• Thứ Hai, 13/10/2014 00:42 (GMT+7)

    Máy tính cá nhân của năm 2015 & tiếp theo

    Đông Quân
    (PCWorldVN) Bất chấp nhận định thiếu lạc quan và cạnh tranh từ máy tính bảng và điện thoại thông minh, máy tính cá nhân vẫn đi theo quỹ đạo riêng với những công nghệ nền tảng mới.

    Chip Broadwell cho tablet và thiết bị lai

    Tại IFA 2014 vừa qua, Intel công bố chi tiết bộ xử lý Core M mới, mẫu chip Core i thế hệ thứ năm của hãng có tên mã Broadwell và cũng là thế hệ chip đầu tiên được sản xuất theo quy trình 14nm, sử dụng công nghệ FinFET mới với các transistor xếp chồng lên nhau dạng khối 3D.

    Trong mô hình chiến lược phát triển sản phẩm mới do ông Paul Otellini, cựu Giám đốc điều hành của Intel đưa ra vào năm 2007 dựa theo chu kỳ tick - tock, trong đó một mặt là tinh chỉnh vi kiến trúc hiện tại và một mặt khác là ra mắt thiết kế mới. Giai đoạn tick là quá trình thu nhỏ công nghệ chế tạo và tock là đưa ra vi kiến trúc mới, mỗi giai đoạn tương ứng một năm. Cụ thể trong chu kỳ tick – tock lần này, Intel giới thiệu bộ xử lý mới Core M (tên mã trước đây là Broadwell Y) dành cho máy tính bảng và thiết bị lai “2-trong-1”.

    Chip Core M vẫn sử dụng vi kiến trúc Haswell nhưng áp dụng quy trình sản xuất 14nm nên kích thước chip chỉ bằng phân nửa và mỏng hơn khoảng 30% so với Haswell. Điều này cho phép các nhà sản xuất thiết bị đưa ra những sản phẩm mới mỏng, nhẹ hơn và thời gian dùng pin lâu hơn. Bên cạnh đó, Core M mới sẽ có hiệu năng tính toán gấp đôi và khả năng xử lý đồ họa nhanh hơn khoảng 40% so với Core i thế hệ trước đó.

    Ông Kirk Skaugen, Phó chủ tịch kiêm Tổng giám đốc Mảng máy tính cá nhân của Intel cho biết Core M là dòng chip đầu tiên dành riêng cho máy tính bảng màn hình lớn và thiết bị lai thiết kế “2-trong-1” có hiệu năng tương đương máy tính để bàn nhưng vẫn giữ được mức tiêu thụ năng lượng rất thấp. Đại diện Intel cho biết bộ xử lý Core M mới có hiệu năng tính toán nhanh hơn phân nửa và khả năng xử lý đồ họa nhanh hơn khoảng 40%. Thời gian dùng pin của thiết bị cũng dài hơn khoảng 1 giờ 40 phút so với Core i thế hệ trước đó.

    Broadwell Core M lõi kép có mức tiêu thụ điện năng (TDP) 4,5W và đây cũng là bộ xử lý Core điện áp thấp nhất từ trước đến nay của Intel. Core M 5Y10 chạy ở xung 2,0 GHz, hỗ trợ công nghệ siêu luồng (hyper threading) nên có khả năng xử lý 4 luồng dữ liệu cùng lúc và Core M 5Y70 tích hợp công nghệ Intel vPro với tính năng bảo mật dữ liệu, xác định danh tính người dùng và truy cập mạng.

    Một số thử nghiệm ban đầu của Intel cho thấy điểm số đạt được của chip lõi kép Core M 5Y70 nhanh hơn chip Core i5-4302Y kiến trúc Haswell khoảng 19% trong các ứng dụng văn phòng, nhanh hơn khoảng 12% khi duyệt web, xử lý đồ họa 3D tăng 47% và cải thiện đến 82% trong việc chuyển đổi định dạng video.

