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

Musk lo ngại dự án DeepMind và "sự ngạo mạn" của những người thông minh sẽ cho phép AI thống trị loài người

tinybook tinybook 2 tuần 2 giờ
Musk lo ngại dự án DeepMind và "sự ngạo mạn" của những người thông minh sẽ cho phép AI thống trị loài người
Một lần nữa Elon Musk nêu lên lo lắng của mình về các hệ thống trí tuệ nhân tạo, vốn được cho là sẽ thay đổi cuộc sống con người theo chiều hướng tốt.

Tin vui: Huấn luyện thành công chó đánh hơi được người nhiễm COVID-19, tỷ lệ chính xác cực cao

tinybook tinybook 2 tuần 23 giờ
Tin vui: Huấn luyện thành công chó đánh hơi được người nhiễm COVID-19, tỷ lệ chính xác cực cao
Nếu được huấn luyện đúng cách, chó có thể phân biệt được mẫu nước bọt của người bị nhiễm SARS-CoV-2 và người không bị nhiễm, với tỷ lệ chính xác lên tới 94%.

Các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra điều gì làm cho coronavirus trở nên nguy hiểm

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra điều gì làm cho coronavirus trở nên nguy hiểm
Hóa ra tác nhân gây bệnh đã ngụy trang sau khi lây nhiễm tế bào để ngăn chặn phản ứng nhanh chóng từ hệ thống miễn dịch của cơ thể.

The New York Times tiếp tục đăng tải một bài báo nữa cho thấy thêm bằng chứng về việc người ngoài hành tinh tồn tại

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
The New York Times tiếp tục đăng tải một bài báo nữa cho thấy thêm bằng chứng về việc người ngoài hành tinh tồn tại
Nếu đúng là họ tới thăm ta thật, thì có lẽ nên tránh thời điểm 2020 này ra. Người Trái Đất đang có nhiều chuyện phải lo lắm rồi, không đủ thời giờ đón tiếp khách tới từ phương xa đâu.

Điều gì sẽ xảy ra nếu Oxy trên Trái Đất đột nhiên biến mất trong vòng 5 giây?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Điều gì sẽ xảy ra nếu Oxy trên Trái Đất đột nhiên biến mất trong vòng 5 giây?
Việc Oxy biến mất trong vòng 5 giây cũng đủ khiến cho nhiều thứ trở nên bất thường, thậm chí khiến loài người cũng như toàn bộ các sinh vật khác đi đến kết cục diệt vong

Một quả bom hạt nhân đã được dùng để xử lý đám cháy 'không thể dập tắt' như thế nào?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Một quả bom hạt nhân đã được dùng để xử lý đám cháy không thể dập tắt như thế nào?
Một vụ cháy lớn đã xảy ra bên trong một mỏ khí đốt ở Liên Xô và kéo dài tới 3 năm, mọi nỗ lực dập lửa thông thường đều thất bại cho tới khi quả bom hạt nhân được đưa tới.

Ở Nam Cực, có loài chim cánh cụt "đại tiện" ra đường phân dài tới 1,34 mét

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Ở Nam Cực, có loài chim cánh cụt "đại tiện" ra đường phân dài tới 1,34 mét
Nếu có dịp tới chơi Nam Cực mùa chim cánh cụt ấp trứng, bạn hãy dè chừng những đường dung dịch trắng nhờ bắn ra từ tổ chim nhé.

"Động vật có vú nào cũng mất khoảng 12 giây để đi vệ sinh" - nghiên cứu khoa học chứng minh điều thô nhưng thật

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
"Động vật có vú nào cũng mất khoảng 12 giây để đi vệ sinh" - nghiên cứu khoa học chứng minh điều thô nhưng thật
Ăn vào thì phải thải ra thôi mà!

Dòng chảy bùn đen bạn đang nhìn thấy là thật 100% dù nhìn như quái vật từ phim kinh dị

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Dòng chảy bùn đen bạn đang nhìn thấy là thật 100% dù nhìn như quái vật từ phim kinh dị
Và chúng cũng nguy hiểm không kém gì những con quái vật trong phim ảnh.

Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu những "hố xanh" nằm dưới đáy đại dương, phát hiện ra được nhiều điều thú vị

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu những "hố xanh" nằm dưới đáy đại dương, phát hiện ra được nhiều điều thú vị
Tháng tới và tháng Năm/2021, các nhà khoa học sẽ tiến hành thám hiểm một hố xanh nữa ngoài khơi Florida.

Một chú vẹt đả bại 21 sinh viên Harvard trong một trò chơi về trí nhớ

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Một chú vẹt đả bại 21 sinh viên Harvard trong một trò chơi về trí nhớ
Loài vẹt xám châu Phi (Psittacus erithacus) có nhiều khả năng như sống hơn 50 năm, ghi nhớ nhiều từ tiếng Anh, và nếu có cơ hội, có thể chiến thắng cả một nhóm sinh viên Harvard trong trò chơi về trí nhớ.

