Cuộc đua mảng chip PC của những ‘đại gia công nghệ toàn cầu”

Thời điểm chip M1 của Apple ra mắt cũng là lúc các ông lớn như Samsung, Microsoft, Google… bắt đầu một cuộc chơi mới.

Kể từ khi Apple giới thiệu chip M1 cho PC, hiệu năng của chip Arm PC đã thu hút sự chú ý của thị trường, đồng thời nó cũng trở thành tâm điểm cạnh tranh mới của nhiều nhà sản xuất chip điện thoại di động.

“Cơn bão” của Apple

Apple không phải là hãng đầu tiên ra mắt các nhà sản xuất chip PC dựa trên Arm, nhưng là công ty dẫn đầu xu hướng này. Vào tháng 11 năm ngoái, Apple đã tung ra con chip đầu tiên được thiết kế đặc biệt cho Mac-M1. Đây là một SoC tập trung vào tiêu thụ điện năng thấp và Apple kỳ vọng mở ra một kỷ nguyên mới của Mac.

Từ quan điểm dữ liệu, M1 là chip PC 5nm đầu tiên được Apple tung ra, chứa 16 tỷ bóng bán dẫn. Về phía CPU, mỗi lõi được thiết kế để chạy một tác vụ hoặc một luồng hiệu quả nhất có thể mà vẫn đảm bảo hiệu suất tối đa. Apple cũng tích hợp CPU, GPU, I/O cùng các chức năng bảo mật, lưu trữ để giúp cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng năng lượng, đây cũng là một điểm nổi bật so với các dòng chip truyền thống.

Có thể thấy, kinh nghiệm thiết kế trước đây của Apple mang đến sự đảm bảo cho dòng chip M1, đồng nghĩa với việc họ sẽ giảm bớt sự phụ thuộc vào Intel.

Nhưng ảnh hưởng của Apple có thể không dừng lại ở đó. Đối với Intel, ý nghĩa đằng sau sự ra mắt của M1 là mối đe dọa lớn nhất của họ – lần đầu tiên sau 15 năm, một công ty không có giấy phép x86 đang xây dựng một bộ vi xử lý tiêu dùng có thể cạnh tranh với x86. Nếu Apple duy trì hoặc cải thiện hiệu suất của bộ xử lý M1 của mình và đi trước các đối thủ x86 thì các công ty khác có giấy phép Arm sẽ chú ý đến điều này.

Samsung theo gót

Là một gã khổng lồ khác trên thị trường điện thoại di động, Samsung cũng cố gắng phát triển chip Arm PC, cụ thể là dòng Exynos 1000, có thể được sử dụng trong PC chạy Windows sắp tới. Theo các nguồn tin, ngoài Galaxy S21, Samsung có thể áp dụng con chip này cho nền tảng PC sử dụng Windows.

Exynos 1000 được xây dựng trên tiến trình 5nm. Tuy nhiên, tin tức gần đây cho thấy hiệu suất hiện tại của chip điện thoại di động dựa trên công nghệ 5nm không khả quan, gây ra một số cản trở đối với việc phát triển chip Arm PC của Samsung.

Nhưng khác với chip PC của Apple, có tin Exynos 1000 sẽ được bán ra bên ngoài, nếu Samsung tiến hành suôn sẻ như kế hoạch, đây có thể là một lĩnh vực mở rộng mới khác để họ giảm bớt sự phụ thuộc vào bộ nhớ.

Qualcomm đang ôm tham vọng

Có lẽ chịu ảnh hưởng từ Apple, Qualcomm, công ty đã vươn lên nhờ chip điện thoại thông minh, đang cố gắng đưa Arm đến nhiều lĩnh vực hơn.

Vào tháng 1 năm nay, việc Qualcomm mua lại Nuvia với giá 1,4 tỷ USD là một trong những động thái nhằm tìm kiếm sự phát triển trong một lĩnh vực rộng lớn hơn. Theo thông tin liên quan, Nuvia là công ty thiết kế CPU dựa trên kiến trúc Arm được thành lập vào năm 2019, do Gerard Williams (cựu Trưởng bộ phận thiết kế CPU của Apple) điều hành.

