Intel vừa công bố đột phá phi thường trong thiết kế chip: xếp theo chiều dọc thay vì ngang như truyền thống

Intel vừa công bố đột phá phi thường trong thiết kế chip: xếp theo chiều dọc thay vì ngang như truyền thống
Theo: Nguyễn Hải Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Bằng việc tạo nên các con CPU 3D theo chiều dọc, Intel không chỉ cứu vãn cho bản thân mình, mà còn cả ngành chip của tương lai.

Intel đã có một năm 2018 đầy khó khăn, với việc ra đi của các quan chức cao cấp, các thảm họa bảo mật, doanh số sụt giảm so với đối thủ, và sự sa sút của công ty trong những cuộc chạy đua công nghệ. Nhưng khi năm 2018 sắp qua đi, trong sự kiện Architecture Day, Intel lại hé lộ cho chúng ta kế hoạch của họ để giành lại những gì đã mất.

Kế hoạch này bao gồm ba mũi nhọn: các GPU tích hợp mới, kiến trúc CPU mới và cách thiết kế chip mới để làm bộ xử lý của họ nhanh hơn và có thể mở rộng hơn như đối thủ AMD của họ.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 1.

Chiến lược mới của Intel 

Đầu tiên là các cải thiện cho đồ họa tích hợp sẵn (GPU onboard): chúng ta biết rằng Intel đã đầu tư mạnh mẽ vào mặt trận GPU để cạnh tranh với AMD và Nvidia, và card đồ họa tích hợp Gen11 mới của họ dù không phải là một bước tiến lớn, nhưng cũng đủ là một đối trọng lớn. Các CPU hiện tại của Intel có tích hợp đồ họa đều dựa trên Gen9, sử dụng 24 bộ thực thi được tăng cường.

Còn Gen11 là một bước nhảy dài với 64 bộ thực thi và Intel tuyên bố nó sẽ có hiệu năng gấp đôi Gen9. Các đồ họa tích hợp mới sẽ xuất hiện trong các chip 10nm vào năm tới.

Mũi nhọn thứ hai là vi kiến trúc CPU mới để thay thế kiến trúc Skylake vốn đang hiện diện trong phần lớn máy chủ, laptop và desktop của chúng ta. Intel gọi nó là Sunny Cove, và cũng như Skylake, các thế hệ chip sinh ra từ kiến trúc mới này nhiều khả năng sẽ có chữ "Cove" trong tên của mình.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 2.

Intel không cho biết thông tin cụ thể về hiệu năng hay lộ trình của Sunny Cove, nhưng họ đảm bảo rằng chúng ta sẽ sớm thấy sản phẩm trang bị Sunny Cove có mặt trên thị trường – có thể ngay năm sau. Tuy nhiên, Rognal Singhal, giám đốc mảng kiến trúc CPU tại Intel cho biết với Gizmodo rằng, khi thiết kế lõi mới, nhóm của ông tập trung cải thiện hai điều: đầu tiên là hiệu năng vượt trội so với CPU thế hệ cũ giúp phần mềm chạy tốt hơn và hiệu quả hơn.

Cải thiện thứ hai của các CPU tương lai là "các thuật toán hướng mục tiêu" dành cho các tập lệnh trong nhân CPU – một điều được ông Singhal cho rằng còn quan trọng hơn với Sunny Cove.

Tập lệnh này là bộ điều khiển trung gian giữa phần cứng của CPU và phần mềm trên ổ cứng của bạn, và nhóm của Singhal đã nỗ lực caria thiện tập lệnh trên Sunny Cove theo ba lĩnh vực: mã hóa, máy học và trí tuệ nhân tạo.

Điều này có nghĩa các lập trình viên có thể thấy được các cải thiện mạnh mẽ về hiệu năng khi viết, thử nghiệm và chạy chương trình của họ trên các CPU Sunny Cove so với Skylake hay CPU của AMD. Bên cạnh đó, Intel cũng phát hành một phần mềm mới có tên gọi One API, được thiết kế để tinh chỉnh phần mềm cho phần cứng của họ đơn giản hơn.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 3.

Xây dựng chip theo chiều dọc

Mũi nhọn thứ ba của Intel – và có lẽ cũng là phần thú vị nhất và phức tạp nhất: Intel đã tìm ra cách để xây dựng các CPU theo chiều dọc. Các CPU truyền thống chỉ được xây dựng theo các trục x-y (hai trục trên mặt phẳng). Nghĩa là bạn có thể đưa rất nhiều bộ phận vào trong một CPU, nhưng tất cả chỉ kết nối với nhau nếu nó nằm ở cùng mức với nhau về mặt vật lý. Xây dựng CPU theo chiều dọc thường gây ra độ trễ khủng khiếp.

