Từ bỏ tùy chỉnh nhân CPU là sự lựa chọn sáng suốt cho chip Exynos của Samsung

Từ bỏ những gì mình đang làm không tốt và tập trung vào tinh chỉnh các thành phần đang ngày càng quan trọng hơn với Exynos là quyết định đúng đắn vào lúc này của Samsung.

Thông tin về việc Samsung đóng cửa bộ phận phát triển nhân CPU tùy chỉnh dành cho các bộ xử lý Exynos của họ đã trở thành nỗi thất vọng cho những người quan tâm đến chip bán dẫn. Từ nay thị trường chip di động sẽ trở nên kém hấp dẫn hơn khi thêm một nhà thiết kế lớn khác từ bỏ các thiết kế tùy chỉnh hoàn toàn để lựa chọn thiết kế Cortex-A có sẵn của ARM.

Tuy vậy, có lẽ điều này sẽ giúp bộ xử lý Exynos của Samsung san bằng khoảng cách về hiệu năng so với các đối thủ khác.

Từ lâu, các nhân tùy chỉnh Mongoose của Samsung đã gặp khó khăn trong việc mang lại hiệu quả năng lượng đối với bộ xử lý của mình. Vấn đề này đã bắt đầu từ nhân M1 trên bộ xử lý Exynos 8890 trên Galaxy S7 của năm 2016. Các thế hệ kế tiếp của nhân Mongoose dù có nhiều nhân CPU hơn so với các đối thủ, nhưng hiệu quả năng lượng và thời lượng pin của nó lại kém xa.

Vì vậy, dù quyết định từ bỏ việc phát triển nhân CPU tùy chỉnh hoàn toàn của Samsung đưa ra quá chậm, nó là điều cần thiết khi Samsung cần đa dạng hóa nguồn lực R&D của mình cho một bức tranh lớn hơn của việc phát triển bộ xử lý.

Từ bỏ nhân CPU tùy chỉnh hoàn toàn

Theo quyết định của Samsung, một phần trong số 290 nhân sự thuộc bộ phận R&D tại Austin và San Jose, Mỹ sẽ được chuyển sang các phòng ban khác. Vẫn chưa rõ bộ phận CPU của Samsung sẽ được thu hẹp đến mức nào nhưng một kế hoạch tái cấu trúc quy mô lớn như vậy cho thấy dự án Mongoose đã đi đến hồi kết. Trước đó sự tồn tại của dự án này đã mang lại không ít phiền phức cho mỗi thiết bị flagship của Samsung.

Hiện tại, các dòng Galaxy cao cấp luôn có hai phiên bản, một phiên bản dành cho thị trường Mỹ sử dụng bộ xử lý Snapdragon của Qualcomm và phiên bản quốc tế sử dụng bộ xử lý Exynos của Samsung. Nguyên nhân chính của việc này là do dàn xếp về bản quyền giấy phép giữa Samsung và Qualcomm.

Các dòng flagship của Samsung thường có hai phiên bản riêng biệt dùng chip Snapdragon và chip Exynos.

Tuy nhiên, thật không may điều này lại gây ra các vấn đề khác cho Samsung. Có hai phiên bản bộ xử lý khác nhau càng làm người dùng nhận ra các chip Exynos flagship khó đuổi kịp về hiệu năng, hiệu quả CPU và mức độ tiêu thụ năng lượng so với đối thủ Snapdragon. Đó là còn chưa kể đến các khác biệt về đồ họa, modem, máy học, bộ xử lý hình ảnh, và các tính năng khác liên quan đến bộ xử lý.

Duy trì sự cân bằng về hiệu năng giữa các thiết bị với hai phiên bản chip khác nhau gần như là điều không thể với việc phát triển miếng bán dẫn được tùy chỉnh cao.

Tận dụng những lựa chọn tốt hơn đang có sẵn 

Hiện tại, ngoại trừ Apple vẫn đang tùy chỉnh hoàn toàn nhân CPU của mình, các hãng khác như Qualcomm đang tạo ra các bộ xử lý tốt nhất dựa trên các thiết kế CPU tùy chỉnh một phần từ ARM (sau khi Qualcomm từ bỏ các nhân CPU tùy chỉnh hoàn toàn của họ, Krait và Kryo). Trong khi đó, tận dụng nhân Cortex-A có sẵn của ARM, công ty HiSilicon của Huawei và hãng MediaTek cũng đã tạo ra các sản phẩm tương đối cạnh tranh.

