Gần đây, Intel tuyên bố dự định sản xuất chip lõi kép mới đã thu hút sự chú ý của cả ngành công nghệ. Tuy vậy, chiến lược chế tạo máy tính rẻ hơn và nhanh hơn của Intel đã vấp phải một bức tường sừng sững: Các con chip đang trở nên quá nóng. Muốn cải tiến hơn nữa thì trước hết phải có các công nghệ... làm lạnh mới. 

Chip tốc độ càng cao thì càng sản sinh nhiều nhiệt

Ai cũng biết: Hơi nhiệt toả ra tỷ lệ thuận với tốc độ. Việc giữ mát cho các con chip và bộ phận điện tử bên trong luôn là một thách thức lớn đối với máy tính xách tay (laptop), đơn giản bởi vì nhồi nhét quá nhiều tính năng và chức năng vào bên trong một cái hộp mỏng dính như vậy sẽ khiến nhiệt độ "sôi" lên nhanh chóng, trong khi chẳng có mấy chỗ để cài đặt quạt và lỗ thông khí. 

Nhưng giờ thì ngay cả các nhà sản xuất máy tính để bàn, dẫu cho đó có là tượng đài lừng lững như Intel đi chăng nữa, cũng phải nếm đủ "mùi vị thương đau". Những con chip tốc độ nhanh nhất cũng là những miếng xương khó gặm nhất. Trừ phi có một "thiên tài" nào đó tìm ra cách tăng tốc mà không sản sinh quá nhiệt, nếu không thế hệ chip ưu việt mới mà các phần mềm siêu mạnh của tương lai đòi hỏi sẽ chẳng bao giờ có thể vươn vai chào đời. 

Niềm tự hào của Intel, bộ vi xử lý đầu bảng Pentium4 Extreme Edition 3,6GHz thực sự là một cái nồi hơi "kinh khủng" khi phả ra tới 115 watt nhiệt năng tối đa. Một con chip nhớ, thẻ đồ hoạ cao cấp và ổ đĩa cũng dễ dàng "đổ" thêm vào "chảo dầu" ít nhất là 100 watt nữa. Hãy thử tưởng tượng hai cái bóng đèn 100 watt cùng cháy sáng bên trong một cái hộp đựng giày mà xem, bạn sẽ ngay lập tức có được ý niệm thế nào là "bốc lửa"!

Thử tìm một giải pháp

Giới gamer tỏ ra đặc biệt ưa chuộng một sáng kiến có cơ chế hoạt động giống như hệ thống làm mát tự động: một dòng lưu chất lưu thông tuần hoàn sẽ "lấy" nhiệt từ con chip rồi "thải" ra qua bộ tản nhiệt. Tuy nhiên, phương pháp làm lạnh bằng dung dịch lưu chất này quá đắt so với giá thành sản xuất của các model máy tính thông dụng hiện nay: Lấy thí dụ, Alienware Area-51 ALX siêu nhanh, làm lạnh "tốc hành" có giá khởi điểm lên tới... 4.500 USD. 

ĩây dựng một hệ thống "điều hoà không khí" cho chip siêu tốc? Không dễ!

Lúc này, các hãng chế tạo chỉ còn trông chờ vào một thiết kế cơ khí ưu việt hơn, cho phép họ ứng dụng vào các sản phẩm máy tính thông thường, nơi vấn đề về nhiệt luôn bị xếp xó để nghĩ đến sau cùng. Một nhóm nhà sản xuất máy tính, đứng đầu là Gateway, vừa mới triển khai du nhập một thiết kế hệ thống mới của Intel có tên BTX, trong đó máy tính được bố trí với bo mạch chủ dâng cao để đẩy mạnh dòng khí lưu thông, nhờ đó làm lạnh tốt hơn. Apple Computer cũng có được một số thiết kế xuất sắc trong việc "điều hoà nhiệt độ" cho sản phẩm Power Macs G5 và iMacs mà không hề gây ra tiếng ồn từ động cơ quạt mát bên trong.

Tuy nhiên, tất cả mọi người đều hiểu rằng đó chỉ là các giải pháp tạm thời. Vấn đề chỉ có thể được giải quyết triệt để khi con người có thể thay đổi được cấu trúc thiết kế của bản thân con chip. Tới thời điểm này, phương pháp chính để có thể gia tăng sức mạnh cho bộ vi xử lý vẫn là nén thêm nhiều transistor hơn vào trong con chip cũng như cho chúng chạy ở tốc độ cao hơn. Nhược điểm của phương pháp này là: bộ vi xử lý chạy càng nhanh, càng tiêu thụ nhiều điện năng và càng toả ra nhiều nhiệt năng. Về lý thuyết, các thiết bị nhỏ hơn thường tiêu thụ ít điện năng hơn do số lượng bộ phận cấu thành giảm đi. Song với sản phẩm Pentium4, Intel đã dập tắt niềm hy vọng đó: bộ phận tinh gọn, song con chip lại nóng hơn. 

Chip nóng như muốn đặt Intel ngồi trên... đống lửa. Họ rốt ráo tìm kiếm những thay đổi trong quy trình chế tạo chip. Về lâu về dài, bộ vi xử lý lõi kép có vẻ như đáng để hy vọng nhất. IBM bắt đầu sử dụng giải pháp này trong khi chế tạo vi xử lý cho máy chủ Power từ năm 2001 và một phiên bản khác của chip lõi kép có thể cũng sẽ xuất hiện trong các máy tính Macintosh vào năm tới. AMD thì công bố kế hoạch chip lõi kép từ đầu năm nay, trong khi Intel tuyên bố sẽ bắt đầu bán chip lõi kép từ 2005. 

Có thể bạn sẽ thắc mắc: Tại sao vấn đề nhiệt quá tải này lại không giáng xuống đầu các hãng chế tạo phần cứng cho game hay đồ điện tử? Câu trả lời là vì phần mềm bao giờ cũng đòi hỏi cao hơn rất nhiều từ phần cứng. Chương trình xử lý văn bản, trình duyệt Web và chương trình email chạy nhẹ như bấc trên nền con chip, nhưng hãy thử chạy phần mềm chống virus, chống spywware và tường lửa mà xem. Máy tính của bạn sẽ như một con la è cổ ra kéo xe, kéo theo năng lượng tiêu thụ tăng vọt. Mã hoá dữ liệu cũng là một chương trình "nặng gánh". Và phiên bản Windows tiếp theo sẽ có một giao diện người dùng 3-D, tựa như một quả núi đè lên phần cứng máy tính vậy. 

Tuy nhiên, khía cạnh lạc quan của vấn đề là trong vòng vài năm tới, chúng ta sẽ không còn tìm cách tăng tốc cho máy tính như từng làm trong quá khứ nữa. Vấn đề về nhiệt ngày càng trói buộc những giới hạn về tốc độ. May mà chip PC lõi kép sẽ ra đời rộng rãi vào thời điểm 2006, khi phiên bản Longhorn cũng được tung ra (nếu Microsoft không hoãn một lần nào nữa). 

Cầm Thi (Theo BusinessEWeek)