“Nếu nhịp độ gia tăng xung nhịp như hiện nay cho đến năm 2010, con chip khi hoạt động sẽ tỏa sức nóng bằng bề mặt mặt trời”, kỹ sư của Intel giải thích về chiến lược chip đa lõi thế hệ Larrabee sắp ra mắt.

Kiến trúc Larrabee tăng hiệu năng xử lý bằng cách tích hợp hàng chục lõi trên một đế, đưa khái niệm chip đa lõi (multi-core) trở thành bội lõi (many-core).

Xung nhịp trở thành thói quen đánh giá tốc độ chip từ gần 40 năm qua. Tại thời điểm 1970, những máy Atari hoặc Commodore chỉ hoạt động với tốc độ 1 MHz. Những chip hiện nay có xung nhịp lên tới 4GHz, tức là gấp 4.000 lần trước đây. Cùng với xung nhịp cao hơn là công hao phí cũng tăng lên, thể hiện bằng nhiệt lượng tỏa ra ngày càng nhiều trong những chip xung nhịp cao.

Việc áp dụng chip đa lõi để giảm xung nhịp được Intel và AMD áp dụng trong một vài năm gần đây. Những chip lõi kép và lõi tứ đã trở nên quen thuộc trên thị trường phổ thông. Tuy nhiên, việc phân định “cao thấp” trong mỗi dòng chip vẫn dựa trên xung nhịp của con chip đó với số lõi cố định.

 “Những giới hạn về vật lý khiến việc gia tăng xung nhịp không còn hiệu quả nữa”, Anwar Ghuloum, Kỹ trúc sư trưởng một nhóm nghiên cứu của Intel, nói. “Việc gia tăng xung nhịp như hiện nay sẽ khiến con chip khi hoạt động sẽ nóng bằng bề mặt mặt trời”.

Theo tuyên bố của Intel, kiến trúc Larrabee có thể đảm bảo nhu cầu điện toán cho đến năm 2015. Đối tượng được nhắm đến đầu tiên là những chuyên gia xử lý đồ họa, giới game thủ và những người đòi hỏi tính toán phục vụ nghe nhìn. Năng lực tính toán của chip Larrabee có thể đạt tới hàng nghìn tỉ phép tính mỗi giây.

Sản phẩm chip Larrabee thương mại đầu tiên sẽ có mặt trên thị trường vào khoảng cuối năm 2009 đến đầu năm 2010. Những laptop xuất hiện trong năm này sẽ dùng chip 10 lõi.

Thách thức về phần mềm

Kiến trúc lõi mới cũng đặt các hãng phần mềm vào một cuộc đua mới. Để tận dụng được sức mạnh của chip đa lõi, phần mềm cũng phải tự yêu cầu xử lý thành các luồng đến các lõi để xử lý song song. Các chương trình máy tính cũng phải có tập lệnh định hướng tự động chia yêu cầu thành 2, 4 hoặc 10 hướng theo số lõi có trong chip. Điều quan trọng là các luồng này phải được xử lý song song.

Thực tế, những PC dùng chip 10 lõi có thể nhanh chóng đến tay người tiêu dùng, nhưng phần mềm tối ưu với chip này thì phải đợi thêm thời gian để phát triển. Để giải quyết vấn đề, các ngôn ngữ lập trình hỗ trợ chip đa lõi vẫn đang trong giai đoạn phát triển. Bên cạnh đó, các trung tâm nghiên cứu và trường đại học cũng nỗ lực hoàn chỉnh thuật toán về xử lý song song.

 “Đại gia phần mềm” Microsoft nghiên cứu kiến trúc đa lõi từ năm 2001 đến nay cũng tỏ ý chùn chân và vẫn “dùng dằng” không muốn chuyển đổi quyết liệt. Hiện tại, một vài công ty game như Crytek và Valve cũng đã đưa sản phẩm của mình tiếp cận dần tới chip đa lõi, nhưng giải pháp của họ vẫn còn rất đắt đỏ.

Hưng Hải (theo Washington Post)