Câu chuyện đau lòng về Genie, đứa trẻ biến thành "người rừng" không bao giờ học được cách giao tiếp

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Câu chuyện đau lòng về Genie, đứa trẻ biến thành "người rừng" không bao giờ học được cách giao tiếp
Genie là một trong những đứa trẻ bất hạnh nhất trong lịch sử của Hoa Kỳ, cô bé bị lạm dụng nghiêm trọng tới mức giống với "người rừng" hơn là một đứa trẻ bình thường.

Những lầm tưởng về thực phẩm và nấu ăn mà ai cũng mắc không ít thì nhiều

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Những lầm tưởng về thực phẩm và nấu ăn mà ai cũng mắc không ít thì nhiều
Mặc dù nấu ăn là một trong những kỹ năng cơ bản cũng như cổ xưa nhất của con người, nhưng nó vẫn chứa đầy hàng tá huyền thoại và các quan niệm sai lầm.

Du thuyền siêu sang làm bằng carbon tổng hợp và kính chống đạn

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Du thuyền siêu sang làm bằng carbon tổng hợp và kính chống đạn
Siêu nhẹ, siêu bền và cực kỳ mạnh mẽ là những từ có thể dùng để miêu tả chiếc du thuyền sang trọng này.

Bill Gates không hiểu thuyết âm mưu "cài vi chip vào người thông qua vắc-xin Covid-19" từ đâu ra, tiếp tục bác bỏ cáo buộc vô lý trên truyền hình

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Bill Gates không hiểu thuyết âm mưu "cài vi chip vào người thông qua vắc-xin Covid-19" từ đâu ra, tiếp tục bác bỏ cáo buộc vô lý trên truyền hình
Tin đồn không căn cứ nhưng vẫn khiến nhiều lần Bill Gates và nhiều bên khác lên tiếng đính chính.

Đợt sóng nhiệt lớn tại Siberia khiến biển biển băng Bắc Cực tan với tốc độ đáng lo ngại

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Đợt sóng nhiệt lớn tại Siberia khiến biển biển băng Bắc Cực tan với tốc độ đáng lo ngại
Thời tiết Siberia lúc này chẳng khác gì khu vực cận xích đạo trong một ngày hè oi ả.

Canada phát hiện ra loài khủng long bay mới, có kích thước tương đương một chiếc máy bay nhỏ

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Canada phát hiện ra loài khủng long bay mới, có kích thước tương đương một chiếc máy bay nhỏ
Các nhà cổ sinh vật học Canada gần đây đã phát hiện và đã đặt tên cho một loài Pterizard mới với sải cánh dài tới 10 mét.

Machimosaurus rex: Loài cá sấu nước mặn to lớn nhất từng được con người phát hiện

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Machimosaurus rex: Loài cá sấu nước mặn to lớn nhất từng được con người phát hiện
Machimosaurus là một chi thuộc họ Teleosauridae sống vào thời kỳ Jura muộn. Hóa thạch của chúng được tìm thấy ở Morocco, Thụy Sĩ. Các hóa thạch khác được tìm thấy ở Anh, Pháp, Đức, và Bồ Đào Nha.

Nhóm bạn dùng trực thăng để tái hiện lại hình nền ấn tượng của macOS Big Sur

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Nhóm bạn dùng trực thăng để tái hiện lại hình nền ấn tượng của macOS Big Sur
Nếu không có chú thích đầy đủ, có lẽ bạn sẽ không thể biết được ảnh nào của Apple, ảnh nào được nhóm “nhại” lại.

Đón đầu xu hướng "công nghệ không dây" mới nhất

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Đón đầu xu hướng "công nghệ không dây" mới nhất
Cuộc sống chúng ta đang trở nên hiện đại hơn nhờ vào những tiến bộ của khoa học công nghệ. Bên cạnh đó, xu thế “không dây hóa” ngày càng phát triển và hoàn thiện giúp cuộc sống dần nên dễ dàng hơn, tiện lợi hơn và đang trở thành một xu thế tất yếu với mọi người.

Vô tình đào được cục đá kỳ lạ ngay sau vườn nhà, 31 năm sau mới biết đây là "báu vật" ngoài Trái Đất

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Vô tình đào được cục đá kỳ lạ ngay sau vườn nhà, 31 năm sau mới biết đây là "báu vật" ngoài Trái Đất
Sau khi thử bằng nam châm và phát hiện cục đá có chứa sắt, một người đàn ông đã bỏ xó nó trong vườn mà không biết rằng mình vừa đào được mảnh thiên thạch có kích thước lớn nhất nhất nước Đức.

