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

Hạt giống đầu tiên nảy mầm trên Mặt trăng của Trung Quốc đã chết

tinybook tinybook 1 ngày 2 giờ
Hạt giống đầu tiên nảy mầm trên Mặt trăng của Trung Quốc đã chết
Thật đáng tiếc nhưng thử nghiệm này cũng đã kết thúc, do điều kiện khắc nghiệt trên Mặt trăng.

Bangkok sử dụng mưa nhân tạo để giải quyết ô nhiễm không khí

tinybook tinybook 1 ngày 2 giờ
Bangkok sử dụng mưa nhân tạo để giải quyết ô nhiễm không khí
Nếu bạn có ý định du lịch Thái Lan, hãy cân nhắc kỹ trước khi đặt chân tới Bangkok.

Hãy làm ra những quả cà chua cay như ớt, các nhà khoa học nói

tinybook tinybook 1 ngày 18 giờ
Hãy làm ra những quả cà chua cay như ớt, các nhà khoa học nói
Nhưng để làm gì?

Săn Deal Công Nghệ - Rinh Vàng Tài Lộc tại Lazada

tinybook tinybook 1 ngày 21 giờ
Săn Deal Công Nghệ - Rinh Vàng Tài Lộc tại Lazada
Tết Kỷ Hợi 2019 sắp đến gần cũng là tín hiệu của mùa mua sắm nhộn nhịp, đặc biệt là với các tín đồ công nghệ khi các hãng lớn và uy tín tung ra hàng loạt khuyến mãi hấp dẫn để thu hút khách hàng.

Lần đầu tiên trong lịch sử, hạt giống Trung Quốc trồng trên Mặt trăng đã nảy mầm

tinybook tinybook 2 ngày 23 phút
Lần đầu tiên trong lịch sử, hạt giống Trung Quốc trồng trên Mặt trăng đã nảy mầm
Nếu có thể trồng lương thực trên Mặt trăng, sẽ cho phép con người xây dựng căn cứ không gian trong tương lai.

Gậy ông đập lưng ông, hệ thống reCAPTCHA của Google bị chính công cụ của Google đánh bại

tinybook tinybook 2 ngày 19 giờ
Gậy ông đập lưng ông, hệ thống reCAPTCHA của Google bị chính công cụ của Google đánh bại
Dù Google đã sửa đổi và nâng cấp các công cụ của mình, phương pháp mới của các nhà nghiên cứu vẫn đạt tỷ lệ thành công hơn 90%.

Khai trương trung tâm thương mại Gigamall – tổ hợp giải trí công nghệ hiện đại hàng đầu Việt Nam

tinybook tinybook 3 ngày 3 giờ
Khai trương trung tâm thương mại Gigamall – tổ hợp giải trí công nghệ hiện đại hàng đầu Việt Nam
Trung tâm Thương mại Gigamall, tọa lạc trên đường Phạm Văn Đồng, quận Thủ Đức, TP.HCM chính thức đi vào hoạt động từ ngày 12/1.

Được quỹ của Bill Gates tài trợ, bệ xí dùng giun để xử lý phân sẽ là tương lai vệ sinh toàn cầu

tinybook tinybook 3 ngày 3 giờ
Được quỹ của Bill Gates tài trợ, bệ xí dùng giun để xử lý phân sẽ là tương lai vệ sinh toàn cầu
Loài giun này không thể sống nếu không có phân, chúng là một công cụ hoàn hảo để lắp vào hố xí tự hoại.

Xoắn não đầu năm với 4 câu đố do nhân viên Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ soạn ra

tinybook tinybook 3 ngày 19 giờ
Xoắn não đầu năm với 4 câu đố do nhân viên Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ soạn ra
Chúc bạn thể dục não vui vẻ.

Quái thú ăn thịt người vùng Gévaudan: nỗi kinh hãi của người dân Pháp hồi thế kỷ 18

tinybook tinybook 3 ngày 19 giờ
Quái thú ăn thịt người vùng Gévaudan: nỗi kinh hãi của người dân Pháp hồi thế kỷ 18
Con quái thú hoành hành suốt 3 năm trời, hạ sát tới cả trăm người.