    Thiết kế chip mới dành riêng cho máy tính bảng màn hình và thiết bị lai chứ không sử dụng cho máy tính cá nhân. Vì vậy nếu cần một hệ thống hiệu năng cao thì Core M không phải là lựa chọn phù hợp. Tuy nhiên nếu cần một sản phẩm có thiết kế độc đáo, thể hiện sự sáng tạo qua việc kết hợp giữa laptop và tablet mang đến những trải nghiệm thú vị thì đây là cuộc chơi của Core M, ông Andy Cummins, Giám đốc tiếp thị nền tảng di động của Intel nhấn mạnh.

    Trong năm 2013, Intel giới thiệu vi kiến trúc Haswell và là bước ngoặt lớn của hãng trong việc cải thiện thời gian dùng pin hiệu quả nhất từ thế hệ chip này sang thế hệ tiếp theo. Đây cũng là nền tảng phần cứng được Intel kỳ vọng tạo ra những thay đổi mạnh mẽ cho ultrabook. Nếu so với thế hệ Core i đầu tiên ra mắt vào năm 2010 thì Intel đã thành công trong việc tăng gấp đôi tuổi thọ pin, hiện năng đồ họa cải thiện khoảng bảy lần và hiệu suất chip tăng hơn gấp đôi, Rani Borkar, Phó chủ tịch nhóm Kiến trúc chip của Intel chia sẻ thêm. Bên cạnh đó, nền tảng chip mới còn hỗ trợ công nghệ kết nối không dây mới với đế cắm thông minh (smart docking), qua đó máy tính xách tay có thể xuất tín hiệu hình ảnh đến màn hình và kết nối thiết bị ngoại vi qua giao tiếp không dây.

    Intel cũng cho biết những mẫu tablet và thiết bị lai đầu tiên sử dụng chip Core M mới có mặt trên thị trường vào cuối năm nay và mở rộng đến 20 sản phẩm khác nhau trong năm sau. Về thị trường máy tính để bàn, hãng dự kiến giới thiệu chip mới có tên mã Broadwell U vào cuối năm nay và sẽ xuất hiện rộng rãi trên thị trường vào đầu năm 2015. 

    Chip Haswell-E vẫn dựa trên vi kiến trúc Haswell với công nghệ bán dẫn Tri-Gate, nền tảng cho desktop PC

     

    Chip Core M vẫn sử dụng vi kiến trúc Haswell

     Haswell-E – nền tảng cho máy tính để bàn

    Trong một động thái gần đây, Intel đã tung ra thị trường loạt chip Haswell-E mới với thiết kế hướng đến người dùng cần một hệ thống có hiệu năng vượt trội. Bên cạnh hai chip tầm trung là Core i7-5930K (3,5 GHz, 15 MB smart cache) và Core i7-5820K (3,3 GHz, 15 MB smart cache), Intel cũng giới thiệu mẫu chip cao cấp Core i7-5960X (3,0 GHz, 20 MB smart cache) nhằm thay thế cho phiên bản Ivy Bridge-E i7-4960X ra mắt vào cuối năm ngoái.

    Về cơ bản, chip Haswell-E vẫn dựa trên vi kiến trúc Haswell với công nghệ bán dẫn Tri-Gate cùng quy trình sản xuất 22 nm. Số lượng bóng bán dẫn của Haswell-E đạt con số 2,6 tỷ đồng thời kích thước đế bán dẫn (die size) cũng tăng lên 356 mm2, so với Ivy Bridge-E i7-4960X là 1,86 tỷ bóng bán dẫn và kích thước đế 257 mm2.

    Điểm chung của ba mẫu chip Haswell-E trên là sử dụng cùng socket LGA2011-v3 và có công suất tiêu thụ (TDP) 140W. Ngoài ra, chip Core i7-5960X là bộ xử lý có đến 8 nhân vật lý đầu tiên dành cho nền tảng máy tính cá nhân của Intel đồng thời hỗ trợ công nghệ siêu luồng nên có khả năng xử lý đến 16 luồng dữ liệu cùng lúc trong khi Core i7-5930K và 5820K chỉ có 6 nhân và 12 luồng.

    Điểm khác biệt lớn nhất là chip Core i7-5960X và i7-5930K có đến 40 tuyến PCI Express 3.0 để truyền tín hiệu trực tiếp giữa CPU và card đồ họa rời trong khi số tuyến PCI Express 3.0 của 5820K bị cắt giảm còn 28 tuyến. Vì vậy với cấu hình phần cứng sử dụng chip 5820K chỉ hỗ trợ thiết lập cấu hình đa card đồ họa 3-way SLI hoặc 3-way CrossFire với băng thông tối đa 16x – 16x – 8x.

    Thực tế cho thấy việc cắt giảm số tuyến PCI Express 3.0 của chip 5820K sẽ không ảnh hưởng nhiều đến khả năng xử lý đồ họa cũng như hiệu năng tổng thể của hệ thống vì phần lớn ứng dụng và cả game độ phân giải 4K vẫn chưa tận dụng được hết băng thông của 28 tuyến PCI Express.

     

    Chipset X99 Express trên bo mạch chủ MSI

     

    Chip mới, bo mạch chủ mới

    Như đề cập trên, bên cạnh bộ xử lý Haswell-E thì Intel cũng ra mắt thế hệ chipset bo mạch chủ mới X99 Express (tên mã Wellsburg). Về cơ bản, thiết kế socket LGA2011-v3 nền tảng Haswell-E không có tính tương thích ngược với socket LGA2011 của Sandy Bridge-E và Ivy Bridge-E. Cụ thể bộ xử lý Haswell-E Core i7-5930K sẽ không chạy được trên bo mạch chủ chipset X79 Express và ngược lại Ivy Bridge-E như chip 4960X cũng không chạy được với bo mạch chủ mới chipset X99 Express.

    Cũng cần lưu ý kể từ chipset P55 Express trở đi, Intel đã không còn sử dụng riêng hai chip cầu bắc và cầu nam (North Bridge và South Bridge) nữa mà thay vào đó là một chip duy nhất với tên gọi là PCH (Platform Controller Hub). Chức năng của PCH cũng giống với South Bridge, nghĩa là quản lý tất cả kết nối của hệ thống như PCI, PCIe, LAN, SATA, Sound, VGA.

    Chipset X99 Express vẫn giữ nguyên bốn đường tín hiệu DMI 2.0 (Direct Media Interface) để liên lạc với CPU và 8 tuyến PCI Express 2.0 dành cho các thiết bị ngoại vi. Một thay đổi hữu ích cho người dùng là tất cả cổng kết nối SATA đều là 3.0 (băng thông 6Gb/giây) và tổng số cổng USB chipset hỗ trợ là 14, gồm 8 cổng USB 2.0 và 6 USB. 3.0. Việc nâng cấp hỗ trợ SATA 3.0 là một điều đáng mừng, bởi người dùng có thể thiết lập cấu hình RAID phức tạp (RAID 5, 10…) hoàn toàn bằng kết nối SATA 3.0. Ngoài việc nâng cấp phần cứng, Intel cũng cập nhật Rapid Storage Technology lên phiên bản 13.1, kết hợp cùng công nghệ Dynamic Storage Accelerator (DSA) nhằm tối ưu khả năng lưu trữ của hệ thống.  

    DDR4 có tốc độ truy xuất nhanh và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn so với DDR3

     DDR4 lên ngôi

    Nền tảng Haswell-E cũng hỗ trợ thế hệ bộ nhớ mới DDR4 có tốc độ truy xuất nhanh và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn so với DDR3. Cùng với ổ cứng thì RAM cũng là một trong những phần cứng máy tính ít có sự thay đổi nhất. Bất chấp những công nghệ mới của CPU và GPU thì bộ nhớ hệ thống vẫn dựa trên kiến trúc cũ kỹ đã 7 năm tuổi.

    Nguyên nhân một phần do các nhà sản xuất chip nhớ chủ yếu tập trung cạnh tranh nhau về giá chứ không mặn mà trong việc nghiên cứu, phát triển RAM mới. Bên cạnh đó, đặc tả kỹ thuật của RAM phải được Hiệp hội công nghệ bán dẫn JEDEC thông qua và quá trình này thường mất khá nhiều thời gian. Tương tự chuẩn Wi-Fi ac bắt đầu được Viện kỹ thuật Điện và Điện tử (IEEE) phê chuẩn từ năm 2008 nhưng phải đến năm cuối cuối 2013 mới hoàn thiện.

    Trong giới hạn bài viết, chúng ta không đi sâu vào chi tiết kỹ thuật của DDR4 mà chỉ nhấn mạnh hai điểm cải tiến quan trọng nhất của DDR4 là mức tiêu thụ điện năng giảm còn 1,2V và băng thông lớn hơn nhờ phát triển của tuyến truyền (bus) dữ liệu hoàn toàn mới. Theo đặc tả kỹ thuật tổ chức JEDEC công bố, DDR4 có tốc độ truyền tải dữ liệu đạt 3,2 gigatransfers/giây trong khi DDR3 là 1,6 gigatransfers/giây, điện thế đầu vào là 1,2V - giảm khoảng 20% so với mức 1,5V của DDR3 và xung nhịp từ 2.133MHz đến 3.200MHz.

    Bên cạnh đó, DDR4 cũng hỗ trợ chế độ tiết kiệm năng lượng mới cho phép thiết bị “ngủ” sâu hơn trong trạng thái chờ (stand by) mà không cần phải làm tươi bộ nhớ định kỳ. Dự kiến chế độ tiết kiệm này này sẽ giảm lượng điện năng tiêu thụ của thiết bị khi không hoạt động từ 40 – 50% so với trước đây. Điều này cũng đồng nghĩa với lượng nhiệt tỏa ra ít hơn và thời gian dùng pin lâu hơn. Máy tính xách tay và máy chủ sẽ nhận được nhiều lợi ích nhất từ những điều trên khi sử dụng DDR4. Đặc biệt là các data center (trung tâm dữ liệu) với dung lượng bộ nhớ hàng terabyte và hoạt động liên tục 24/7 thì vấn đề hệ thống tản nhiệt và lượng điện năng tiêu thụ luôn là bài toán lớn của máy chủ. Việc chuyển sang sử dụng DDR4 sẽ tiết giảm đáng kể chi phí tiền điện hàng tháng. Với laptop tầm trung và cao cấp, việc giảm khoảng 20% lượng điện năng tiêu thụ có ý nghĩa quan trọng, giúp kéo dài thời gian sử dụng pin máy tính.

    Tương tự smartphone và máy tính bảng cũng được hưởng lợi không ít bởi các thiết bị di động thường chỉ trang bị bộ nhớ dung lượng từ 1 – 2 GB. Bên cạnh màn hình là thành phần tiêu thụ điện năng nhiều nhất đi thì việc sử dụng bộ nhớ DDR4 sẽ giúp giảm đáng kể lượng điện năng tiêu thụ. Ngoài ra, DDR4 cũng có băng thông rộng hơn, đáp ứng tốt hơn yêu cầu của game di động và việc trình chiếu phim ảnh độ phân giải 4K. Qualcomm dự kiến sẽ xuất xưởng mẫu chip di động cao cấp Snapdragon 810 sử dụng chip nhớ LP-DDR4 (DDR4 điện áp thấp) trong nửa đầu năm 2015 trong khi nhà sản xuất chip SK Hynix cho biết đã chuyển giao những mẫu chip LP-DDR4 cho các hãng sản xuất thiết bị.

    Về phía máy tính để bàn thì việc giảm lượng điện năng tiêu thụ không có nhiều ý nghĩa so với băng thông rộng hơn DDR3. Cụ thể DDR4 có xung nhịp từ 2.133MHz đến 3.200MHz trong khi mức xung cao nhất của DDR3 chỉ 2.400MHz. Hiện tại thì những kit RAM DDR4 đầu tiên đã xuất hiện tại thị trường Việt Nam với số lượng hạn chế và giá cao gấp nhiều lần so với kit DDR3 có cùng dung lượng.

    Máy tính sẽ kết nối không dây

    Sau những thông tin chia sẻ tại Computex 2014 vừa qua, Intel cho biết đang phát triển đế cắm thông minh (smart docking), qua đó máy tính xách tay có thể xuất tín hiệu hình ảnh đến màn hình và kết nối thiết bị ngoại vi qua giao tiếp không dây. Đế cắm này sẽ loại bỏ các cổng giao tiếp HDMI và DisplayPort trực tiếp của máy tính xách tay cũng như cung cấp kết nối USB 3.0 tốc độ cao trong việc truyền dữ liệu đến thiết bị ngoại vi.

    Nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới cũng đang có kế hoạch phát triển công nghệ "proximity-based peripheral syncing" tạm dịch công nghệ đồng bộ thiết bị ngoại vi dựa trên khoảng cách, trong đó màn hình có thể tự kích hoạt và kết nối với máy tính qua giao tiếp không dây trong một phạm vi giới hạn. Khi di chuyển trong một không gian nhất định như văn phòng chẳng hạn, máy tính có thể tự động kết nối với các màn hình hoặc máy chiếu không đây để cung cấp một trải nghiệm trực tuyến hình ảnh chất lượng cao mà không cần cắm cáp bổ trợ.

    Intel cho biết phần lớn công nghệ máy tính không dây của hãng sẽ dựa trên WiGig, kết nối không dây băng thông rộng có tốc độ chuyển tải dữ liệu lên đến 7 Gb/giây, nhanh gấp 10 lần so với kết nối Wi-Fi chuẩn n. Kết nối WiGig tương thích ngược với hầu hết các thiết bị sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trên các băng tần 2,4 và 5 GHz, có thể sử dụng thay thế cho USB, DisplayPort, PCIe và cả HDMI. Thêm vào đó, Intel cũng đang xem xét ứng dụng WiGig trong bàn phím không dây và chuột của máy tính xách tay.

    Bên cạnh đó, Intel cũng đang phát triển bộ sạc không dây của laptop thay cho bộ sạc truyền thống vốn khá nặng và cồng kềnh. Tại triển lãm Computex vừa qua, hãng đã trình diễn bản mẫu bộ sạc không dây dựa trên công nghệ cộng hưởng từ Rezence của nhóm nghiên cứu sạc không dây A4WP. Hãng cũng cam kết sẽ thúc đẩy công nghệ cộng hưởng từ Rezence trở thành nền tảng phổ biến. Để đạt được hiệu quả, sạc không dây cần được nhúng trong tất cả mọi thứ, từ đồ nội thất trong quán café cho tới bàn ăn trên máy bay. Đối thủ lớn của Rezence hiện nay là Qi, do Wireless Power Consortium, liên minh các nhà phát triển sạc không dây triển khai.

    Công nghệ không dây sẽ giúp thay đổi bộ mặt của máy tính cá nhân trong những năm tới. Công nghệ máy tính không dây cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của kết nối WiGig và nhiều hãng đã có sự quan tâm, đầu tư vào công nghệ này. Vào tháng trước, Qualcomm đã mua lại Wilocity, hãng đang phát triển công nghệ WiGig với một số tiền không được công bố nhằm mục đích tích hợp WiGig trong chipset di động Snapdragon của hãng để điện thoại thông minh và máy tính bảng không dây có thể xuất video độ phân giải 4K ra màn hình ngoài.

    PC World VN, 10/2014

    ID: A1410_41