NASA: tiểu hành tinh đường kính 200m và 4 thiên thể khác sẽ lần lượt ngang Trái Đất trong ngày những ngày cuối tháng Bảy này

tinybook tinybook 3 tuần 47 phút
NASA: tiểu hành tinh đường kính 200m và 4 thiên thể khác sẽ lần lượt ngang Trái Đất trong ngày những ngày cuối tháng Bảy này
Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ NASA đã đưa ra cảnh báo về tiểu hành tinh 2020 ND sẽ tiến gần vào Trái Đất ngày 24/7.

Thợ sửa máy photocopy tiết lộ chiêu gián điệp 'độc nhất vô nhị' của CIA thời Chiến tranh Lạnh

tinybook tinybook 3 tuần 58 phút
Thợ sửa máy photocopy tiết lộ chiêu gián điệp độc nhất vô nhị của CIA thời Chiến tranh Lạnh
Một chiếc máy photocopy vô cùng đơn giản của hãng Xerox nằm bên trong Đại sứ quán Liên Xô ở Washington DC đã trở thành lỗ hổng bảo mật và được Cơ quan Tình báo Trung Ương Mỹ phát hiện và khai thác.

Gấu trắng Bắc Cực sắp biến mất vĩnh viễn khỏi Trái Đất

tinybook tinybook 3 tuần 1 giờ
Gấu trắng Bắc Cực sắp biến mất vĩnh viễn khỏi Trái Đất
Gấu trắng Bắc Cực có thể đối diện với nguy cơ bị tuyệt chủng vào cuối thể kỷ 21, theo một nghiên cứu vừa đăng tải trên tạp chí uy tín Nature Climate Change.

Cùng lúc xuất hiện hai đột phá trong ngành pin Mặt Trời: vừa có vật liệu mới, vừa tạo ra điện năng từ "ánh sáng vô hình"

tinybook tinybook 3 tuần 5 giờ
Cùng lúc xuất hiện hai đột phá trong ngành pin Mặt Trời: vừa có vật liệu mới, vừa tạo ra điện năng từ "ánh sáng vô hình"
Chúng ta vẫn chưa tối ưu hóa được công nghệ năng lượng Mặt Trời đâu, vẫn còn những khoảng trống lớn để khám phá!

Bí mật được hé lộ từ... cục phân 14.000 năm tuổi: Cuối cùng một trong những bí ẩn lớn nhất của loài người đã được giải đáp

tinybook tinybook 3 tuần 7 giờ
Bí mật được hé lộ từ... cục phân 14.000 năm tuổi: Cuối cùng một trong những bí ẩn lớn nhất của loài người đã được giải đáp
Một câu hỏi gây tranh cãi lớn cho giới khoa học suốt nhiều thập kỷ qua đã được giải đáp, tất cả là nhờ... cục phân này.

Các nhà khoa học phát hiện Châu Phi đang tách ra làm đôi, sắp sửa hình thành một đại dương mới?

tinybook tinybook 3 tuần 20 giờ
Các nhà khoa học phát hiện Châu Phi đang tách ra làm đôi, sắp sửa hình thành một đại dương mới?
Nghiên cứu mới nhất từ các nhà khoa học cho thấy, những hoạt động địa chất phức tạp của ba mảng kiến tạo xung quanh châu Phi, vốn đang di chuyển dần xa nhau ra, sẽ phân tách châu lục này thành hai phần và tạo ra một đại dương mới trong hàng triệu năm nữa.

Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà thiên văn học quan sát được 1 hố đen vừa "chớp mắt"

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà thiên văn học quan sát được 1 hố đen vừa "chớp mắt"
Quầng hào quang của hố đen này đã lịm tắt trước khi bừng sáng rực rỡ trở lại chỉ trong vỏn vẹn 40 ngày, 1 điều mà giới khoa học chưa từng quan sát được trước đây.

Phát hiện ra xác ướp khủng long có dấu chân hình móng ngựa tại Hoa Kỳ

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Phát hiện ra xác ướp khủng long có dấu chân hình móng ngựa tại Hoa Kỳ
Edmontosaurus là một loài khủng long ăn có khá quen thuộc, nhưng với việc phát hiện ra xác ướp của loài này, giới cổ sinh vật học đã biết thêm được thông tin chúng có chân giống với hình móng ngựa.

Vách đá kỳ quái cứ 30 năm lại "đẻ trứng" một lần, các nhà khoa học đau đầu đi tìm lời giải đáp

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Vách đá kỳ quái cứ 30 năm lại "đẻ trứng" một lần, các nhà khoa học đau đầu đi tìm lời giải đáp
Nếu bạn chưa bao giờ nghe nói về một vách đá đẻ trứng thì có lẽ bạn không biết về Chan Da Ya, một vách đá bí ẩn ở Trung Quốc cứ 30 năm lại cho ra đời những "quả trứng đá" tròn xoe vô cùng kỳ lạ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat