Tại sao chip xử lý ARM trên Chromebook và trên điện thoại lại khác nhau?

0

Hầu như tất cả đồ điện tử đều có một điểm chung: khả năng tỏa nhiệt chính là yếu tố then chốt quyết định hiệu năng của thiết bị đó.

> Microsoft ra mắt Windows 10 ARM: Không cần tắt máy, không cần quạt tản nhiệt, pin 20 tiếng

Trong thời gian gần đây, chúng ta đã từng được nhìn thấy hoặc nghe nói về hai dự án phát triển các thiết bị thông minh rất thú vị. Thứ nhất là Qualcomm và Microsoft đã hợp tác với nhau và lên kế hoạch cho ra đời một số sản phẩm chạy Windows 10 với chip xử lý Snapdragon, đồng thời hứa hẹn hiệu năng mà chúng đem lại sẽ đủ để khiến chúng ta phải hài lòng. Thứ hai là Samsung đã tỏ ra rất quan tâm đến việc sử dụng Android trên máy tính bằng cách cho ra mắt Samsung DeX, thiết bị biến các flagship mới nhất của hãng trở thành một chiếc máy tính di động.

Tất nhiên, sự hợp tác giữa Qualcomm và Microsoft là điều được nhiều người quan tâm hơn, vì điều này sẽ mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới cho máy tính cá nhân. Nhiều công ty mới đây đã công bố các phiên bản laptop ARM Windows 2018 của mình, và giống như chiếc NovaGo của Asus, tiềm năng của chúng là rất lớn dù mức giá chưa được rẻ như kỳ vọng. Suy cho cùng thì đây là một dự án vẫn còn non trẻ và cần thêm thời gian để cải thiện và phát triển.

VnReview trước đây cũng đã có dịp trên tay và trải nghiệm chiếc Samsung DeX. Tạm bỏ qua những vấn đề về thiết kế, ý tưởng này của Samsung đã cho thấy những tiềm năng nhất định. Việc chuyển đổi từ màn hình nhỏ sang màn hình lớn đã được thực hiện khá tốt, và về phần mềm, các lỗi nảy sinh trong quá trình sử dụng chủ yếu là do chính Android hoặc do ứng dụng vì chúng vốn được thiết kế cho màn hình có kích thước nhỏ. Vấn đề chúng ta cần quan tâm hơn là phần cứng, khi dường như ngay cả chiếc điện thoại mới nhất và mạnh nhất cũng trở nên chậm chạp khi phải đáp ứng lượng công việc giống như máy tính để bàn.

Ngoài ra, chúng ta còn một thứ nữa tuy không mới nhưng có quan hệ khá chặt chẽ với hai thứ trên. Các máy Chromebook sử dụng phần cứng ARM đã xuất hiện trên thị trường cách đây khá lâu, và trong năm 2017 chúng đã chứng tỏ rằng khi nói về hiệu suất, chúng cũng không phải “dạng vừa”, ngay cả với những con chip ARM yếu hơn rất nhiều so với Snapdragon 835 mà Samsung dùng với DeX. Windows 10 ARM nhiều khả năng cũng sẽ có hiệu năng tốt như Chromebook, và điều này khiến chúng ta phải đặt ra câu hỏi: Tại sao?

Khả năng tỏa nhiệt là yếu tố then chốt

LG G6 và Galaxy S8 qua camera cảm biến nhiệt (ảnh: AndroidCentral)

Trên thực tế, Samsung đã làm khá tốt với phiên bản DeX đầu tiên của mình và công ty nên tiếp tục phát triển nó. Nếu bạn còn nhớ chiếc Galaxy Note đầu tiên, phải nói là chúng khá tệ, ngay cả nhà mạng T-Mobile của Mỹ cũng không muốn chúng. Tuy nhiên, giống như Note, DeX là một ý tưởng rất tốt và chỉ cần phải tinh chỉnh sao cho phù hợp mà thôi. Phiên bản thứ hai sẽ tốt hơn, phiên bản thứ ba sẽ thực sự thú vị, và phiên bản thứ tư sẽ là thứ mà tất cả mọi người đều có thể mua và sử dụng.

Yếu tố lớn nhất ảnh hưởng đến bất kỳ thiết bị với bất kỳ chip xử lý nào chính là nhiệt độ, hay cụ thể hơn là cách quản lý vấn đề nhiệt độ. Phần cứng không phải chỉ nói riêng các linh kiện có trong thiết bị, mà còn cả cách thiết bị tỏa nhiệt khi hoạt động. Điều mà Samsung cần làm lúc này là điều chỉnh cách thức hoạt động của DeX, thay vì để chip xử lý chạy hết công suất rồi lại phải giảm xuống để linh kiện không bị hư hại như hiện tại.

Nếu bạn từng nhìn vào bảng mạch bên trong điện thoại, bạn sẽ biết rằng có rất nhiều linh kiện được đặt ở khoảng cách rất gần nhau. Bên trong con chip xử lý Snapdragon, chúng thậm chí còn “kinh khủng” hơn. CPU, GPU, hai modem không dây, bộ điều khiển Bluetooth, DAC, hai DSP (bộ xử lý tín hiệu số), mạch tích hợp cấp năng lượng và còn rất nhiều nữa. Tất cả được gói gọn trong một thứ có kích thước chỉ bằng một con tem. Các linh kiện này đều được thiết kế để có thể hoạt động trong thời gian ngắn ở mức nhiệt khoảng 80 độ C, còn trong thời gian dài thì mức nhiệt sẽ phải giảm xuống để đảm bảo sức khỏe của chúng cũng như sự an toàn của người sử dụng.

Phần mềm và điều hòa nhiệt độ thông minh là thứ bạn cần

Con chip Qualcomm Snapdragon 835 có kích thước nhỏ hơn cả một đồng xu (ảnh: AndroidCentral)

Khi bạn thiết kế kernel (não bộ của hệ điều hành và có nhiệm vụ quản lý tài nguyên của hệ thống), bạn sẽ phải đảm bảo rằng nhiệt độ của các thành phần có trong máy phải được theo dõi và ngay lập tức can thiệp nếu có sự quá nhiệt xảy ra. Đối với CPU, cách để bạn làm điều này là giảm xung nhịp của các nhân của chúng. Xung nhịp là thứ quyết định có bao nhiêu công việc sẽ được xử lý mỗi giây, và khi tốc độ xử lý càng thấp thì phần mềm phản hồi càng chậm. Nói cách khác, phần mềm không thể làm việc nhanh hơn nếu các nhân CPU không đáp ứng được lượng công việc yêu cầu.

Android tuy không phải là phần mềm được tối ưu hóa tốt nhất trên thế giới, nhưng Google, các nhà sản xuất phần cứng và các nhà sản xuất điện thoại đều đang rất nỗ lực để cải thiện nó. Chrome OS cũng vậy. Nhưng ngay cả khi Android và Chrome OS ngang ngửa nhau về khả năng hoạt động của phần mềm, một chiếc Chromebook sẽ luôn có hiệu năng tốt hơn bất kỳ chiếc điện thoại nào có phần cứng giống nó vì Chromebook có thể xử lý nhiệt tốt hơn.

Câu trả lời đơn giản nằm ở kích thước của hai thiết bị. Một thiết bị có kích thước lớn hơn sẽ có nhiều không gian bên trong máy hơn và nhiệt sẽ dễ tỏa ra hơn. Không gian bên trong lớn hơn cũng đồng nghĩa với việc thiết kế các bộ tản nhiệt trở nên dễ dàng hơn và hiệu quả hơn, giúp thiết bị khó đạt mức nhiệt tối đa hơn và giữ được hiệu suất lâu hơn.

Chip ARM không hề yếu như bạn tưởng

Con chip được dùng trên Nexus 9 mang lại sức mạnh đáng kể nếu bạn lắp quạt và bộ tản nhiệt phù hợp (ảnh: AndroidCentral)

Chúng ta thường nghĩ rằng chip xử lý ARM chỉ được dùng khi không còn sự lựa chọn nào khác đến từ Intel hay AMD, vì chúng không tốt bằng. Điều này không hề đúng chút nào. Các công ty như Google sử dụng chip ARM trong các máy chủ có chức năng vận hành mạng internet, và các công ty như Nvidia sử dụng chip ARM để xử lý các ứng dụng trí tuệ nhân tạo vô cùng phức tạp. Trên quy mô nhỏ, chip ARM được dùng trong các router không dây vì chúng tiết kiệm năng lượng hơn và xử lý luồng dữ liệu được gửi đến nhanh hơn. Nói cách khác, chip xử lý ARM tốt ngang ngửa, thậm chí còn tốt hơn các CPU x86 truyền thống.

Chiếc Nexus 9 là một ví dụ điển hình. Được vận hành bởi con chip Tegra K1 của Nvidia, chiếc máy tính bảng có hiệu năng rất tốt, nhưng cách xử lý nhiệt lại gặp rất nhiều vấn đề. Đưa con chip đó lên bộ phát triển Jetson và bạn sẽ có một con quái thú thực sự. Với hệ thống tản nhiệt phù hợp, Tegra K1 mang lại hiệu suất ngang ngửa với con chip Core i5 của Intel nhưng tiêu thụ ít điện năng hơn.

Các chip xử lý ARM trên laptop và máy tính bảng Windows 10 sẽ có tốc độ thậm chí còn tốt hơn nữa, và các sản phẩm này hứa hẹn sẽ thành công rực rỡ khi chúng mang lại trải nghiệm tốt, thời lượng pin “khủng” và mức giá dần dễ chịu hơn theo thời gian – giống như điện thoại thông minh vậy.

Văn Hoàn

Leave a comment