Vì sao A11 Bionic vượt trội so với chip của Qualcomm và Samsung?

VietTimes -- Chắc bạn sẽ hoài nghi liệu hiệu năng của A11 Bionic có mạnh như trên lý thuyết? Trong bài viết, dựa theo nghiên cứu của Gary Sims, cây bút kỳ cựu của tờ Android Authority giúp bạn giải đáp thắc mắc này.

Nguyên tắc của Apple là không sử dụng lại bộ vi xử lý cũ cho thiết bị mới. Năm nay cũng chẳng phải ngoại lệ, có đến 3 mẫu iPhone gia nhập vào đại gia đình Apple gồm iPhone 8, 8 Plus và iPhone X. Cả 3 người anh em này đều sử dụng bộ vi xử lý tự sản xuất của Apple là A11 Bionic. Qua kết quả thử nghiệm mà trang Geekbench cung cấp, A11-Bionic sở hữu điểm số vượt trội, bỏ xa những bộ vi xử lý hàng đầu của Qualcomm, Samsung, Huawei.

Thành công là cả một quá trình

Vi xử lý Apple A7. Nguồn: Android Authority Cận cảnh vi xử lý Apple A7 (Nguồn: Android Authority)

Thực tế, Apple vẫn sử dụng cấu trúc truyền dẫn dữ liệu ARM 64-bit và phương pháp thiết kế hệ thống trên chipset (SoC) giống như đa phần các hãng sản xuất bộ vi xử lý đang làm. Tuy nhiên, Apple lại là công ty duy nhất có bản quyền thiết kế với kiến trúc do ARM cung cấp. Điều này cho phép Apple có thể tự sản xuất vi xử lý của mình mà vẫn giữ được tính bảo mật tuyệt đối. Tháng 9/2013, họ công bố vi xử lý thế hệ đầu A7 trên iPhone 5s với xung nhịp 1.4 Ghz. Đây là vi xử lý đầu tiên của Apple sử dụng kiến trúc ARM-64.

Quay lại thời điểm trước năm 2013, cả Apple và Qualcom cùng sử dụng kiến trúc ARMv7 32-bit cho thiết bị của mình. Thậm chí Qualcomm còn đi trước với thiết kế hệ thống trên chip Snapdragon 800. Họ thực sự đã quá tự tin vào con chip sử dụng nhân Krait 400 cùng GPU Adreno 330.

Tận dụng thời điểm Qualcomm còn ngủ quên trên chiến thắng, Apple bất ngờ công bố bộ vi xử lý dựa trên kiến trúc ARMv8 64-bit. Qualcomm bây giờ mới nhận ra vấn đề và bắt tay vào nghiên cứu thế hệ CPU 64-bit.

Tháng 4 năm 2014, Qualcom tung ra vi xử lý Snapdragon 810 với 4 nhân Cortex-A57 và 4 nhân Cortex-A53. Cũng trong năm đó, Apple giới thiệu CPU-64 thế hệ thứ 2 với tên gọi Apple A8. Không chịu thua, tháng 3 năm 2015, Qualcomm cho ra mắt thế hệ CPU 64-bits tự sản xuất đầu tiên, Snapdragon 820, với lõi Kryo được tinh chỉnh.

Cuộc đua song mã giữa Apple và Qualcom chưa đến hồi kết. Tháng 9 năm 2015, Apple tiếp tục công bố CPU 64-bits thế hệ thứ 3 của mình, Apple A9 sử dụng trên iPhone 6s. Họ bỏ xa Qualcomm đến 2 thế hệ CPU.

Năm 2016, Qualcomm đàm phán lại với ARM. Nhưng lúc này, điều khoản đã khác. Theo đó, ARM sẽ cho phép các đối tác thân thiết của mình tiếp cận những thiết kế mới trước. Hệ quả chính là nhân CPU Kryo 280. Qualcomm đã phải ngậm ngùi sử dụng 4 nhân Cortex-A57 và 4 nhân Cortex-A53 cải tiến trên Snapdragon 835. Dù vậy, chipset này vẫn ra mắt chậm hơn Apple A10 đến vài tháng.

Thành quả xứng đáng

Tháng 9 năm nay, Apple một lần nữa qua mặt Qualcomm với việc công bố Apple A11, thế hệ CPU 64-bit thứ 4 của họ. A11 mang trong mình 6 nhân CPU gồm 2 nhân hiêu suất cao (Monsoon), 4 nhân tiết kiệm điện năng (Mistral). Ngoài ra nó còn được trang bị thêm 1 GPU tự sản xuất tách rời, mà theo Apple mạnh hơn người tiền nhiệm 30%. Đây được cho là lý do Apple chấm dứt hợp đồng với PowerVR vào 4/2017, sau khoảng thời gian dài hợp tác.

Apple cũng khẳng định rằng nhân Monsoon có tốc độ tốt hơn 25% so với nhân Hurricane và nhân Mistral nhanh hơn 70% so với nhân Zerphyr trên A10. Cùng trên dây chuyền sản xuất 10nm như người tiền nhiệm nhưng A11 tích hợp tới 4,3 tỷ bóng bán dẫn mà vẫn giữ kích thước thật nhỏ hơn tới 30%. Phải thừa nhận, đây là cải tiến cực kỳ thông minh, đảm bảo hiệu năng của A11 trong khi giảm lượng điện hao phí do hiện tượng rò rỉ electron giữa các cổng bán dẫn.

