Mới đây, Apple đã cho ra mắt một loạt sản phẩm Mac chạy chip di động ARM với hiệu năng đáng kinh ngạc, hãng cho rằng máy Mac chạy chip mới này sẽ cải thiện hiệu suất CPU lên tới 3.5 lần và GPU lên tới 6 lần thế hệ cũ mà lại tiết kiệm điện hơn gấp đôi. Vậy chip ARM là gì và tại sao các chuyên gia cho rằng nó có thể cách mạng hóa nền công nghiệp điện tử? Hãy cùng TecHland tìm hiểu trong bài viết ngày hôm nay nhé.
- Chip ARM là gì?
Trước khi tìm hiểu tại sao việc thay đổi sang ARM lại mang tới cải thiện đáng kể đến vậy, chúng ta hãy tìm hiểu xem chip ARM là gì? ARM ( Advance RISC Machine) là một loại kiến trúc vi xử lý được tạo ra và độc quyền bởi công ty Arms Holdings có trụ sở chính ở Anh. Arms Holding vừa phát triển vừa cấp phép bản quyền kiến trúc chip của họ cho những công ty khác như Qualcomm, Samsung hay Apple. Những công ty thứ 3 này có thể cải thiện hoặc thay đổi thiết kế của chip dựa theo kiến trúc vi xử lý của Arm và cũng có thể độc quyền hóa những thay đổi này, đó cũng là lý do vì sao, mặc dù sử dụng chung một kiến trúc, mỗi hãng lại sản xuất ra chip có hiệu năng khác nhau đến vậy
Để các bạn dễ hình dung hơn thì hãy nghĩ Arm Holdings như là một người thiết kế khung thép của một tòa nhà cao tầng. Mỗi lần ra một thiết kế khung thép mới thì họ sẽ bán bản thiết kế này cho bên thứ 3, để bên thứ 3 có thể xây dựng tòa nhà như thế nào để cho phù hợp với khung thép này nhất. Càng tương thích thì cấu trúc càng khỏe.
2. Nó khác gì với chip máy tính của Intel và AMD?
Intel cũng có kiến trúc vi xử lý độc quyền của họ, có tên gọi là x86. Giống như ARM, kiến trúc x86 cũng được cấp phép bản quyền cho bên thứ 3, nổi bật nhất là AMD. Nhưng khác với công ty Arm holdings, Intel vừa phát triển kiến trúc, cũng vừa cải thiện và thay đổi thiết kế bộ vi xử lý của họ. Thế nên, Intel mới có thể thống trị thị trường sản xuất vi xử lý lâu đến vậy.
Sự khác biệt lớn nhất giữa chip ARM với chip x86 trên máy tính thông thường, đó chính là ARM sử dụng tập lệnh (instruction set) đơn giản hơn rất nhiều. Tập lệnh càng đơn giản thì chip càng xử lý được nhiều câu lệnh trong khoảng thời gian ngắn hơn. ARM sẽ xử lý từng câu lệnh một và sẽ hoạt động trên nguyên tắc tối giản, tối ưu hóa cách xử lý thông tin. Thêm vào đó, nó cũng có cấu trúc phần cứng đơn giản hơn nên chi phí sản xuất của ARM sẽ rẻ hơn. Còn x86 sử dụng nhiều tập lệnh phức tạp hơn và có thể xử lý nhiều câu lệnh cùng một lúc nhưng điều này sẽ dẫn đến việc chip x86 chạy rất tốn điện và không được tối ưu hóa.
Để mọi người dễ hình dung hơn thì hãy tưởng tượng bạn là CPU theo kiến trúc ARM còn đồng nghiệp của bạn là CPU x86. Sếp cùng giao cho mỗi người 2 việc giống nhau, đều rất phức tạp và 2 người khó có thể làm hết trong khoảng thời gian được giao. Đồng nghiệp của bạn sẽ bắt tay vào làm luôn, làm hết tất cả các việc trong cùng một lúc và trong thời gian nhanh nhất có thể, làm vậy thì sẽ rất mệt mỏi và tốn sức. Còn bạn sẽ chia nhỏ từng công việc ra trước, sắp xếp sao cho phù hợp nhất để đỡ tốn sức nhưng vẫn kịp hạn. Các bạn có thể thấy là cùng công việc nhưng mỗi kiến trúc chip lại có cách xử lý khác nhau.
3. Lợi ích của máy Mac khi chạy chip ARM M1 mới ?
Apple đã thông báo việc chuyển hoàn toàn bộ vi xử lý của máy tính Mac sang cấu trúc ARM trong sự kiện WWDC tháng 6 năm 2020. Điều này đã làm mây làm gió trong giới công nghệ vì trong thời điểm đó, rất ít ứng dụng máy tính Desktop như Photoshop, Premiere, hay những ứng dụng dùng để lập trình có thể tương thích với chip ARM. Mặc dù kiến trúc này được giới thiệu từ năm 1985, nhưng vì tính chất chạy ít điện với hiệu quả của nó, nên ARM mới chỉ xuất hiện trên những thiết bị cầm tay như điện thoại di động, máy tính bảng,… Mà người sử dụng những thiết bị cầm tay này lại không có nhu cầu cao nên rất ít lập trình viên viết app chuyên dụng cho kiến trúc này. Vậy nên, dư luận đã lo lắng với sự chuyển giao này.
Nhưng sau màn ra mắt đáng kinh ngạc của chip M1, Apple đã xóa tan mọi lo âu vì hãng đã không những cải thiện đáng kể hiệu suất với hiệu năng của chip mới mà họ còn bảo đảm tương thích với hầu hết tất cả các app Desktop được viết cho kiến trúc x86. Dưới đây là những lợi ích mà M1 đem lại cho dòng Mac mới.
a) Mac dùng chip M1 sẽ chạy nhanh hơn rất nhiều
Apple đã và đang đi đầu trong ngành thiết kế bộ vi xử lý ARM. Dòng chip A được dùng trên iPhone luôn đi đầu về cả tốc độ lẫn hiệu năng. Mỗi lần iPhone mới ra mắt là cũng phải mất ít nhất 1 năm sau thì Qualcomm mới có thể bắt kịp. Chính vì vậy, cũng không có gì quá bất ngờ khi chip M1 trên Mac sở hữu CPU nhanh hơn gấp 3.5 lần và GPU mạnh hơn gấp 6 lần thế hệ Mac cũ chạy chip Intel. Ngoài ra, M1 sở hữu một đặc điểm mà các chip x86 khác không thể có được, đó chính là 16 lõi nhân đặc biệt dành riêng cho AI và Machine Learning (học máy), điều này sẽ cải thiện khả năng học máy lên tới 15 lần thế hệ cũ.
b) Tiết kiệm pin
Như mình nói ở trên thì bản chất của ARM là tối ưu hóa công việc để cải thiện tối đa hiệu năng. Thêm vào đó, việc Apple tích hợp rất chặt chẽ giữa phần cứng với phần mềm sẽ đem đến cải thiện thời lượng pin đáng kể. Như trên MacBook Pro 13, mặc dù kích cỡ pin vẫn là 58.2 Watt-hour như thế hệ cũ, nhưng thời lượng pin đã được cải thiện gấp 2 lần.
c) Chạy mát mà không ồn
Mấy năm trở lại đây có rất nhiều người phàn nàn về việc MacBook chạy quá nóng, nhiều lúc nóng đến nỗi Chip phải giảm xung để có thể kiểm soát nhiệt tốt hơn. Nhưng vì kiến trúc ARM sử dụng ít điện năng hơn x86, nên trong lúc chạy nặng nó cũng không phát sinh ra nhiều nhiệt. Điều này đã cho phép Apple ép xung M1 lên cao hơn mà không phải lo việc máy nóng, gây khó chịu khi sử dụng. Mình thấy những reviewer nước ngoài chạy benchmark suốt 1 tiếng mà thân máy chỉ nóng hơn nhiệt độ môi trường 1 chút. Việc chạy mát cũng đi đôi với việc quạt máy tính không phải họat động nhiều để kiểm soát nhiệt nữa, chiếc MacBook Air M1 còn không cần đến quạt tản nhiệt.
d) Hầu hết tất cả các ứng dụng sẽ đều tương thích
Một trong những khó khăn lớn nhất trong việc chuyển giao sang kiến trúc ARM, đó chính là tương thích giữa các ứng dụng cũ được viết cho x86. Những app viết cho kiến trúc x86 sẽ không chạy được trên ARM trừ khi nhà phát triển ứng dụng đó biến đổi code để có thể chạy tương thích với ARM. Nhưng rất may là Apple đã cho những người phát triển ứng dụng này bộ chuyển đổi code, mình thấy những lập trình viên chỉ mất 10 phút để chuyển đổi app x86 cũ để có thể chạy được trên ARM. Nên là, càng về sau sẽ càng có thêm ứng dụng tương thích hoàn toàn với kiến trúc này. Chính Apple cũng dự kiến sự chuyển giao này sẽ phải mất 2 năm trước khi tất cả mọi thứ có thể hoạt động một cách trơn tru được.
Hiện tại đang có 3 loại ứng dụng chạy được trên M1: Ứng dụng tương thích hoàn toàn; Ứng dụng chưa tương thích và Ứng dụng của iOS.
Ứng dụng tương thích hoàn toàn
Ứng dụng tương thích hoàn toàn sẽ là những ứng dụng chạy nhanh và ổn định nhất. Đây là những ứng dụng đã được nhà phát triển biến đổi để tương thích với ARM. Tại thời điểm mình viết bài này thì danh sách này vẫn chưa nhiều nhưng cũng đáp ứng được nhu cầu của phần lớn người dùng, nổi bật nhất là Chrome, FireFox, tất cả các ứng dụng của Apple, Photoshop, Office, ….
Ứng dụng chưa tương thích
Ứng dụng chưa tương thích là những app vẫn chưa được tối ưu hóa để chạy trên ARM, nhưng các bạn cũng đừng quá lo lắng bởi vì những nó sẽ chạy qua Rossetta 2. Nói một cách đơn giản thì Rossetta 2 là một môi trường biến đổi code, nó sẽ dịch code cho x86 cũ và biến nó thành code tương thích với ARM. Về hiệu năng, thì mình thấy nó không bị mất quá nhiều. Những app chạy qua Rossetta 2 sẽ chạy chậm hơn 1 chút so với những ứng dụng tương thích hoàn toàn, nhưng mình thấy nó không chậm hơn một cách đáng kể.
Ứng dụng iOS
Loại ứng dụng cuối cùng chạy được trên M1 đó chính là ứng dụng iOS. Vì iPhone và chip M1 chia sẻ cùng một loại kiến trúc Chip, nên những App nào trên iPhone sẽ có thể chạy tương thích hoàn ở trên Mac.
Cá nhân mình cảm thấy Apple đang làm rất tốt việc chuyển giao sang kiến trúc CPU mới. Chỉ có họ mới thúc đẩy được thị trường máy tính Desktop sang ARM, bởi vì số lượng người đang sử dụng Mac rất lớn, điều này sẽ kéo theo rất nhiều nhà phát triển ứng dụng viết code để tương thích với kiến trúc này. ARM là một bước ngoặt rất lớn trong ngành công nghiệp điện tử, chip nó vừa mạnh hơn, hiệu năng cao hơn, điều duy nhất khiến nó kém hơn x86 là vì những ứng dụng cũ phải được biến đổi thì mới chạy được. Đến Microsoft với cái Surface Pro X không thể làm được điều này. Mình nghĩ rằng, việc chuyển giao sang ARM là một bước đi rất đúng đắn cho tương lai ngành công nghệ vi xử lý.
Vậy đó là những lợi ích mang tính cách mạng mà ARM mang tới cho Mac nói riêng và thị trường máy tính để bàn nói chung. Mong bài viết này giúp ích cho các bạn, hẹn gặp lại các bạn trong những bài viết sau.
Các bạn có thể tham khảo giá MacBook Pro M1 tốt nhất tại =====> ĐÂY.
Các bạn có thể tham khảo giá MacBook Air M1 tốt nhất tại ======> ĐÂY.
