Liệu chip A16 Bionic trên iPhone 14 có đang xóa bỏ ranh giới giữa di động và PC?

Bộ vi xử lý cho thiết bị di động mới nhất của Apple đang ngày càng tiến gần hơn đến các bộ xử lý máy tính, nhưng vẫn còn một quãng đường dài.

Theo TechRadar, các bộ vi xử lý máy tính từ lâu luôn được ví như ánh sáng dẫn đường trong mảng thành phần xử lý và khiến cho những bộ vi xử lý điện thoại dù là tốt nhất cũng trở nên lép vế. Nhưng điều này liệu có đang dần bị xóa nhòa bởi những gì A16 Bionic của Apple đang thể hiện?

Để làm rõ, A16 Bionic không phải là chip xử lý dành cho máy tính để bàn hoặc thậm chí là một con chip có thể “cân” những chiếc máy tính xách tay tốt nhất, nhưng với thông số kỹ thuật của nó, nhiều người đang dần nhận ra nó trở nên giống với một bộ xử lý của thiết bị xách tay hơn bao giờ hết.

Thiết kế và hiệu năng của A16 Bionic liệu có thể thay thế vị trí chip xử lý máy tính?

16 tỉ bóng bán dẫn cho một con chip 4nm

Thành phần cốt lõi của bộ xử lý là bóng bán dẫn (transistor), đây là nơ-ron của bất kỳ bộ vi xử lý nào, và vì vậy càng có nhiều nơ-ron thì bộ xử lý càng mạnh.

Việc Apple có thể đưa 16 tỉ bóng bán dẫn vào một con chip di động không phải là điều quá đáng ngạc nhiên, đặc biệt là khi so sánh nó với chip Apple M2 với 20 tỉ bóng bán dẫn. Nhưng điểm mấu chốt ở đây là số lượng của bóng bán dẫn trên A16 Bionic gần như bằng 80% của M2, nhưng lại được thiết kế trên một bề mặt có kích thước nhỏ hơn nhiều.

A16 có mật độ 16 tỉ bóng bán dẫn trên khuôn chip 4nm.

A16 Bionic được chế tạo bằng node 4nm của TSMC, trái ngược với node 5nm được sử dụng để chế tạo Apple M2. Điều đó có nghĩa là mặc dù khuôn của A16 Bionic nhỏ hơn của M2, nhưng nó vẫn có một lượng gần tương đương về mật độ bóng bán dẫn.

Từ đó cho phép GPU 5 lõi và Neural Engine 16 lõi đều nằm trên SoC cùng với bộ xử lý trung tâm, và trong khi GPU của A16 Bionic chỉ bằng một nửa so với M2, nó vẫn chứng minh được khả năng đồ họa ấn tượng, đặc biệt là đối với một bộ xử lý dành cho thiết bị di động.

Định luật Moore vẫn chỉ là lý thuyết

Nhưng vẫn còn một điều khác cần xem xét khi nói đến chip Apple A16 Bionic và Apple M2 là chúng vẫn có giới hạn vật lý về số lượng bóng bán dẫn có thể được tích hợp.

Thực sự giới hạn của các bộ xử lý hiện nay đều liên quan đến khía cạnh vật lý, nói chính xác hơn là kích thước, vì bóng bán dẫn vốn đã hoạt động trên quy mô nguyên tử thực sự của chính nó.

Và trong khi các bộ vi xử lý dành cho máy tính để bàn luôn có nhiều không gian hơn để phát triển về kích thước - nhiều hơn so với bộ xử lý máy tính xách tay cũng như các bộ xử lý trong điện thoại và máy tính bảng - thì chúng ta thực sự đang ở thời điểm mà các hạn chế vật lý của kích thước khuôn mới là thứ quyết định công suất tiềm năng của bộ xử lý cho thiết bị di động, thay vì là các bóng bán dẫn nhỏ hơn trên một sản phẩm máy tính để bàn.

Với những hạn chế này, những gì A16 Bionic có thể đạt được về mặt hiệu suất là khá tuyệt vời, nhưng nó vẫn đang gặp phải giới hạn về mật độ bóng bán dẫn khó khăn hơn nhiều so với các bộ xử lý máy tính để bàn.

Điều này có nghĩa là bộ vi xử lý điện thoại thế hệ tiếp theo vẫn sẽ tụt hậu so với bộ vi xử lý máy tính để bàn và máy tính xách tay.

Đây là lúc mà vấn đề về mật độ bóng bán dẫn sẽ thực sự xuất hiện, vì như chúng ta đã thấy với M1 Pro, M1 Max và đặc biệt là M1 Ultra, việc sử dụng không gian vật lý để đạt được hiệu suất là một vô cùng điều quan trọng. Vì vậy, mặc dù A16 Bionic trông có vẻ rất mạnh mẽ, nhưng thực sự nó luôn bị giới hạn bởi vấn đề kích thước vật lý, không giống như các chip M-series của Apple.

So với A16, chip M-series của Apple có không gian vật lý dồi dào hơn.

Bộ vi xử lý điện thoại sẽ còn một chặng đường rất dài phía trước

Tuy mạnh mẽ, nhưng A16 Bionic có thể sẽ gặp khó khăn khi chạy MacBook Air, mặc dù về lý thuyết, nó có thể làm được điều này. Vì chip Apple M1 cũng có 16 tỷ bóng bán dẫn.

Và mặc dù nó có thể có khả năng cung cấp năng lượng cho MacBook Pro cũ hơn đang chạy chip Intel đời cũ, nhưng sẽ không có câu chuyện MacBook Pro có thể chạy trên A16 Bionic và khiến người dùng thực sự hài lòng về hiệu suất mà nó mang lại.

A15 Bionic có 15 tỉ bóng bán dẫn, trong khi chip iPhone mới nhất của Apple có 16 tỉ, tăng khoảng 6,7%. Trong khi đó, Apple M2 có mật độ vi xử lý tăng 25% so với Apple M1. Apple không có khả năng lặp lại kỳ tích này với M3, nhưng nó gần như chắc chắn sẽ vượt xa mức tăng 6 - 7% mà chúng ta có thể thấy trên A17 Bionic.

Vào thời điểm M3 được phát hành trong vài năm tới, sẽ không có chip iPhone nào có thể cạnh tranh được với hiệu suất thô của nó, và có khả năng khoảng cách giữa chip di động và chip máy tính sẽ luôn tăng lên theo thời gian.

Điều đó không có nghĩa là A16 Bionic không ấn tượng, nhưng những gì chúng ta đang mong đợi từ những bộ vi xử lý giá rẻ tốt nhất với đồ họa tích hợp trong vài năm tới có thể còn nhiều hơn nữa.

Nguồn: [Link nguồn]Nguồn: [Link nguồn]