Nhân "Willow Cove" trên Intel Gen 11th đưa hiệu năng CPU đi bao xa?
Vậy những con số nào sẽ thực sự quan trọng với một nhân CPU (core hay gọi là lõi)?
Mỗi một CPU được cấu thành từ nhiều nhân, càng nhiều nhân sẽ càng có lợi cho các công việc đặc thù cần nhiều luồng xử lý hơn. Càng nhiều nhân, CPU càng có khả năng làm nhiều việc cùng một lúc hơn. Điều này giống như việc phân làn trên đường vậy, càng nhiều làn thì cùng một thời điểm, có nhiều oto, xe máy đi qua hơn hay như xử lý công việc, càng nhiều người đảm bảo, tiến độ công việc càng nhanh.
Trong một CPU, các chỉ số quan trọng mang tới sức mạnh mà thông thường bạn (và cả mình) hay tìm hiểu liên quan đến xung nhịp và số nhân. Vậy là chưa đủ! Chúng ta quên đi một yếu tố vô cùng quan trọng chính là IPC. IPC là viết tắt của Intructions per clock/cycles (chỉ thị lệnh trên mỗi xung nhịp/chu kỳ).
Chỉ số IPC sẽ cho chúng ta biết được CPU có thể giải quyết khối lượng bao nhiêu trên cùng một mức xung nhịp. Khi hai CPU có mức xung nhịp và số nhân bằng nhau thì CPU nào có IPC cao hơn sẽ xử lý công việc được tốt hơn. Nói một cách khác, hiệu năng đơn nhân của CPU được quyết định bởi xung nhịp và chỉ số IPC, hiệu đa nhân thì sẽ được đo đạc thêm số nhân sở hữu. Cùng là một tiến trình, nhưng các CPU đời sau đều có hiệu năng cao hơn ở cùng một mức xung nhịp và số nhân là do chỉ số IPC cao hơn, ăn ít điện hơn. Các bạn có thể tham khảo thêm các công thức tính hiệu năng ở đường link này (nổ não luôn!).
CPU được cấu thành bởi nhiều nhân và mỗi nhân được tối ưu sẽ đem đến một CPU toàn diện hơn. Intel cũng đã giới thiệu và nghiên cứu những thế hệ nhân tân tiến nhất gần đây bao gồm Sunny Cove, Willow Cove, Golden Cove và Ocean Cove.
Willow Cove trên Intel Gen 11th sẽ mang một hiệu năng ấn tượng
Trong quá trình tìm hiểu, khá buồn khi Intel phải mất tới 5 năm mới tăng chỉ số IPC. Các thay đổi trước đó nhằm tăng hiệu năng vi xử lý trên các máy tính cá nhân như laptop tập trung vào cải thiện xung nhịp, lượng điện tiêu thụ (mở TDP). Mặc dù vẫn mang lại hiệu quả rõ rệt nhờ mức độ phổ biến nhờ hiệu năng được cái thiện theo từng năm và liên kết chặt chẽ với các thương hiệu máy tính hàng đầu thế giới. Nhưng thời gian gần đây, có quá nhiều vấn đề liên quan đến nhiệt độ, giảm xung đột ngột và sự cạnh tranh gay gắt của AMD khiến Intel phải thay đổi.
Chính lý do đó, Intel quyết định thay đổi. Không phải Intel không nhắm đến việc tăng IPC trên nhân từ trước đó, đơn giản họ đã gặp giới hạn liên quan đến tiến trình. Kể từ thời điểm sử dụng 10nm, IPC của chip Intel đã tăng lên đem tới hiệu quả về khả năng sử dụng. Các nhân mới liên tiếp được ra đời bao gồm Sunny Cove trên Ice Lake và mới đây là Willow Cove trên Intel Gen 11th Tiger Lake, tương lai sẽ là Golden Cove và Ocean Cove. Intel hứa hẹn một kỷ nguyên nâng cấp liên tiếp, hiệu quả rõ ràng hơn.
Thay đổi lớn của Willow Cove so với Sunny Cove là các nhân mới sử dụng công nghệ 10nm SuperFin (bạn có thể tìm hiểu thêm tại đây), thiết kế lại bộ nhớ cache và triển khai các tính năng về bảo mật. Về cơ bản, hai nhân đều có chung một vi kiến trúc.
Việc sử dụng công nghệ 10nm SuperFin giúp gia tăng hiệu suất trên mỗi lõi Willow Cove lên từ 10-20% so với Sunny Cove. Nếu Sunny Cove bị giới hạn ở xung cao nhất là 4.0GHz thì Willow Cove sẽ hứa hẹn một con số tốt hơn. Ở cùng điện áp nhưng Sunny Cove, Willow Cove đạt mức xung cao hơn 500MHz nhưng để đạt được ngưỡng 4.8GHz, điện năng tiêu thụ sẽ cần nhiều hơn.
Để truyền đạt thông điệp một cách rõ ràng, ngoài công nghệ, Intel đã so sánh các nhân khác nhau dựa trên biểu đồ tương quan giữa V (điện năng tiêu thụ) và F (tần số hay chúng ta hay gọi là xung nhịp). Nhìn vào biểu đồ cho thấy sự hiệu quả của từng nhân Willow Cove so với Sunny Cove ở cùng mức điện áp hoặc tiêu điện năng tốt hơn ở cùng mức tần số.
Tất nhiên, việc tăng IPC, tiến trình mới không có nghĩa là giảm về nhiệt độ. Nếu hai con chip chạy cùng TDP thì nhiệt lượng toả ra là ngang nhau. Các công nghệ mới là giúp cùng một mức xung tiêu thụ điện năng giảm hay cùng mức điện năng, xung cao hơn, làm được nhiều việc hơn. Tức là cùng một khối lượng xử lý, Willow Cove sẽ mát hơn Sunny Cove vì xung bằng nhau, tiêu ít điện năng hơn. Các bạn nên hiểu rõ điều này tránh nhầm lẫn.
Intel cũng thiết kế lại bộ nhớ cache L2 và L3 trên Willow Cove. Bộ nhớ cache L2 1,25MB 20 chiều, nhiều hơn gấp đôi so với Sunny Cove nhằm giảm tỉ lệ lỗi, giảm số lần bỏ lỡ (misses) lên tới 58%. Trong khi đó, bộ nhớ cache L3 dùng chung trên hệ thống Willow Cove 4 nhân đã được nâng lên mức 12MB, gấp rưỡi về dung lượng nhưng điều chỉnh về tính liên kết để đảm bảo hiệu suất được cân bằng. Công nghệ SuperFin sẽ giúp Intel tạo ra các bộ nhớ đệm dày đặc hơn trong tương lai.
Một điểm nhấn quan trọng khác đối với Willow Cove trong Tiger Lake, hệ thống bộ nhớ RAM sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất. Giống như Ice Lake, Tiger Lake hỗ trợ lên tới 64GB DDR4-3200 hoặc 32GB LPDDR4X-4266, cho phép băng thông tương ứng là 51,2GB/s hay 62,8GB/s. Đồng thời, Tiger Lake cũng hỗ trợ 32GB LPDDR5-5400 đem đến băng thông bộ nhớ ấn tượng lên mức 86.4GB/s.
LPDDR5 là công nghệ mới nhất dành cho RAM và Tiger Lake đã hỗ trợ ngay từ khi được cung cấp. Tuy nhiên, để chúng ta có được RAM LPDDR5 sớm còn tuỳ thuộc vào các đối tác của Intel như ASUS, Dell, HP....
Rõ ràng, với những thay đổi mới, chip Intel Gen 11th đem tới hiệu năng vượt trội so với thế hệ cũ. Đồng thời, việc tăng hiệu quả xử lý tác vụ trên cùng một mức tần số, tiêu thụ điện năng ít hơn, hỗ trợ băng thông lớn hơn giúp các mẫu Ultrabook có hiệu năng tương tự như các mẫu gaming laptop trước đây.
Hiện tại, những dấu ấn ban đầu của Intel Gen 11th trên mẫu ASUS Vivobook 14 S433 thật sự ấn tượng. Đây cũng là mẫu laptop đầu tiên sử dụng nền tảng Intel thế hệ mới tại Việt Nam. Hiện tại ThinkView đang có minigame "Share Your Lap" nhân sự kiện "Asus dẫn đầu Intel Gen 11th, công cố loạt ultrabook 2020 mới có khả năng chiến được nhiều game khủng".
Link mini-game "Share Your Lap": https://www.facebook.com/photo?fbid=3177036069062337&set=gm.2685955324954989
Link livestream "Asus dẫn đầu Intel Gen 11th": https://www.facebook.com/thinkview.vn/videos/842151902988999/