Đừng quên Google có dự án Soli cực kỳ tiềm năng nhé: vừa đạt thành tựu mới, sờ từ xa biết sách có bao nhiêu trang

tinybook tinybook 3 ngày 20 giờ
Đừng quên Google có dự án Soli cực kỳ tiềm năng nhé: vừa đạt thành tựu mới, sờ từ xa biết sách có bao nhiêu trang
Nhìn vào những ví dụ, ta mong chờ từng ngày đến lúc Dự án Soli thành công.

Có thể bạn không tin nhưng đây là những tác phẩm cắt giấy tỉ mỉ tới từng milimet của nghệ nhân người Nhật

tinybook tinybook 3 ngày 21 giờ
Có thể bạn không tin nhưng đây là những tác phẩm cắt giấy tỉ mỉ tới từng milimet của nghệ nhân người Nhật
Chỉ với một tờ giấy bình thường nhưng nữ nghệ nhân người Nhật này có thể xử lý tỉ mỉ đến từng milimet và thổi hồn nó trở thành những tác phẩm nghệ thuật cắt giấy xuất sắc.

Video ghi lại cảnh thỏ ăn thịt đồng loại làm bất ngờ giới khoa học

tinybook tinybook 4 ngày 2 giờ
Video ghi lại cảnh thỏ ăn thịt đồng loại làm bất ngờ giới khoa học
Đừng vội sợ hại chú thỏ cưng sống trong lồng: thỏ ăn thịt chỉ khi vào đường cùng, thức ăn cạn kiệt, chúng mới tìm tới xác thối để kiếm bữa.

Lý giải hiện tượng con người đi trên than hồng nhưng không bị bỏng

tinybook tinybook 4 ngày 3 giờ
Lý giải hiện tượng con người đi trên than hồng nhưng không bị bỏng
Chắc hẳn bạn đã từng xem những nghi lễ như đi trên lửa trên TV hoặc ngoài đời nhưng có bao giờ bạn thắc mắc, tại sao người đi trên than hồng lại không hề bị bỏng hay làm sao. Vậy nguyên lý khoa học nào giúp họ làm được điều đó?

Lấy ý tưởng từ chân máy ảnh, nhiếp ảnh gia Nhật Bản chế tạo móc treo bao súng giúp bắn nhanh như Lucky Luke

tinybook tinybook 5 ngày 1 giờ
Lấy ý tưởng từ chân máy ảnh, nhiếp ảnh gia Nhật Bản chế tạo móc treo bao súng giúp bắn nhanh như Lucky Luke
Nhờ thiết bị này, xạ thủ sẽ có thể lấy súng ra khỏi bao nhanh hết mức có thể và đôi khi chỉ một phần nghìn giây cũng đã tạo ra sự khác biệt giữa các đối thủ.

Lý do đặc biệt khiến Mỹ không dùng hệ đo lường bằng mét như các nước khác

tinybook tinybook 5 ngày 20 giờ
Lý do đặc biệt khiến Mỹ không dùng hệ đo lường bằng mét như các nước khác
Cùng vài quốc gia ít ỏi trên thế giới, hiện giờ Hoa Kỹ vẫn sử dụng các đơn vì đo lường như feet, inch, pound thay vì km, m, kg, tại sao vậy?

Không cần đến Sing hay Nhật, giờ đây Việt Nam đã có khu giải trí công nghệ tương tác cực chất

tinybook tinybook 5 ngày 23 giờ
Không cần đến Sing hay Nhật, giờ đây Việt Nam đã có khu giải trí công nghệ tương tác cực chất
Mọi thứ đều trở thành hiện thực với người dân Sài Gòn khi tổ hợp giải trí công nghệ tương tác JP World đã chính thức ra mắt tại TTTM Gigamall.

Dưa chuột thì rẻ còn dưa chuột biển thì đắt như điên, có lý do cả đấy

tinybook tinybook 6 ngày 5 giờ
Dưa chuột thì rẻ còn dưa chuột biển thì đắt như điên, có lý do cả đấy
Dưa chuột thường giỏi lắm 70.000 đồng/kg, còn dưa chuột biển (hải sâm) lên tới 70 triệu đồng/kg.

[CES 2019] Với hệ thống IBM Q System One mạnh 20 qubit, IBM là hãng đầu tiên thương mại hóa máy tính lượng tử

tinybook tinybook 6 ngày 21 giờ
[CES 2019] Với hệ thống IBM Q System One mạnh 20 qubit, IBM là hãng đầu tiên thương mại hóa máy tính lượng tử
Tương lai của con người sẽ được gắn liền với từ "lượng tử", với một trong những người tiên phong là IBM.

Internet xôn xao về người phụ nữ Hà Giang bị đỉa kí sinh trong họng suốt 3 tháng

tinybook tinybook 1 ngày 2 giờ
Internet xôn xao về người phụ nữ Hà Giang bị đỉa kí sinh trong họng suốt 3 tháng
Các bác sĩ đã loại bỏ con đỉa kí sinh 3 tháng trong họng của người phụ nữ 63 tuổi ở tỉnh Hà Giang.

Đừng xem trang Instagram mê hoặc thị giác này kẻo lại thích thú quá quên hết thời gian!

tinybook tinybook 1 ngày 3 giờ
Đừng xem trang Instagram mê hoặc thị giác này kẻo lại thích thú quá quên hết thời gian!
Không thiếu những video gây lú trên Internet, nhưng để tập trung được nhiều thứ thú vị như trang Instagram này thì hơi hiếm.

Nhân viên Apple Store nhận được gói hàng tưởng là iPhone, nhưng hóa ra lại là nửa cân ma túy đá

tinybook tinybook 1 ngày 5 giờ
Nhân viên Apple Store nhận được gói hàng tưởng là iPhone, nhưng hóa ra lại là nửa cân ma túy đá
Một tai nạn hy hữu đã xảy ra.

Netflix tăng giá tất cả các gói thuê bao

tinybook tinybook 1 ngày 17 giờ
Netflix tăng giá tất cả các gói thuê bao
Các gói cước mới có giá 9 USD, 13 USD và 16 USD.

TikTok đe dọa WeChat bằng ứng dụng nhắn tin mới

tinybook tinybook 2 ngày 42 phút
TikTok đe dọa WeChat bằng ứng dụng nhắn tin mới
TikTok có hơn 500 triệu người dùng hàng tháng, trong khi WeChat đang có 1,1 tỷ người dùng.

Ứng dụng YouTube di động có thêm tính năng vuốt để chuyển video

tinybook tinybook 2 ngày 1 giờ
Ứng dụng YouTube di động có thêm tính năng vuốt để chuyển video
Tính năng mới hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn cách bạn xem video trên ứng dụng YouTube.

Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?

tinybook tinybook 2 ngày 4 giờ
Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?
Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?

Phát hiện phần mềm mã độc “có tâm”, chỉ tấn công người giàu

tinybook tinybook 2 ngày 7 giờ
Phát hiện phần mềm mã độc “có tâm”, chỉ tấn công người giàu
Phần mềm mã độc này không sử dụng phương pháp thông thường, thay vào đó là chọn lọc và tối đa hóa thiệt hại.

Ghen tức trước cơn sốt 5G, ngành công nghiệp cáp nhanh tay đăng ký thương hiệu...10G cho to

tinybook tinybook 2 ngày 18 giờ
Ghen tức trước cơn sốt 5G, ngành công nghiệp cáp nhanh tay đăng ký thương hiệu...10G cho to
Tuy nhiên, 10G ở đây lại không phải là "thế hệ 10" đâu.

Trung Quốc có thể copy tất cả mọi thứ, nhưng sao họ vẫn chưa copy và đánh bại được Tesla?

tinybook tinybook 2 ngày 20 giờ
Trung Quốc có thể copy tất cả mọi thứ, nhưng sao họ vẫn chưa copy và đánh bại được Tesla?
Họ có công nghệ, có nhân lực, thậm chí có cả bằng sáng chế của Tesla luôn. Điều gì đã ngăn họ lại?

Trợ lý ảo Alexa của Amazon "ngắt lời" con người trên sân khấu CES 2019, phải chăng AI đã có suy nghĩ riêng?

tinybook tinybook 3 ngày 3 giờ
Trợ lý ảo Alexa của Amazon "ngắt lời" con người trên sân khấu CES 2019, phải chăng AI đã có suy nghĩ riêng?
Nghe có vẻ hơi sợ nhưng quả thực sợ thật bởi đây là khoảnh khắc hiếm thấy và không phải trợ lý ảo nào giống như Alexa cũng có thể tham gia trò chuyện, thậm chí ngắt lời của con người.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat