Sau 7 năm ròng rã, tiến trình 14nm của Intel đã đi tới hồi kết
Cơn ác mộng 14nm của Intel đã sắp kết thúc, nhưng liệu một tương lai tươi đẹp đã đến hay chưa?
Với việc ra mắt dòng bộ xử lý Rocket Lake Gen 11, chuỗi ngày đau khổ kéo dài của Intel với các chip 14nm dường như cuối cùng đã kết thúc.
Intel vừa thông báo rằng dòng chip Rocket Lake sẽ là dòng bộ xử lý desktop cuối cùng sử dụng tiến trình 14nm và nó sẽ được kế nhiệm bằng dòng chip Alder Lake trên tiến trình 10nm ra mắt vào cuối năm nay. Mới đây nhất, dòng chip Xeon dành cho trung tâm dữ liệu của Intel cũng đã chuyển sang tiến trình 10nm, nghĩa là node 14nm của Intel thực sự đã đi đến cuối con đường.
Với việc 14nm đã đi tới hồi kết và một khoản đầu tư lớn về kỹ thuật đang ở phía trước, Intel cuối cùng đã kết thúc quá trình chuyển dịch từ 14nm sang 10nm kéo dài 7 năm ròng của mình. Chặng đường đó không chỉ dài đằng đẵng mà còn chứa đầy các chông gai, biến nó thành giai đoạn khó khăn nhất trong lịch sử của công ty.
Các chip Rocket Lake Gen 11th sẽ là những bộ xử lý cuối cùng của Intel dùng công nghệ 14nm
Từ tick-tock chuyển thành tock-tock
Từ năm 2007, Intel thường phát hành sản phẩm theo mô hình tick-tock. Điều này nghĩa là cứ sau mỗi 2 năm, Intel lại thu nhỏ bóng bán dẫn của mình. Bóng bán dẫn nhỏ hơn nghĩa là sẽ có nhiều hơn trong mỗi die chip – tất cả sẽ làm tăng hiệu quả, hiệu năng và giá thành. Nó cũng đúng với nhịp độ đổi mới theo Định luật Moore và quá trình phát triển bộ xử lý hơn 20 năm trước đó.
Tất cả thay đổi từ năm 2016. Đáng nhẽ vào năm đó, dòng Cannon Lake sẽ là dòng chip 10nm đầu tiên của Intel. Nhưng thay vào đó, công ty lại ra mắt dòng chip Kaby Lake vào năm đó. Và thay vì chuyển từ tiến trình 14nm xuống 10nm như chu kỳ “tick” mới, công ty bắt đầu lặp lại – hay “làm mới” – lại tiến trình 14nm của mình, hết năm này qua năm khác. Điều đó làm trì hoãn quá trình chuyển sang 10nm, từ năm 2015 sang đến hết 2017. Và điều đó bắt đầu làm mọi người khó chịu.
Lộ trình công nghệ chip của Intel trước đây với chip 10nm dự kiến ra mắt trong năm 2018 …
Ngay cả khi các chip 10nm đầu tiên của Intel ra mắt, nó cũng làm người dùng càng thêm chán nản. Cannon Lake, dòng bộ xử lý 10nm đầu tiên của Intel ra mắt vào Quý 4-2018 với một cấu hình duy nhất: i3-8121U – dòng chip năng lượng siêu thấp dành cho laptop – thật đáng thất vọng cho những người dùng chờ đến 3 năm cho một bước chuyển nhỏ nhoi như vậy.
Để đáp ứng nhu cầu làm mới bộ xử lý cho laptop, Intel buộc phải ra mắt dòng Whiskey Lake Gen 8 th để thay thế. Dù vẫn dùng tiến trình 14nm, nhưng nó đã cải thiện đáng kể hiệu năng so với Gen 7 th .