Theo báo cáo, Qualcomm quyết định thương vụ này vì cơ hội cho CPU Nuvia cạnh tranh với Intel và AMD trong lĩnh vực PC. Đây là bước chuẩn bị cho sự phát triển của các chip PC tiếp theo. Đặc biệt sau khi Apple ra mắt PC SoC, bộ xử lý đồ họa di động (GPU), công cụ AI, DSP và những sản phẩm tăng tốc đa phương tiện chuyên dụng của Nuvia có thể giúp Qualcomm bắt kịp làn sóng chip Arm PC này.

MediaTek “tham chiến”

Khi Qualcomm bắt đầu hướng tới chip Arm PC, MediaTek đang tích cực tìm kiếm hợp tác với các nhà sản xuất PC. Vào cuối năm 2019, hãng công bố thỏa thuận với Intel để đưa modem 5G lên PC. Modem mới này phát triển dựa trên nguyên mẫu Helio M70 5G và có tích hợp trên chip dành cho những smartphone hàng đầu.

Vào tháng 9/2020, MediaTek thông báo rằng họ sẽ nhắm mục tiêu tới Chromebook ra mắt chip PC Arm mới. Người phụ trách MediaTek cho biết, sau khi đầu tư vào thiết kế vi mạch của Chromebook cách đây 5 năm, vẫn còn rất nhiều việc phải làm trong lĩnh vực này. Công ty dự kiến ra mắt bộ xử lý MT8195 6nm phục vụ các sản phẩm Chromebook vào năm 2021 dựa trên TSMC

Trước đó, MediaTek đã tung ra chipset MT8192 và MT8195 cho Chromebook thế hệ tiếp theo vào tháng 11 năm ngoái. Dự kiến, Chromebook được trang bị MT8192 sẽ có mặt trên thị trường vào quý 2/2021.

Google không nhàn rỗi

Cuối năm ngoái, sự phát triển của Google trong lĩnh vực PC cũng được chú ý. Theo nguồn tin từ Axios, Google đang xem xét phát triển một bộ xử lý dành riêng cho Chromebook. Với nguồn lực dồi dào, hãng có thể thiết kế SoC riêng cho PC, nhưng vẫn lựa chọn thiết kế chip cho smartphone trước để tích lũy thêm kinh nghiệm.

Google đã phát hành thành công SoC có tên mã Whitechapel vào cuối năm ngoái. Bộ vi xử lý này dựa trên quy trình 5nm LPE của Samsung và sử dụng kiến trúc Arm 8 lõi, ngoài CPU và GPU, nó còn tích hợp bộ tăng tốc TPU của Google.

Nếu mọi thứ suôn sẻ, điện thoại Pixel của Google có thể được thay thế bằng chip Whitechapel vào cuối năm 2021. Nhưng theo tiến trình này, sự ra đời của chip PC Arm của Google có thể đến muộn hơn.

Microsoft theo kịp

Sau Apple, hãng phần mềm khổng lồ Microsoft bắt đầu phát triển chip PC. Theo Reuters, Microsoft đang nghiên cứu thiết kế bộ xử lý bên trong dùng để chạy các máy chủ đám mây. Người phát ngôn của Microsoft, Frank Shaw cho biết: “Vì chip là nền tảng của công nghệ, chúng tôi sẽ tiếp tục đầu tư vào năng lực của mình trong các lĩnh vực như thiết kế, sản xuất và công cụ, đồng thời thúc đẩy và tăng cường hợp tác với nhiều nhà cung cấp chip”.

Điều này được hiểu rằng các sản phẩm dòng Surface của Microsoft không chỉ sử dụng chip Intel và AMD, họ còn hợp tác với Qualcomm – Surface Pro X của hãng sử dụng chip tùy chỉnh SQ1 dựa trên Qualcomm Snapdragon 8cx. Cũng có thể thấy rằng Microsoft đã bắt đầu thử nghiệm tính khả dụng thương mại của chip PC Arm trước khi tiến hành tự phát triển chip.

Tạm kết

Thị trường PC được đánh giá đứng bên bờ vực thoái trào từ lâu, nhưng khi các nhà sản xuất chip điện thoại di động lần lượt lấn sân sang, thị trường sẽ trải qua một số thay đổi.

Khi xu hướng phát triển từ đám mây đến đầu cuối đóng vai trò thúc đẩy, cũng là thời điểm thuận lợi để Arm tạo ra bước đột phá trong nhiều lĩnh vực hơn, với sự tham gia của nhiều nhà sản xuất. Kết quả là, chúng ta thấy rằng khi thời gian bước sang một “ngày mới” (kỷ nguyên của Big Data), thị trường PC đang đứng trước cơ hội để chuyển mình.