CPU mới của Samsung có thể sánh ngang với Apple nhưng có ra mắt nổi hay không là câu chuyện khác

Samsung đã đóng cửa bộ phận nghiên cứu và phát triển CPU ở Ausin và San Jose, nhưng lõi Mongoose tùy biến của họ vẫn còn sống.

Cụ thể, một tài liệu mới được xuất bản trực tuyến gần đây bởi nhóm CPU của Samsung ở Austin, “Evolution of the Samsung Exynos CPU Microarchitecture” (Quá trình tiến hóa của vi kiến trúc CPU Samsung Exynos), đã nêu chi tiết lịch sử của lõi M này, và tiết lộ những thông tin về CPU M6 chưa hề được công bố trước đây.

Chúng ta vẫn chưa biết về số phận của CPU M6 do Samsung phát triển. Dù nhóm thiết kế đã bị giải tán, các CPU của họ đã kịp hoàn thiện trước thời điểm công bố. Do đó vẫn có khả năng Samsung sẽ sử dụng một SoC Exynos cuối cùng với lõi Mongoose cho một sản phẩm nào đó ra mắt cuối năm 2020 hoặc đầu năm 2021. Hoặc có lẽ công ty sẽ nhanh chóng chuyển sang sử dụng SoC Cortex-A78 hoặc Cortex-X1 mới nhất của ARM. Chúng ta sẽ phải chờ thêm một thời gian nữa mới biết được thông tin chính thức. Còn bây giờ, hãy xem qua M6 có gì hấp dẫn.

Chúng ta đã biết gì về CPU Samsung M6?

Tài liệu đề cập đến ở trên có chứa mọi thứ bạn cần biết về M6. Ở đây chúng ta chỉ tóm tắt lại một số thông tin chính mà thôi. Nói ngắn gọn, M6 là CPU mới nhất và mạnh nhất của Samsung. Nó được thiết kế với quy trình 5nm và có xung nhịp lên đến 2.8GHz.

Điểm đáng chú ý của M6 là nó có bộ nhớ cache L1 lên đến 128KB, L2 2MB, và L3 4MB, cung cấp cho mỗi lõi nhiều bộ nhớ hơn hẳn so với các CPU khác. Lõi M6 cũng có khả năng thực thi, với 6 đơn vị xử lý toán cơ bản, 2 đơn vị nhánh, và 4 đơn vị FMAC/FMUL/FADD để xử lý những phép tính lớn. Bộ phận ống dẫn giải mã có 8 instruction, mang lại cho các đơn vị trên khả năng thực hiện rất nhiều tác vụ với mỗi chu kỳ xung nhịp. M6 còn có một predictor cải tiến, kích thước lớn hơn 50%, được thiết kế để thích nghi với những thay đổi trong các ngôn ngữ và phong cách lập trình phổ biến.

Bảng dưới đây sẽ so sánh các thành phần quan trọng trong CPU của M6 với lõi A13 Lightning của Apple và Cortex-X1 của ARM. Có khá nhiều điểm tương đồng đáng chú ý giữa các lõi này, cho thấy xu hướng của các hãng trong việc tăng instruction trên mỗi xung nhịp và tăng cường khả năng xử lý song song. M6 là một lõi rất mạnh, với hiệu năng luồng đơn vượt trội so với M5. Samsung rõ ràng đang muốn đạt được hiệu năng giống Apple với M6, nhưng hiệu năng thực tế ra sao, chúng ta chưa biết. Và khả năng tiết kiệm điện cũng là một vấn đề hoàn toàn khác.

Thay vào đó, bảng so sánh trên cho thấy nhu cầu và động lực của các hãng trong việc đẩy mạnh hơn nữa hiệu năng của các smartphone hiện đại. Chức năng và những công việc mà các thiết bị di động cần đảm nhiệm đã thay đổi và tăng lên rất nhiều kể từ khi Samsung ra mắt lõi M1 thế hệ đầu tiên. Một số ứng dụng đòi hỏi nhiều instruction trên mỗi xung nhịp hơn để đạt được hiệu năng tối đa. Có nghĩa là CPU phải có hệ thống ống dẫn rộng hơn, với nhiều đơn vị thực thi hơn, và từ đó cần nhiều cache và các predictor thông minh hơn. Kết quả là chúng ta có những lõi CPU tiêu thụ nhiều điện năng hơn, đắt đỏ hơn, và kích thước lớn hơn.

Trong tài liệu, các kỹ sư Samsung cho biết số instruction trung bình trên mỗi chu kỳ tăng từ chỉ 1.06 với M1 lên 2.71 với M6, tức tỉ lệ tăng 20,6%/năm.

Trông chờ gì ở SoC Exynos cao cấp sắp tới

Một con chip di động có nhiều vấn đề cần bàn đến hơn là chỉ CPU, nhưng thông tin liên quan SoC Exynos thế hệ tiếp theo của Samsung vẫn còn khá mập mờ ở thời điểm hiện tại. Xét những thông tin đã có về M6, nhiều khả năng Samsung sẽ cho Mongoose một cơ hội cuối cùng. Nhưng điều gây tranh cãi là nếu lõi M6 này gây thất vọng như M5 trên một số biến thể của Galaxy S20 thì sao? Ngược lại, những người hâm mộ của hãng sẽ than vãn về quyết định đóng cửa bộ phận R&D CPU của Samsung nếu SoC Exynos mới có chất lượng tốt hơn trước.

Nếu M6 đã bị hủy bỏ, Samsung vẫn có nhiều lựa chọn cho SoC thế hệ tiếp theo của họ. ARM Cortex-A78 có khả năng tiết kiệm điện năng tốt hơn, nhưng không thực sự phù hợp với mục tiêu thiết kế của công ty trong thập kỷ qua. Thay vào đó, CPU Cortex-X1 của ARM lại có hiệu năng lõi đơn mà Samsung đang theo đuổi. Nhưng điều đó chỉ khả thi nếu Samsung tham gia chương trình CXC của ARM. Về mặt GPU, sử dụng Mali-G78 có vẻ là một lựa chọn hợp lý. Dù một SoC Samsung với GPU của AMD đã được lên kế hoạch ra mắt trong năm 2021, có thể trùng với lịch ra mắt Galaxy S30, nhưng vẫn còn rất nhiều khả năng khác.

Samsung luôn tung ra một con chip Exynos mới với mỗi thế hệ Galaxy Note, và có một con chip 5nm được đồn đoán là đang được phát triển dành cho Galaxy Note 20. Nhưng công ty thường làm mới các lõi CPU của mình theo chu kỳ từng năm. Nhiều khả năng chúng ta sẽ phải đợi cho đến khi SoC Exynos phiên bản 2021 của Samsung ra mắt mới biết được số phận của M6.