Video đang HOT
Người dùng lại phải chờ thêm 2 năm nữa mới thấy được người kế nhiệm Cannon Lake trên tiến trình 10nm ra mắt, lần này là Ice Lake Gen 10 th . Đó là một khoảnh khắc quan trọng cho Intel – lần đầu tiên người dùng có thể mua dòng bộ xử lý 10nm thực sự trên các laptop cao cấp. Chúng ra mắt cùng cách đặt tên mới (hậu tố trong tên sẽ là G, để phân biệt với dòng U vẫn dùng 14nm), chip đồ họa tích hợp mới và một số cải thiện về hiệu năng so với dòng chip 14nm.
… nhưng hóa ra vẫn chỉ là 14nm được dùng đi dùng lại trong nhiều thế hệ
Nhưng có 2 vấn đề với chúng. Xung nhịp quá thấp và sản lượng cũng thấp. Do vậy, song song với Ice Lake, Intel buộc phải ra mắt thêm dòng Comet Lake vẫn dùng 14nm để đáp ứng nhu cầu của thị trường. Không chỉ vậy, xung nhịp thấp của Ice Lake khiến nó chỉ phù hợp với dòng laptop mỏng nhẹ, hiệu năng thấp. Với TDP trên 28W, ví dụ dành cho desktop và laptop gaming, các con chip vẫn dùng 14nm.
Dấu chấm hết cho 14nm đã đến?
Sau một thời gian dài chậm chạp tăng cường sản lượng cho dòng chip 10nm, cuối cùng Intel đã có thể chuyển dịch hoàn toàn dòng chip laptop năng lượng thấp của họ ra khỏi công nghệ 14nm. Toàn bộ dòng chip Gen 11 th Tiger Lake đã sử dụng tiến trình 10nm, và giờ đây, hầu hết các laptop dùng chip Intel ra mắt trong năm 2021 đều dùng chip 10nm.
Lộ trình 7nm của Intel đã xuất hiện – Liệu chu kỳ tick-tock có quay trở lại?
Nhiều tin đồn cho biết, dòng bộ xử lý Tiger Lake-H hiệu năng cao sắp ra mắt trong thời gian tới sẽ hoàn tất quá trình chuyển toàn bộ chip laptop sang 10nm. Trong khi đó, dòng chip Alder Lake Gen 12 th sẽ kết thúc hành trình chuyển từ 14nm sang 10nm trên desktop vào cuối năm nay.
Dường như công ty biết rằng mình không thể trì hoãn ra mắt chip mới thêm một lần nào nữa và 10nm chưa phải điểm dừng cuối cùng của công nghệ. Cuối tháng 3 vừa qua, công ty đã công bố kế hoạch ra mắt chip trên tiến trình 7nm vào năm 2023 – đúng bằng một chu kỳ tick-tock như thường thấy trước đây.
Nhưng điều này cũng không có nghĩa Intel sẽ quay trở lại ngôi đầu ngay tức khắc. AMD và Apple vẫn đang bỏ khá xa Intel và khoảng cách về hiệu năng đang trở thành vấn đề ngày càng lớn đối với Intel. Dù sao đi nữa, đây là lần đầu tiên trong nhiều năm gần đây, Intel có vẻ như đang trở lại đúng đường đua – và cái chế.t của tiến trình 14nm là một tín hiệu tốt cho những điều sắp tới.
Đang dùng chip Intel, tại sao cả Microsoft, Amazon và Google "đổ xô" tự thiết kế chip cho đám mây của mình?
Các con chip tự thiết kế này sẽ mang tới các ưu điểm độc đáo cho dịch vụ đám mây của các công ty kể trên.
Đồng thời với quá trình chuyển đổi từ một cửa hàng sách online thành một người khổng lồ điện toán đám mây, Amazon cũng trở thành một trong những hãng thu mua chip lớn nhất thế giới cho các trung tâm dữ liệu của mình. Khi mảng kinh doanh đám mây của họ mở rộng ra hơn nữa, công ty ngày càng nghiêm túc hơn với dự định tự thiết kế chip thay vì mua chúng.