Bảng thống kê dựa vào kết quả thử nghiệm trên trang Geekbench so sánh giữa A11, A10 và Snapdragon 835 đã kiểm chứng khẳng định này.

Bảng thống kê dựa vào kết quả thử nghiệm trên trang Geekbench so sánh giữa Apple A11, A10 và Qualcom Snapdragon 835 Bảng thống kê dựa vào kết quả thử nghiệm trên trang Geekbench
so sánh giữa Apple A11, A10 và Qualcom Snapdragon 835.
Nguồn: AndroidAuthority

Bạn có thể thấy dù có ưu thế về số lượng nhân nhưng Snapdragon 835(8 nhân) vẫn để A11 Bionic (6 nhân) vượt qua với điểm số cao gấp đôi. Đồng thời, tốc độ xử lý đơn nhân của Snapdragon 835 khó có thể sánh với những gì A11 làm được.

Đáng tiếc Geekbench chưa thể cung cấp kết quả thử nghiệm trên những thành phần còn lại của hệ thống trên chip (SoC) như bộ lọc nhiễu (DSP), vi xử lý hình ảnh (IPS) hay vi xử lý trí tuệ nhân tạo, những yếu tố có thể ảnh hưởng đến quá trình sử dụng thường nhật. Tuy nhiên, chỉ cần nhìn qua thì đến chuyên gia khó tính nhất cũng có thể xác định đâu là bộ vi xử lý hàng đầu.

Tất cả nằm ở sự khác biệt

Slogan nổi tiếng đã gắn bó với thương hiệu Apple từ trước tới nay. Slogan nổi tiếng đã gắn bó với thương hiệu Apple từ trước tới nay.
Nguồn: CultofMac

Thành công của Apple không đến một cách tự nhiên. Họ sở hữu đội ngũ kỹ thuật hàng đầu thế giới và luôn nổi tiếng với độ hoàn thiện của sản phẩm. Nhưng sau đây là những yếu tố chỉ Apple mới có thể làm nên sự khác biệt.

Đầu tiên, Apple đã tiếp cận công nghệ sản xuất CPU 64-bit của ARM từ rất sớm. ARM đã công bố nhân CPU Cortex A57 từ tháng 10 năm 2012 nhưng do một vài nguyên nhân đến năm 2014, đối thủ của họ mới ứng dụng được công nghệ này. Bởi mối giao hảo với ARM, Apple mới có thể ra mắt CPU 64-bit ARM đầu tiên trên thiết bị của mình.

Thứ hai, Apple luôn nổi tiếng về mức độ tương thích tốt về phần cứng bởi họ làm chủ công nghệ sản xuất vi xử lý và thiết bị của riêng mình. Và như đã biết, sản xuất vi xử lý cho thiết bị di động chưa bao giờ là dễ vì vậy nó tiêu hao rất nhiều thời gian mà Apple lại quá biết cách tận dụng thời gian để qua mặt tất cả đối thủ.

Thứ 3, giá thành thiết kế và sản xuất vi xử lý cho thiết bị di động luôn cực kỳ đắt đỏ. Nhưng khác Qualcomm, chính Apple là công ty kinh doanh thiết bị nên họ có thể áp giá thành bán lẻ vào mỗi sản phẩm bù vào chi phí sản xuất.

Thứ 4, trong khi xu hướng của công nghệ vi xử lý hiện nay là chạy đua về kích thước. Chipset có kích thước càng nhỏ thì càng tốn ít chi phí dành cho lớp silicon tản nhiệt. Apple lại bình thản đứng bên lề bởi chính họ quyết định giá thành thiết bị, kể cả phải dùng vi xử lý cỡ to đi chăng nữa.

Cuối cùng, Apple chứng minh họ có thể sản xuất vi xử lý không cần có xung nhịp cao nhưng vẫn đảm bảo tối đa khả năng đa nhiệm, điều mà ARM chưa thể làm được. Thực tế, A10 hoàn thành tốt nhiệm vụ với tốc độ xung nhịp 2,34 Ghz trong khi Cortex A57 cần tới 3 Ghz. Dù Geekbench đã đưa ra đánh giá sơ bộ nhưng A11 Bionic vẫn khiến tất cả tò mò về tốc độ thực sự mà nó có thể đạt được.

Apple A11 Bionic Cận cảnh vi xử lý Apple A11 Bionic. Nguồn: ScocialTech360

Tính tới thời điểm viết, có thể khẳng định A11 Bionic chính là vi xử lý có tốc độ nhanh nhất thế giới. Bạn sẽ phải chờ rất lâu nữa mới thấy Qualcomm, Samsung hay Huawei có thể soán ngôi của Apple ở lĩnh vực sản xuất vi xử lý di động, trừ khi họ gặp vấn đề nghiêm trọng trong khâu sản xuất. Và nếu điều này xảy ra, nó sẽ thôi thúc các hãng khác đem đến cho người sử dụng sản phẩm chất lượng hơn trong tương lai.