Trong khi đó, ARM đang đưa vào nhiều thành phần phức tạp hơn trong các thiết kế CPU của họ. Hơn nữa các nhân ARM tiêu chuẩn đang có lợi thế về hiệu năng điện toán không đồng nhất (heterogeneous compute) dựa trên công nghệ cụm DynamIQ và các bộ xử lý Cortex-A trong tương lai còn đang nhắm đến hiệu năng tương đương các bộ xử lý dành cho laptop.

Hơn nữa kiến trúc chip mới ARMv9 đã sắp ra mắt với các thiết kế nhân lớn và nhỏ hoàn toàn mới. Nếu Samsung muốn tiếp tục duy trì đội thiết kế CPU của mình, họ cần những nguồn lực khổng lồ để ra mắt nhân CPU ARMv9 tùy chỉnh mới cùng lúc với các đối thủ cạnh tranh khác. Tuy nhiên, Samsung hoàn toàn có thể tiết kiệm phần ngân sách này bằng cách lựa chọn những sản phẩm chip khác có sẵn trên thị trường.

Nếu tiếp tục sử dụng các nhân tùy chỉnh hoàn toàn của mình, Samsung có thể bỏ lỡ các lợi thế này và giờ là thời điểm tìm đến các lựa chọn dễ dàng hơn. Trên hết, lựa chọn nhân ARM có sẵn hoặc các nhân ARM bán tùy chỉnh của Qualcomm sẽ mang lại hiệu quả phát triển cao hơn so với hiện tại.

Hiện Samsung cũng đang làm điều tương tự với GPU khi hợp tác với AMD để mang lại khả năng xử lý đồ họa mạnh mẽ hơn cho các Exynos trong tương lai. Về lý thuyết, tận dụng được các chuyên môn của AMD sẽ cho phép Exynos giải quyết các vấn đề về hiệu năng GPU mà không mất nhiều năm tìm ra giải pháp riêng của Samsung.

Lại một lần nữa, lựa chọn này cũng có chi phí phù hợp hơn so với quá trình tự phát triển kéo dài, trong khi đó nó cũng cho phép các kỹ sư tập trung vào việc tinh chỉnh các SoC của họ.

Exynos còn nhiều điều khác cần làm hơn chỉ là tùy chỉnh nhân CPU

Nhóm tùy chỉnh GPU vẫn đang làm việc tại Austin và San Jose, với nỗ lực tập trung vào việc chip máy học. Đóng cửa bộ phận tùy chỉnh CPU rõ ràng không phải là cái kết cho bộ xử lý Exynos của Samsung. Trên thực tế, nó cho phép Samsung sắp xếp lại nguồn lực để bắt kịp các xu hướng mới của việc phát triển SoC.

Các bộ xử lý smartphone ngày nay không chỉ tập trung vào các tính năng CPU và GPU truyền thống nữa. Máy học và AI đòi hỏi các phần cứng chuyên dụng để thực thi hiệu quả hơn trong khi các bộ xử lý hình ảnh và video tiên tiến đang tạo nên khác biệt lớn giữa các bộ xử lý cao cấp với các lựa chọn giá rẻ.

Các bộ xử lý Kirin của Huawei đang nhanh chóng khai thác nhu cầu của bộ xử lý tín hiệu hình ảnh (ISP) và chip máy học khi thiết kế nên kiến trúc DaVinci của riêng mình cho bộ xử lý Kirin 990.

Qualcomm còn dành nhiều nỗ lực hơn cho xu hướng này, khi mở rộng bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) với các bộ xử lý chuyên dụng cho máy học, tensor và bộ xử lý thị giác máy tính ISP đầu tiên của họ. Ngoài ra cũng đừng quên modem 5G đang trở thành một phần không thể thiếu của bộ xử lý. Samsung đã kịp thời nắm lấy xu hướng này dù chậm hơn một bước so với các đối thủ chính.

Với việc đóng cửa một phần bộ phận tùy chỉnh CPU của mình, Samsung giờ đây sẽ rảnh tay tập trung vào các thành phần đang ngày càng quan trọng hơn trong bộ xử lý Exynos của họ. Công ty cho thấy đang tập trung vào phát triển bộ xử lý thần kinh NPU để cải thiện khả năng xử lý âm thanh và hình ảnh, kết hợp với GPU mạnh mẽ của AMD để có thể tạo ra chipset di động nhiều tính năng hơn.

Exynos 990 và nhân M5 của nó có lẽ là các thiết kế CPU tùy chỉnh hoàn toàn cuối cùng từ Samsung. Thật đáng buồn khi thấy thêm một nhà thiết kế chip khác rời bỏ cuộc chơi, nhưng quyết định có lẽ sẽ tạo nên các bộ xử lý Exynos còn tốt hơn nữa trong tương lai không xa.

Tham khảo Android Authority