Bước chuyển mình này không chỉ tác động đến hoạt động kinh doanh của Amazon, mà còn của cả ngành công nghiệp bán dẫn cũng như đ.e dọ.a đến những nhà sản xuất chip truyền thống như Intel và AMD.
Amazon bắt đầu phát đi tín hiệu dự định của mình vào năm 2015 khi họ thâu tóm Annapuma Labs, một nhà thiết kế chip nhỏ của Israel. Kể từ đó, họ ngày càng tích cực hơn trong việc phát triển chip dành riêng cho những trung tâm dữ liệu của mình.
Chip dành riêng cho nền tảng đám mây của Amazon
" Công trình này là nền tảng - khi chúng tôi cải thiện phần cứng, mọi thứ sẽ chạy trên nó sẽ được cải thiện ." Nafea Bshara, đồng sáng lập Annapuma và giờ đây là phó chủ tịch Amazon Web Services, cho biết. Ví dụ điển hình cho nhận định này là Smugmug, dịch vụ ảnh online đang chạy trên AWS nhằm hiển thị hàng tỷ bức ảnh mỗi ngày cho người dùng.
Smugmug cho biết, họ đã giảm đến 40% chi phí đám mây của AWS kể từ khi chuyển sang dùng các instance chạy trên chip tự chế của Amazon, có tên gọi Graviton. Hiện tại Amazon vẫn đang phụ thuộc vào chip Intel cho các trung tâm dữ liệu của mình, nhưng đối với các khách hàng sử dụng chip riêng của họ như Smugmug, Amazon tính phí thấp hơn đến 20%. Hơn nữa, Smugmug còn cho biết, các chip của Amazon cũng tiết kiệm thời gian xử lý tác vụ đến 20%, giúp giảm chi phí xử lý điện toán giảm thêm một khoản đáng kể nữa.
Thời kỳ phục hưng của ngành bán dẫn
Không chỉ Amazon, Microsoft và Google cũng đang tự phát triển các chip chuyên dụng cho riêng mình. Xu hướng này phần nào cho thấy, những người khổng lồ công nghệ hiện tại đang khác biệt như thế nào với những nhà điều hành trung tâm dữ liệu trong quá khứ, vốn không có đủ nguồn lực để rót hàng trăm triệu USD vào tự thiết kế chip.
Chip dành cho đám mây Azure của Microsoft
Ngoài ra điều này cũng phản ánh một xu hướng chuyển dịch công nghệ khác đang diễn ra nhờ sự phổ biến của smartphone. Trong khi Intel và AMD đang tạo ra các con chip dành cho trung tâm dữ liệu với ưu tiên hướng đến tốc độ, các thiết bị di động như smartphone lại cần các bộ xử lý sử dụng các ít năng lượng càng tốt. Khi nhu cầu cho những thiết bị này gia tăng phi mã, nó cũng kéo theo nhiều biện pháp cải thiện năng lực xử lý của chip điện năng thấp và dần thu hẹp khoảng cách về hiệu năng với các bộ xử lý truyền thống trong trung tâm dữ liệu.
Hơn nữa, việc cải thiện mức độ năng lượng tiêu hao cũng đang ngày càng quan trọng hơn. Theo báo cáo của Applied Materials, nhà sản xuất thiết bị sản xuất chip lớn nhất thế giới, đến năm 2025, dự kiến các trung tâm dữ liệu sẽ tiêu thụ khoảng 15% điện năng toàn thế giới, tăng khoảng 2% so với năm ngoái. Do vậy, duy trì mức tiêu thụ điện năng thấp hiện còn quan trọng hơn bản thân việc tiết kiệm chi phí cho những nhà điều hành trung tâm dữ liệu.
Cũng giống như các chip smartphone, các chip điện năng thấp đang được thiết kế cho trung tâm dữ liệu cũng dựa trên thiết kế của hãng ARM. Cả Amazon và Microsoft đều sử dụng chip ARM làm nền tảng cho thiết kế chip nội bộ của họ.