Nhưng Intel cho biết họ đã tìm ra cách để làm như vậy. Khái niệm này được gọi là 3D stacking (xếp chồng 3D) và chúng ta đã thấy nó được ứng dụng trong các bộ nhớ, đặc biệt với các bộ nhớ băng thông cao (High Bandwith Memory HBM). HBM nhanh hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn trong khi tốn ít không gian hơn, bởi vì nó xếp các bộ phận cần thiết cho bộ nhớ chồng lên nhau.

3D Stacking trong CPU cũng có thể khả thi và sẽ mang lại các ích lợi tương tự như vậy, nhưng đến giờ chúng ta vẫn chưa thấy loại xếp chồng 3D cho các mạch logic đó trên các thiết bị phổ thông. Intel hy vọng thay đổi điều đó vào cuối 2019 khi sử dụng công nghệ xếp chồng 3D của mình, Foveros.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 4.

Sơ đồ mô phỏng con chip tích hợp 3D theo chiều dọc

Foveros sẽ được sử dụng trong con chip mới với một chiplet 10nm (chiplet: con chip được lắp ráp từ nhiều miếng silicon với nhau) trên một miếng silicon năng lượng thấp. Theo Ramune Nagisetty, giám đốc về tiến trình và tích hợp sản phẩm tại Intel cho biết, "cách làm này về cơ bản sẽ cho phép tạo ra những con chip có hiệu năng tốt nhất hiệu quả năng lượng, cũng như hình dạng nhỏ gọn nhất so với các đối thủ ngang hàng."

Các thách thức đối với một con chip theo chiều dọc

Nhưng vẫn có những thách thức đối với cách thiết kế chip theo chiều dọc. Ví dụ, nó không thể được làm quá cao. Một vấn đề khác là nhiệt. Các bộ phận của CPU truyền thống đều được đặt ngang hàng với nhau để chúng có thể tiếp xúc với cùng miếng tản nhiệt và được làm mát. Nagisetty nhấn mạnh rằng việc thiết kế những con chip này cần phải được xem xét cẩn thận để đảm bảo các bộ phận nóng nhất sẽ gần với miếng tản nhiệt nhất.

Bà cũng bổ sung rằng, nhóm của mình đã nghiên cứu về 3D stacking từ nhiều năm nay. Điều này có lẽ sẽ làm các thách thức ban đầu sẽ không làm những người chấp nhận sớm quá thất vọng về nó. Điều này cũng có thể giải thích tại sao Intel dường như chần chừ với chip 10nm. Họ tìm ra cách làm CPU tương đương như vậy khi xếp chồng lên cao hơn.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 5.

Đầu năm nay AMD đã hợp tác với Intel để ra mắt một con chip tích hợp GPU AMD với CPU Intel.

Liệu các con chip xếp chồng đó có biến thành một tòa tháp nhiệt hay không vẫn chưa rõ. Intel dự định sẽ xuất xưởng CPU với kiến trúc 3D stacking như vậy vào năm tới, và có lẽ chỉ đến khi những sản phẩm trang bị con chip mới đó đến tay người dùng mới có thể đánh giá được hiệu năng của nó.

Đối với vấn đề bảo mật của những con chip mới này, nhiều người tại Intel đã tuyên bố rằng, cả con chip Ice Lake sắp ra mắt, cũng như các CPU Sunny Cove sẽ có phần cứng giúp giảm nhẹ đối với các lỗ hổng bảo mật Meltdown và Spectre, đã làm nhiều người lo ngại khi xuất hiện đầu 2018.

Với những gì Intel tuyên bố, có vẻ năm địa ngục đối với công ty sắp kết thúc sớm, nhưng chúng ta vẫn không thể biết chắc điều đó cho đến khi trên tay những con chip mới trong thực tế. Nhưng nếu thành công, các con chip 3D sẽ không chỉ là một tin mừng đối với Intel mà còn cả ngành bán dẫn nữa.

Tham khảo Gizmodo

7 cơ hội việc làm mới đầy hấp dẫn hứa hẹn sẽ được tạo ra nhờ robot

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
7 cơ hội việc làm mới đầy hấp dẫn hứa hẹn sẽ được tạo ra nhờ robot
Khác xa với sự bi quan của nhiều người về việc robot có thể thay thế con người làm nhiều việc và gián tiếp thúc đẩy tình trạng thất nghiệp, tuy nhiên robot hoàn toàn có thể tạo ra thêm nhiều việc làm mới.

