện thoại đã sử dụng x86) và laptop đang bắt đầu chuyển đổi sang ARM để tận dụng thời lượng pin kéo dài mà nó mang lại.
Tuy nhiên, Intel tuyên bố với dự án Lunar Lake, họ có thể 'đập tan suy nghĩ' rằng ARM hiệu quả hơn x86 về mặt tiết kiệm năng lượng. Liệu ARM có thực sự tiết kiệm năng lượng hơn x86 hay chỉ là chiêu trò tiếp thị? Khi được hỏi về hiệu quả năng lượng của kiến trúc, ARM đã đưa ra nhận định như sau:
'ARM luôn tập trung vào việc tính toán tiết kiệm năng lượng từ khi thành lập và điều này đã giúp các đối tác của ARM tìm ra những giải pháp tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các đối thủ cạnh tranh, trong khi vẫn duy trì hiệu suất cần thiết. Đây là chìa khóa cho việc sử dụng ARM trong điện thoại di động và IoT và giúp ARM phổ biến đến như vậy. Cách tiếp cận của ARM nhằm cung cấp các lõi tiết kiệm năng lượng, hiệu suất cao đã giúp các đối tác phát triển các giải pháp tiết kiệm năng lượng hơn những gì họ có thể thực hiện với các kiến trúc khác.'
ARM ví dụ NVIDIA là một minh chứng điển hình: 'những gì họ đang làm với Grace Blackwell là một trong những ví dụ điển hình nhất về cách các đối tác có thể tận dụng tính linh hoạt của ARM, đổi mới và tùy chỉnh dựa trên công nghệ ARM để giảm mức tiêu thụ điện năng xuống 25 lần, đồng thời tăng hiệu suất lên 30 lần cho mỗi GPU, so với NVIDIA H100 GPU sử dụng kiến trúc LLM (mô hình ngôn ngữ lớn cạnh tranh).
x86 có nhiều ưu điểm hơn ARM, nhưng hiệu quả năng lượng chưa phải là một trong số đó
Kiến trúc x86 là một trong những kiến trúc mạnh mẽ nhất hiện nay. Bộ xử lý x86 dựa trên kiến trúc Điện toán tập lệnh phức tạp (CISC), bao gồm một loạt các lệnh phức tạp hơn, dẫn đến sự tiêu thụ năng lượng cao hơn. Một số lệnh x86 có thể yêu cầu nhiều chu kỳ để thực thi, điều này có thể làm tăng sức mạnh nhưng giảm hiệu quả năng lượng.
ARM tiêu tốn ít transistor hơn cho mỗi lệnh, đây là một lý do giúp giảm nhu cầu năng lượng của nó. Điều này là một trong những yếu tố quan trọng giúp ARM hoạt động hiệu quả hơn, với nhiều sự khác biệt nhỏ khác giữa hai kiến trúc. Tuy nhiên, việc tiêu tốn ít transistor cũng đồng nghĩa với việc giảm độ phức tạp, điều này là lúc x86 có thể tỏa sáng với vai trò một kiến trúc mạnh mẽ có thể đáp ứng nhu cầu tính toán lớn.
Nếu x86 có thể cải thiện hiệu quả năng lượng, Intel sẽ đáp ứng được cả hai yêu cầu quan trọng của người dùng: sức mạnh và hiệu quả năng lượng.
ARM vượt trội về mặt kiến trúc trong tiết kiệm năng lượng
Để x86 có thể hoạt động hiệu quả như ARM, Intel sẽ cần phải làm rất nhiều công việc. Đầu tiên, kiến trúc của nó đã yêu cầu nhiều sức mạnh, vì chu trình tìm nạp, giải mã và thực thi trên x86 phức tạp hơn so với ARM.
Ngược lại, kiến trúc RISC của ARM là một ưu điểm lớn, đặc biệt là mỗi lệnh được thiết kế để thực thi nhanh hơn và đơn giản hơn. Chúng cũng có các lệnh có độ dài cố định giúp việc giải mã đơn giản hơn, giảm kích thước mã và tiết kiệm bộ nhớ. Tập lệnh Thumb nhỏ gọn hơn, giảm số lần tải từ bộ nhớ để thực thi và có thể chứa nhiều lệnh hơn trong bộ nhớ đệm của bộ xử lý.
Với ARM, chip thường là một phần của hệ thống trên chip (SoC) toàn diện hơn, thay vì chỉ là một CPU đơn lẻ kết nối với bo mạch chủ. Việc kết nối trực tiếp của CPU ARM với bộ điều khiển bộ nhớ, GPU và các thành phần quan trọng khác của phần cứng có thể giúp tăng hiệu quả năng lượng. Điều này rõ ràng được thể hiện qua SoC thống nhất của Apple, góp phần mang đến thời lượng pin tuyệt vời cho các vi xử lý của họ.
Intel có thể làm cho x86 sử dụng năng lượng hiệu quả hơn như thế nào?
Intel tin rằng x86 có thể hoạt động hiệu quả như ARM, hoặc thậm chí 'vượt mặt suy nghĩ rằng ARM vượt trội hơn Intel', như họ đã tuyên bố tại Computex 2024. Tuy nhiên, điều này sẽ là một thử thách nếu không có những cải tiến đối với kiến trúc x86.
Đối với Lunar Lake, Intel đã chuyển sang thiết kế SoC hoàn toàn mới, không chỉ tăng kích thước lên gấp ba và tăng hiệu suất AI lên hơn 4 lần cho bộ gia tốc, mà còn hứa hẹn tăng tốc CPU thêm 14% với cùng xung nhịp, hiệu suất đồ họa tăng 50%, và thời lượng pin tăng đến 60% so với mẫu năm ngoái.
Điều đặc biệt ở Lunar Lake là tích hợp bộ nhớ RAM LPDDR5X 16GB hoặc 32GB ngay bên trong mà không thể nâng cấp. Theo Intel, thay đổi này giúp giảm tới 40% năng lượng tiêu thụ trong quá trình trao đổi dữ liệu hệ thống, tương tự như ARM. Intel cũng thiết kế hệ thống nhân 4:4 mới cho Lunar Lake, bao gồm 4 nhân P hiệu năng cao 'Lion Cove' mới và bốn nhân E hiệu quả năng lượng 'Skymont' mới. Những nhân E mới này giờ đây có tốc độ cao như nhân LP-E trên Meteor Lake năm ngoái và chỉ tiêu thụ 1/3 năng lượng.
Tuy nhiên, điều này cũng đặt ra một thách thức với Intel, vì mọi người đã quen với việc laptop Windows truyền thống sẽ hỗ trợ nâng cấp RAM. Thực tế, Intel đã đưa ra giải pháp cho vấn đề này và trong tương lai, phần cứng sẽ hỗ trợ RAM có thể nâng cấp. Jim Johnson, Phó Chủ tịch Cấp cao tại Intel, đã rõ ràng về vấn đề này: 'Chúng tôi sẽ cung cấp những tùy chọn này trong tương lai.' Ông cũng nhấn mạnh rằng 'lộ trình tiếp theo sẽ cung cấp các tùy chọn truyền thống hơn.' Tuy nhiên, chúng ta vẫn chưa biết Intel sẽ làm thế nào để cân bằng giữa sức mạnh và năng lượng nếu cho phép nâng cấp RAM.
Vẫn còn một khoảng thời gian dài trước khi Lunar Lake thực sự xuất hiện trên thị trường tiêu dùng, vì vậy chúng ta phải đợi đến cuối năm nay hoặc thậm chí là năm sau để có thể đưa ra đánh giá chính xác. Intel cho biết sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt vào quý 3 và quý 4 năm 2024, nhưng người dùng có lẽ sẽ phải đợi đến năm 2025 để có thể mua laptop sử dụng chip này.
Chúng ta hãy hy vọng rằng Intel sẽ thực hiện được những gì họ đã nói. Sự cạnh tranh sẽ mang lại lợi ích cho người dùng. Intel từng là thế lực thống trị trong lĩnh vực CPU trong nhiều năm, nhưng sau đó đã bị bắt kịp và bây giờ, các nhà sản xuất mới cũng đang gia nhập cuộc chơi này.
Intel đã thực sự chậm lại trong một thời gian dài và Lunar Lake sẽ quyết định xem họ có thể quay lại đỉnh cao hay không.