Các chip Graviton của Amazon ban đầu chỉ được sử dụng trong những trường hợp đặc biệt, nhưng sau đó nó được phát triển thành con chip nền ARM đầu tiên có thể đối đầu thực sự với các chip đa dụng của Intel trong trung tâm dữ liệu.
" Đây là sự phục hưng trong ngành bán dẫn ." Ông Jon Bathgate, một nhà đầu tư từ hãng NZS Capital cho biết. Thị trường chip không còn là đường đua song mã giữa Intel và AMD nữa, mà nó đang kéo theo nhiều người khổng lồ khác tham gia vào.
Bộ xử lý chuyên dụng cho trí tuệ nhân tạo trên đám mây TPU của Google
Khi Amazon, Google và Microsoft đang tranh giành các khách hàng trên ngành điện toán đám mây, ưu điểm trong các con chip của họ sẽ trở thành lợi điểm bán hàng cho dịch vụ của mình. " Thật thú vị khi thấy các nhà cung cấp dịch vụ đám mây này bắt đầu khác biệt hóa bản thân hơn nữa ."
Một thương vụ đ.e dọ.a cả ngành công nghiệp chip
Cũng giống như xu thế hiện tại, không hãng nào trong số những người khổng lồ trên tự sản xuất các chip mà họ thiết kế, thay vào đó họ phụ thuộc vào chuỗi cung ứng quốc tế và cũng đang phải gánh chịu tác động từ đại dịch Covid-19. Nếu quá trình này tiếp tục kéo dài, nó sẽ làm chậm lại quá trình tăng trưởng của họ và ăn vào lợi nhuận.
Điều đó khiến thương vụ thâu tóm ARM của Nvidia Corp - cũng là một nhà thiết kế chip sử dụng trong các trung tâm dữ liệu - trở nên quan trọng thế nào đối với ngành công nghệ toàn cầu và khiến nó đang bị hoãn lại. Nvidia đã hứa sẽ duy trì khả năng tiếp cận mở đối với công nghệ của ARM và cho biết họ không có ý định làm khác đi. Một số khách hàng của ARM đã biểu lộ sự lo ngại về khả năng các nhà lập pháp chấp thuận thương vụ này.
Những lời khiếu nại đã bắt đầu được đưa ra, dù chúng vẫn còn riêng tư nhưng Bloomberg News cho biết, Google, Microsoft và Qualcomm nằm trong số các công ty đó.
Sự trỗi dậy của xu hướng chip tự thiết kế có thể làm giảm hơn nữa chi phí dành cho các sản phẩm tiên tiến và các đổi mới đột phá, mang lại lợi ích cho hầu hết các bên. Để cố gắng bắt kịp xu thế, Intel đã thâu tóm các startup thiết kế chip AI trong khi dành ra những nguồn lực riêng biệt để cải thiện hiệu quả năng lượng cho các sản phẩm dành cho điện toán đám mây, cũng như cung cấp khả năng tùy chỉnh thiết kế cho những khách hàng lớn nhất.
Nhưng ông Bathgate của NZS cho rằng, Intel sẽ gặp nhiều khó khăn để duy trì vị thế của mình. " Nó là một vấn đề hiện hữu cho Intel ".
Intel đầu tư thêm gần 500 triệu USD vào Việt Nam, mở rộng sản xuất chip và sản phẩm 5G Cơ sở của Intel tại Việt Nam sẽ sản xuất các nhân bộ xử lý thế hệ thứ 10 và một sản phẩm khác trên công nghệ 3D Stack. Báo cáo mới của Nikkei cho biết, nhà sản xuất chip Intel vừa đầu tư thêm 475 triệu USD vào chi nhánh tại Việt Nam, cơ sở thử nghiệm và lắp ráp chip lớn...