[Video] Cận cảnh quá trình thử nghiệm hệ thống tên lửa đẩy trên tàu vũ trụ Orion của NASA

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
[Video] Cận cảnh quá trình thử nghiệm hệ thống tên lửa đẩy trên tàu vũ trụ Orion của NASA
Quá trình thử nghiệm tên lửa đẩy rất quan trọng vì nó quyết định phần lớn sự thành công của việc đưa tàu vũ trụ Orion của NASA đi vào đúng quỹ đạo và tiếp cận được Mặt Trăng.

Cận cảnh chuyên gia Nhật Bản tắm nước sông Tô Lịch

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Cận cảnh chuyên gia Nhật Bản tắm nước sông Tô Lịch
Chuyên gia Nhật Bản hy vọng trong tương lai, khi cả sông được xử lý làm sạch bằng công nghệ Nano, nước sông Tô Lịch lại trong xanh.

Vệ tinh không chỉ dẫn đường, giám sát thiên tai mà đã có thể dự đoán khi nào một cây cầu sắp sập

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Vệ tinh không chỉ dẫn đường, giám sát thiên tai mà đã có thể dự đoán khi nào một cây cầu sắp sập
Vệ tinh không chỉ dẫn đường, giám sát thiên tai mà đã có thể dự đoán khi nào một cây cầu sắp sập

Tìm được loại men ủ hơn 4500 năm, nhà khoa học thử chế biến và thành công với món bánh mì nướng thơm ngon lạ lùng

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Tìm được loại men ủ hơn 4500 năm, nhà khoa học thử chế biến và thành công với món bánh mì nướng thơm ngon lạ lùng
Có thể bạn vẫn sẽ tin tưởng và ăn một chiếc bánh bị hết hạn một hoặc hai ngày. Nhưng bạn có dám ăn một chiếc bánh mì nướng đã hết hạn sử dụng quá 4500 năm hay không?

Chiêm ngưỡng ảnh đẹp như mơ chụp bằng smartphone OPPO

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Chiêm ngưỡng ảnh đẹp như mơ chụp bằng smartphone OPPO
Đây là những bức ảnh xuất sắc nhất đã thắng giải trrong cuộc thi OPPO Creators Awards năm 2019. Cuộc thi hướng đến cộng đồng người dùng smartphone đam mê nhiếp ảnh trên toàn cầu, với thông điệp :”See Beyond” (Vượt chuẩn tầm nhìn).

Cận cảnh dàn nội thất siêu hiện đại sắp được trang bị cho các máy bay của Airbus trong tương lai

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Cận cảnh dàn nội thất siêu hiện đại sắp được trang bị cho các máy bay của Airbus trong tương lai
Cụ thể, dàn nội thất này sẽ được mang lên các mẫu máy bay A330, với tên gọi mới là A330neo Airspace.

Một công ty xây dựng tại Mỹ cung cấp dịch vụ biến sân vườn thành bãi biển nhân tạo với biển xanh, cát trắng, nắng vàng

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Một công ty xây dựng tại Mỹ cung cấp dịch vụ biến sân vườn thành bãi biển nhân tạo với biển xanh, cát trắng, nắng vàng
Chỉ cần bỏ ra từ 20 ngàn USD, bạn có thể biến một khoảng sân nhà bạn trở thành bãi biển nhiệt đới đầy nắng và gió ngay trong đời thực.

Ngọn hải đăng bị cô lập ở Iceland này là nơi hoàn hảo để tránh một đại dịch zombie

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Ngọn hải đăng bị cô lập ở Iceland này là nơi hoàn hảo để tránh một đại dịch zombie
Một ngọn hải đăng đặc biệt ở Iceland được mệnh danh là địa điểm hoàn hảo để sống sót nếu như có một ngày đại dịch zombie xảy ra.

Các nhà khoa học Nhật chế tạo một chiếc đuôi máy, vì nghĩ rằng con người không có đuôi là một thiếu sót lớn

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Các nhà khoa học Nhật chế tạo một chiếc đuôi máy, vì nghĩ rằng con người không có đuôi là một thiếu sót lớn
Sẽ ra sao nếu con người có đuôi?

Đã có 'siêu thực phẩm' có thể cứu đói cả nhân loại: Tất cả chỉ nhờ loại thực vật nhỏ bé này!

