Lịch sử của Intel và hành trình tới phiên bản thứ 11

Lịch sử phát triển vi xử lý không thể không ghi nhận những đóng góp của Intel - công ty đã có 52 năm thành lập và thăng tiến.
Lịch sử của Intel và hành trình tới phiên bản thứ 11

Tập đoàn Intel thành lập vào ngày 18/7/1968, lúc đó là tập đoàn hợp nhất về thiết bị điện tử, sản xuất ờ Santa Clara, California, Hoa Kỳ bởi nhà hoá học kiêm vật lý học Gordon E.Moore và Robert Noyce, sau khi họ đã rời khỏi công ty Fairchild Semiconductor. Nếu anh em chưa biết thì ngài Gordon E. Moore là người có tầm ảnh hưởng tới các quy trình sản xuất vi xử lý sau này. Theo đó định luật Moore chỉ ra số lượng bóng bán dẫn trong một mạch tích hợp tăng gấp đôi sau mỗi hai năm.

Tuy nhiên, do tốc độ phát triển của công nghệ, Định luật Moore hoàn toàn có thể dừng lại. Công nghệ bóng bán dẫn đang tới giới hạn, 2 năm là không đủ để thu hẹp được một tiến trình. Hiện tại, tiến trình nhỏ nhất trên một con chip thương mai là 5nm và sắp tới sẽ là 3nm. Thử tưởng tượng, nếu nhỏ thêm nữa có vẻ như bất khả thi, ít nhất là trong vài thậm chí là chục năm tới.

Hai nhà sáng lập Intel Gordon E. Moore và Robert Noyce

Định luật Moore cũng là định hướng phát triển của Intel trong suốt những năm qua và trở thành công ty sản xuất thiết bị chất bán dẫn lớn nhất thế giới. Thành tựu lớn nhất của Intel là chuỗi vi mạch xử lý thế hệ x86 được tìm thấy trong máy tính cá nhân. Intel làm ra các sản phẩm chip bo mạch chủ, card mạng, các mạch tổ hợp, chip nhớ, chip đồ họa, bộ xử lý nhúng và các thiết bị khác có liên quan đến công nghệ thông tin.

Trước khi tìm hiểu về lịch sử Intel, mình sẽ giải mã cho các bạn về cái tên của Tập đoàn này, rất thú vị. Lúc đầu, hai nhà sáng lập Gordon E.Moore và Robert Noyce muốn đặt tên cho công ty là "Moore Noyce". Tuy nhiên việc phát âm lại giống "more noise" và điều này không thích hợp cho một công ty điện tử. Họ cho rằng tiếng ồn là đặc trưng cho sự giao thoa xấu. Và họ đã sử dụng cái tên NM Electronics cho công ty đúng một năm trước khi quyết định gọi tên công ty là INTegrated ELectronics (hoặc Intel). Tuy nhiên, tên "Intel" đã là một tên thương mại của một chuỗi hệ thống khách sạn và họ đã mua lại nó trước khi hoạt động công ty.

Trong giới hạn của bài viết, chúng ta sẽ bỏ qua giai đoạn đầu với các bộ xử lý 4 bit, 8 bit, 16 bit, 32 bit, Intel 386, 486, Intel Pentium, Intel Celeron để tiến đến kiến trúc Core - nơi mà bạn dễ nhận biết hơn, dễ hiểu hơn về những gì Intel đang làm để mang tới hiệu năng mạnh mẽ cho máy tính cá nhân ở thời điểm hiện tại.

Intel Core Duo/Core 2 Duo - kỷ nguyên mới dành cho PC

Đây là thế hệ vi xử lý được ra mắt với mục tiêu hướng đến đối tượng người dùng yêu cầu sự bền bỉ và sức mạnh xử lý.

Intel đã giới thiệu kiến trúc Intel Core với năm cải tiến quan trọng là khả năng mở rộng thực thi động (Wide Dynamic Execution), tính năng quản lý điện năng thông minh (Intelligent Power Capability), chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache), truy xuất bộ nhớ thông minh (Smart Memory Access) và tăng tốc phương tiện số tiên tiến (Advanced Digital Media Boost). Những cải tiến này sẽ tạo ra những BXL mạnh hơn, khả năng tính toán nhanh hơn và giảm mức tiêu thụ điện năng, tỏa nhiệt ít hơn so với kiến trúc NetBurst.

Vi xử lý Intel Core 2 Duo lõi kép sản xuất trên công nghệ 65 nm, hỗ trợ SIMD instructions, công nghệ Virtualization Technology cho phép chạy cùng lúc nhiều HĐH, tăng cường bảo vệ hệ thống trước sự tấn công của virus (Execute Disable Bit), tối ưu tốc độ nhằm tiết kiệm điện năng (Enhanced Intel SpeedStep Technology), quản lý máy tính từ xa (Intel Active Management Technology). Vi xử lý sở hữu 291 triệu bóng bán dẫn, bộ nhớ đệm L2 lên tới 4MP và bus hệ thống là 1066MHz. Core 2 Duo có nhiều tên mã khác nhau bao gồm E6600, E6700, E6300, E6400 và giá rẻ E4300.

Intel đã đặt dấu ấn lớn dành cho dòng Core với sự xuất hiện Core 2 Extreme với nhiều công nghệ đột phá, đặc biệt là về số nhân. Đặc biệt là cái tên Core 2 Extreme QX6700, Core 2 Quad Q6300, Q6400, Q6600 - những vi xử lý này vẫn còn được bán trên thị trường với giá vài trăm ngàn, thậm chí là dưới 100.000đ tuỳ chip. Anh em nào hoài cổ có thể sử dụng. Những con chip này xứng đáng được ghi danh vào lịch sử minh chứng cho sự thay đổi về công nghệ vi xử lý. Đỉnh cao nhất là Core 2 Quad Extreme QX9650 chạy ổn định ở xung nhịp 3.0GHz, QX9650 có tốc độ 333Mhz x 9 với FSB 1333 với TDP 130W giống như QX6850! Cùng một lúc, cả hai CPU Core 2 đều được Intel ca tụng là những bộ xử lý “không chì” đầu tiên trên thế giới, một bước tiến dài tới việc đạt tiêu chuẩn RoHS Directive của EU, một điều mà toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn đang dần phải giải quyết do nguy cơ tích tụ chất thải máy tính độc hại quá cao.

Intel Core i - sự thay đổi liên tục về tiến trình, không ngừng tối ưu, sức mạnh vượt giới hạn

Có lẽ Intel Core i gần với chúng ta hơn khi tất cả các hệ thống máy tính bao gồm PC, máy đồng bộ, laptop, miniPC đều sử dụng và cũng là nền tảng chip phổ biến nhất thế giới. Intel trở nên mạnh mẽ với các thế hệ Core i kể từ năm 2007. Kể từ thời điểm này, chúng ta sẽ chỉ tìm hiểu những mẫu mobile (tức là CPU dành cho laptop) để thu gọn lại, đỡ mệt cũng như dễ nắm bắt).

Thế hệ đầu tiên của Core i với tên mã Arrandale dùng vi kiến trúc Westmere, tiến trình 32nm ra đời năm 2010. Arradale chứa các thành phần cầu bắc bao gồm vi điều khiển bộ nhớ, giao tiếp PCIe cho GPU rời, kết nối DMI và có iGPU IronLake 45nm.

Trong khi đó Clarksfield dùng vi kiến trúc Nehalem lại là thế hệ sau của Penryn-QC – một module đa chíp với 2 đế chip Penryn lõi kép. Các CPU thuộc họ này được sản xuất trên quy trình 45 nm cũ hơn và cũng chỉ có phiên bản Core i7 lõi tứ, không tích hợp GPU. Nếu anh em chưa biết thì đầu số của thế hệ đầu là 3,4,5,6 có 2 lõi và đầu số 7,8.9 là 4 lõi. Thời điểm này người viết còn đang học cấp ba (thậm chí nhiều anh em còn đang học tiểu học luôn).

Thế hệ thứ hai với tên mã Sandy Bridge, dùng vi kiến trúc Sandy Bride x86 ra mắt tháng 1 năm 2011. Đặc điểm của thế hệ thứ hai đều chạy trên một vi kiến trúc duy nhất thay thế cho Nehalem được sản xuất trên quy trình 32nm. CPU đa phần có 2 lõi, riêng các bản QM và QE có 4 lõi và tích hợp GPU HD Graphics 3000 huyền thoại!

Ngày 29 tháng 4 năm 2012, ngày Intel công bố Ivy Bridge, vẫn sử dụng vi kiến trúc Sandy Bridge x86, có khả năng tương thích ngược với thế hệ thứ hai. Intel đã thu nhỏ quy trình xuống còn 22nm với đa phần các CPU có 2 lõi 4 luồng. Các phiên bản i7 có hậu tố QM và XM mới có 4 lõi. Đây cũng là thế hệ đầu tiên hỗ trợ tiêu chuẩn USB 3.0 nhờ chipset Intel 7-series Panther Point và GPU được nâng lên HD Graphics 4000.

Intel công bố thế hệ thứ 4, ngày 4 tháng 6 năm 2013, chip Haswell đi kèm vi kiến trúc Haswell x86 với tiến trình 22nm. Đây là giai đoạn mà Intel bắt đầu cân nhắc thay đổi thiết kế để tối ưu hoá điện năng tiêu thụ. Cũng nhờ Haswell, các mẫu Ultrabook thực sự ra đời cùng Project Athena, các mẫu hybrid cũng bắt đầu được cân nhắc sản xuất. Haswell cũng chứng kiến sự phân hoá lớn cho các loại GPU bao gồm HD Graphics 4200/4400/4600/5000 và Iris 5100/Iris Pro 5200. Đây cũng là dòng chip phân hoá mạnh khiến người dùng đau đầu. Ngay sau đó Intel cũng giới thiệu thêm một dòng chip tên Haswell Refresh nhằm tối ưu tốt hơn.

Broadwell không hoàn toàn thay thế Haswell bởi theo nguyên lý tick-tock của Intel thì Haswell là tock và Broadwell là tick, được giới thiệu vào ngày 27/10/2014. Broadwell tương thích ngược với một số chip set Intel 8-series và hỗ trợ thế hệ chipset Intel 9-series. Điểm mới trên thế hệ Broadwell đáng chú ý là phần cứng giải mã video Intel Quick Sync hỗ trợ mã hóa và giải mã VP8, tích hợp các GPU mới gồm HD 5300/5500/5700P/6000 và Iris 6100, Iris Pro 6200/6300P.

Mô hình phát triển chip quan trọng của Intel

Ngoài ra, họ Broadwell còn có 1 dòng CPU đặc biệt được gọi là Core M. Đây là một biến thể có tên mã Broadwell-Y, thiết kế dạng hệ thống trên chip (SoC), TDP rất thấp từ 3,5 W đến 4,5 W và được Intel hướng đến các loại máy tính bảng và Ultrabook. Core M tích hợp GPU HD 5300, hỗ trợ tối đa 8 GB RAM LPDDR3-1600.

SkyLake là tên mã được Intel sử dụng cho vi xử lý được ra mắt vào tháng 8 năm 2015 với tiến trình sản xuất 14nm, đóng vai trò là một "tock" trong mô hình tick-tock của Intel. Chính việc thiết kế lại mang tới hiệu suất CPU và GPU cao hơn và giảm tiêu thụ điện năng. Cũng chính SkyLake là nền tảng cho toàn bộ CPU ra mắt sau cho tới CometLake và kết thúc vòng đời vào ngày 4 tháng 3 năm 2019.

PAO là kỷ nguyên mới

SkyLake đánh dấu cho mô hình PAO thay thế cho tick-tock như trước đây (tìm hiểu thêm tại bài này). Có khá nhiều lý do khiến Intel làm điều này, một là công ty gặp khó trong việc giảm tiến trình và phần lớn còn lại thuộc về sự tối ưu qua từng giai đoạn. Intel sử dụng 1 nhân SkyLake và nâng cấp phù hợp hơn.

Sau tròn một năm, Intel cho ra mắt Kaby Lake được xây dựng trên tiến trình 14nmFF+, đẩy xung nhịp cao hơn, Turbo cũng cao hơn, TPD được tối ưu trong cùng một tần số tốt hơn. Sau Kaby Lake là Kaby Lake R và Coffee Lake được ra mắt trong cùng một năm. Các cải tiến khác trên nhân SkyLake còn lại bao gồm Whiskey Lake, Amber Lake cho đến tận Comet Lake và môt dòng riêng biệt là Canon Lake. Đáng chú ý là Kaby Lake R, Coffee Lake, Amber Lake, Canon Lake đều thuộc thế hệ thứ 8. Coffee Lake mở rộng lên thế hệ thứ 9 trong khi Comet Lake là thế hệ thứ 10.

Giai đoạn PAO tiếp theo được bắt đầu từ Process - Canon Lake, thiết kế lại kiến trúc Architecture - Ice Lake và tối ưu - Optimization - Tiger Lake. Cả Ice Lake và Tiger Lake đều được xây dựng trên tiến trình 10nm nhưng sự khác biệt giữa hai con chip này ở công nghệ tối ưu. Ice Lake chạy trên nhân Sunny Cove trong khi Tiger Lake đột phá hơn với Willow Cove trên 10nm+ SuperFin. Chưa bao giờ trong quá trình PAO, Intel lại thay đổi lớn đến vậy.

Công nghệ 10nm+ SuperFin thay đổi về cách tạo nên các transistor, tối ưu dòng diện, thay đổi về điện dung để mang tới sự thay đổi trạng thái đóng-mở nhanh hơn, xung nhịp cao hơn, tốn ít điện hơn. Tiến trình thay đổi cũng giúp chỉ số IPC tăng dẫn đến hiệu năng ấn tượng. Ngoài ra, Intel cũng mang tới hệ thống máy học AI hay thần kinh để hỗ trợ người dùng nhiều hơn, đặc biệt là trên các mẫu laptop siêu mỏng nhẹ.

Nhân Willow Cove trên Tiger Lake mở ra giai đoạn tối ưu ấn tượng của Intel

Cuối cùng, Intel cũng mạnh tay mang tới GPU Iris Xe Graphics đảm bảo một khả năng xử lý đồ hoạ ngang ngửa card đồ hoạ rời MX của Nvidia và iGPU của AMD. Intel cũng tự tin mở ra một kỷ nguyên dành cho Ultrabook Gaming. Cũng nhờ Tiger Lake, dự án Athena quay trở lại với tiêu chuẩn EVO cùng nhiều tiêu chí khắt khe dành cho các mẫu Ultrabook.

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/

0
0
this
Bạn cần đăng nhập để bình luận!
banner

Ai mới nhận danh hiệu?

Cộng đồng nổi bật

Thành viên nổi bật