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Đã có siêu thực phẩm có thể cứu đói cả nhân loại: Tất cả chỉ nhờ loại thực vật nhỏ bé này!
Một công ty khởi nghiệp ở Anh đã tạo ra một loại thực phẩm chỉ từ vi tảo nhưng đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu dưỡng chất cho cơ thể.

Kết hợp 2 kỹ thuật diệt muỗi bí truyền, các nhà khoa học triệt tiêu được 94% lượng muỗi tại hai hòn đảo Trung Quốc

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Kết hợp 2 kỹ thuật diệt muỗi bí truyền, các nhà khoa học triệt tiêu được 94% lượng muỗi tại hai hòn đảo Trung Quốc
Báo cáo khoa học mới cho ta hy vọng về một miền đất hứa, nơi con người không còn bị muỗi đốt mỗi khi hè tới.

Sự đáng sợ của biến đổi khí hậu: Đến động vật ở vùng lạnh nhất cũng không thể sống nổi nữa

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Sự đáng sợ của biến đổi khí hậu: Đến động vật ở vùng lạnh nhất cũng không thể sống nổi nữa
Biến đổi khí hậu đã khiến động vật chết hàng loạt khi nhiệt độ tăng đột biến tại một số khu vực.

Nhà hoạt động vì quyền động vật hô hào người dân "để yên cho muỗi hút máu vì nó còn phải nuôi con"

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Nhà hoạt động vì quyền động vật hô hào người dân "để yên cho muỗi hút máu vì nó còn phải nuôi con"
Trong khi cả thế giới đang ra sức diệt muỗi, người đàn ông này lại kêu gọi mọi người để loài côn trùng này được yên thân.

Khi bị ong bắp cày tấn công, ong mật Nhật Bản sẽ bu lấy đối thủ, đồng loạt rung lên để nướng chín kẻ địch

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Khi bị ong bắp cày tấn công, ong mật Nhật Bản sẽ bu lấy đối thủ, đồng loạt rung lên để nướng chín kẻ địch
Tự nhiên kỳ diệu làm sao!

Thứ gì chúng ta tạo ra được nhưng không thể chứa đựng được? Nếu bạn đoán "tình yêu dành cho crush" thì sai bét!

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Thứ gì chúng ta tạo ra được nhưng không thể chứa đựng được? Nếu bạn đoán "tình yêu dành cho crush" thì sai bét!
Hóa ra các nhà hóa học đang giữ đáp án cho câu hỏi này.

Tại sao hầu hết bảng mạch in lại có màu xanh lá cây trong khi của Apple lại màu đen?

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Tại sao hầu hết bảng mạch in lại có màu xanh lá cây trong khi của Apple lại màu đen?
Dù các bảng mạch màu xanh lá cây giúp việc kiểm tra bản mạch hiệu quả hơn, nhưng khi quá trình này được tự động hóa cao hơn, màu sắc của nó trở nên không còn quá quan trọng nữa.

Cách sử dụng phần mềm trên máy bay 300 triệu USD: cứ 149 tiếng thì nhớ phải tắt đi bật lại

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Cách sử dụng phần mềm trên máy bay 300 triệu USD: cứ 149 tiếng thì nhớ phải tắt đi bật lại
Bệnh "lag" không của riêng ai.

Bạn có biết: Quân đội Mỹ từng thả cả cả dàn nhạc cụ xuống căn cứ cho binh lính giải trí sau những giờ chiến đấu căng thẳng

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Bạn có biết: Quân đội Mỹ từng thả cả cả dàn nhạc cụ xuống căn cứ cho binh lính giải trí sau những giờ chiến đấu căng thẳng
Trong chiến tranh, người lính cũng cần được giải trí và quân đội Mỹ có một cách để giải trí rất hữu hiệu cho binh lính, đó là mang đàn piano và các nhạc cụ ra ngoài chiến trường.

Độc đáo ý tưởng khách sạn xây dựng sát vách núi với hồ bơi vô cực kéo dài ngoài mỏm đá

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Độc đáo ý tưởng khách sạn xây dựng sát vách núi với hồ bơi vô cực kéo dài ngoài mỏm đá
Nếu bạn đủ can đảm dạo bước ngoài ban công khách sạn, thậm chí là thả mình trong hồ bơi kéo dài ra ngoài vách núi, có lẽ bạn là một trong số những người gan dạ nhất trên hành tinh.

Lốc xoáy bình thường xưa rồi, đoạn video lốc xoáy... than này sẽ khiến bạn phải sững sờ

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Lốc xoáy bình thường xưa rồi, đoạn video lốc xoáy... than này sẽ khiến bạn phải sững sờ
Nếu như năm ngoái là năm của lốc xoáy lửa, thì năm nay chúng ta có lốc xoáy than.

Bằng dung dịch từ tính do NASA sáng chế, chàng trai 18 tuổi tìm ra cách lọc vi nhựa khỏi nước

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Bằng dung dịch từ tính do NASA sáng chế, chàng trai 18 tuổi tìm ra cách lọc vi nhựa khỏi nước
Fionn Ferreira nhận về 50.000 USD tiền thưởng từ Hội chợ Khoa học Google. Một phần thưởng xứng đáng cho nỗ lực cứu lấy nhân loại!

Chiếc xe đạp tự lái này cho thấy sự tiến bộ trong khả năng thiết kế chip của Trung Quốc

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Chiếc xe đạp tự lái này cho thấy sự tiến bộ trong khả năng thiết kế chip của Trung Quốc
Nhờ thiết kế lai giữa kiến trúc chip thông thường với các mạng lưới thần kinh nhân tạo, chip Tianjic có thể mang tới nhiều khả năng cao cấp cho chiếc xe đạp tự lái.

Đây là hệ thống dùng năng lượng Mặt Trời để biến nước biển thành nước ngọt, tạo ra được 75.000 lít nước/ngày với giá chỉ 58 VNĐ/lít

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Đây là hệ thống dùng năng lượng Mặt Trời để biến nước biển thành nước ngọt, tạo ra được 75.000 lít nước/ngày với giá chỉ 58 VNĐ/lít
Nó sẽ giải quyết được vấn nạn thiếu nước nhân loại đã đang đối mặt.

Nghiên cứu mới: Uống rượu vang đỏ giúp giảm stress và trầm cảm nhờ vào một hợp chất đặc biệt

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Nghiên cứu mới: Uống rượu vang đỏ giúp giảm stress và trầm cảm nhờ vào một hợp chất đặc biệt
Việc phát hiện một hợp chất đặc biệt trong rượu vang đỏ đã mở đường cho việc phát triển các loại thuốc chống trầm cảm và lo âu mới có nguồn gốc thiên nhiên.

Giải ngố về Eternals, tập hợp siêu anh hùng sở hữu quyền năng vô song sắp xuất hiện trong Vũ trụ Điện ảnh Marvel

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Giải ngố về Eternals, tập hợp siêu anh hùng sở hữu quyền năng vô song sắp xuất hiện trong Vũ trụ Điện ảnh Marvel
Trong bài viết này sẽ đi sâu hơn vào tiểu sử và các thông tin về nhóm siêu anh hùng the Eternals.

Hỏi khó: Thuốc độc lúc hết hạn sẽ không độc nữa hay còn nguy hiểm hơn?

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Hỏi khó: Thuốc độc lúc hết hạn sẽ không độc nữa hay còn nguy hiểm hơn?
Đã bao giờ bạn tự hỏi chuyện gì sẽ xảy ra với chai thuốc diệt chuột hết hạn từ năm ngoái của nhà mình chưa? Thời gian chắc chắn đã làm nó bị hỏng – nhưng mà "hỏng" theo cách nào nhỉ?

Chiếc xe đạp điện giá 3.000 USD được quảng cáo "không thể bị ăn trộm" bị phá khóa trong chưa đầy 60 giây

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Chiếc xe đạp điện giá 3.000 USD được quảng cáo "không thể bị ăn trộm" bị phá khóa trong chưa đầy 60 giây
Trên đời này không có thứ gì tuyệt đối cả.

Các nhà khoa học phát minh ra loại vải càng thơm khi càng thấm nhiều mồ hôi

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Các nhà khoa học phát minh ra loại vải càng thơm khi càng thấm nhiều mồ hôi
Bộ quần áo bạn mặc khi tập thể dục thể thao sẽ kiêm luôn vai trò máy lọc không khí!

Giải ngố về AGI: Trí tuệ nhân tạo có thể đưa nhân loại sang trang mới, lại vừa có thể dẫn đến họa diệt vong nếu rơi vào tay kẻ xấu

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Giải ngố về AGI: Trí tuệ nhân tạo có thể đưa nhân loại sang trang mới, lại vừa có thể dẫn đến họa diệt vong nếu rơi vào tay kẻ xấu
Giờ là thời điểm năm 2019, một loạt những công nghệ tưởng như bất khả thi đã đang tìm được đường ra tới đời thực. Trong số đó, ta có Trí tuệ Phổ biến Nhân tạo - Artificial General Intelligence.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat