Mặc dù bộ vi xử lý thế hệ thứ 12 mới nhất của Intel và dòng Ryzen của AMD vẫn cung cấp sức mạnh vượt trội, nhưng silicon M1 của Apple, sử dụng kiến trúc ARM, đơn giản là hiệu quả hơn so với chip x86. Điều này cho phép các thiết bị MacBook mới có tuổi thọ pin lâu hơn và tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị PC.
Năm 2021, Qualcomm nhắm đến Intel và AMD với việc mua lại Nuvia. Startup nhỏ này tập trung vào việc thiết kế chip ARM cho khối lượng công việc của máy tính. Vì vậy, đây có phải là buổi bình minh của chip ARM hiệu năng cao cho Windows? Điều này sẽ có ý nghĩa gì đối với chúng ta và tương lai của máy tính?
Windows RT không thành công
Các thiết bị Windows hỗ trợ ARM đầu tiên ra mắt vào năm 2012 với Windows RT. Mặc dù được thiết kế để chạy trên các thiết bị nhẹ hơn và di động hơn như máy tính bảng, nhưng việc tiếp nhận đối với bản phát hành mới là khá ấm áp.
Một trong những lý do cho điều này là Windows RT chạy trên phần cứng thường kém khả năng hơn và chỉ có thể chạy các ứng dụng từ Microsoft Store, không giống như Hệ điều hành Windows 8 tiêu chuẩn, có thể chạy bất kỳ ứng dụng x86 nào. Đến năm 2015, Microsoft ngừng cập nhật hệ điều hành và thay vào đó tập trung vào Windows 10, chạy trên cả bộ vi xử lý ARM và x86.
Qualcomm và Windows 10
Mặc dù Windows RT không hoạt động như Microsoft hy vọng, họ vẫn có tầm nhìn về tương lai của bộ xử lý ARM. Vì vậy, vào năm 2016, họ đã ký một thỏa thuận độc quyền với Qualcomm để tích hợp bộ vi xử lý của họ với Windows.
Mặc dù đó là tin tốt cho khả năng tương thích của hệ điều hành và chip ARM của Qualcomm, nhưng điều đó có nghĩa là các nhà sản xuất khác như MediaTek không thể tham gia vào hành động này. Đây cũng có thể là lý do tại sao Windows 11 không thể chạy silicon Apple M1, mặc dù tương thích với ARM.
Tuy nhiên, theo XDA, thỏa thuận giữa Qualcomm và Microsoft vẫn còn thời hạn. Mặc dù nguồn tin không đưa ra ngày chính xác cho việc kết thúc thỏa thuận, nhưng nó được cho là sẽ sớm mất hiệu lực. Sau khi điều đó xảy ra, các nhà sản xuất chip khác hiện có thể làm việc với Microsoft để đảm bảo khả năng tương thích với hệ thống của họ.
Apple đánh bại Microsoft trong Cuộc đua ARM
Trong khi Microsoft tiếp tục làm việc với cả chip x86 và ARM cho hệ điều hành của họ, Apple đã quyết định toàn lực và tung ra các máy Mac và iPad hỗ trợ M1 vào tháng 11 năm 2020. Bộ xử lý ARM này đã hỗ trợ MacBook Air, MacBook Pro, Mac Mini, iMac, và iPad Pro.
Sức mạnh của bộ xử lý ARM cho phép các thiết bị này có hiệu suất tương đương hoặc tốt hơn so với chip Intel i7 thế hệ thứ 11. Nhưng điều làm nên sự đặc biệt của chip M1 là hiệu quả của chúng.
Theo các thử nghiệm, máy tính xách tay M1 được hỗ trợ bởi ARM có thể kéo dài hơn 16 giờ sau mỗi lần sạc đầy. Các đối thủ cạnh tranh được hỗ trợ x86 gần nhất của nó chỉ có thể quản lý khoảng 12 giờ. Hơn nữa, thiết kế của con chip này hiệu quả đến mức MacBook M1 Air cấp nhập cảnh thậm chí không có quạt trong khung máy.
Samsung Hợp tác với AMD
Vào năm 2019, Samsung đã ký kết hợp tác với AMD để tích hợp công nghệ GPU sau này với bộ vi xử lý cũ. Tua nhanh đến năm 2021 và có một số gợi ý rằng mối quan hệ hợp tác này đã thành hiện thực với Exynos 2200.
Theo một nguồn tin công nghệ nổi tiếng, con chip mới này, dự kiến cung cấp năng lượng cho Samsung Galaxy S22, có hiệu suất tăng 20%, với mức tăng cao nhất là 34%, so với thế hệ trước Exynos 2100. Nó cũng có lợi thế hơn so với Snapdragon 888 trong điểm chuẩn 3DMark.
SamMobile tập trung vào Samsung gợi ý rằng con chip này không thể làm mát trong điều kiện hình thức chật chội của điện thoại thông minh, có nghĩa là hiệu suất của nó bị hạn chế về mặt nhiệt độ. Nếu điều này là đúng, thật hợp lý khi Samsung cung cấp Exynos 2200 cho các ứng dụng khác, như máy tính xách tay và máy tính để bàn, nơi các nhà sản xuất có thể cài đặt một giải pháp làm mát mạnh mẽ hơn.
Các kế hoạch của MediaTek
Ngoài Qualcomm, MediaTek là một trong những nhà sản xuất chip điện thoại thông minh lớn nhất. Trong Hội nghị thượng đỉnh điều hành tháng 11 năm 2021, công ty đã thông báo rằng họ có kế hoạch sản xuất chip dựa trên ARM cho Windows.
Theo Eric Fisher, Phó chủ tịch phụ trách bán hàng và phát triển kinh doanh của MediaTek, "Apple đã cho cả thế giới thấy rằng điều đó có thể làm được. Mối quan hệ hợp tác với Wintel đã tồn tại trong thời gian dài phải chịu một số áp lực và khi có áp lực, sẽ có cơ hội cho các công ty như của chúng tôi. "
Mặc dù chúng tôi không mong đợi MediaTek sẽ sớm ra mắt chip nhưng họ đã sản xuất bộ xử lý MediaTek Kompanio cho Chromebook và modem 5G cho máy tính Intel. Điều này cho thấy công ty đã đi đúng hướng trong việc xây dựng chip ARM cho các thiết bị Windows.
Qualcomm mua Nuvia
Trong quý đầu tiên của năm 2021, Qualcomm đã hoàn tất việc mua Nuvia, một công ty khởi nghiệp tập trung vào thiết kế chip hiệu suất cao. Mặc dù công ty đã cung cấp chip Snapdragon 8cx Gen 3 cao cấp nhất và chip Snapdragon 7c + Gen 3 cấp thấp nhất cho các ứng dụng PC, nhưng họ vẫn còn một chặng đường dài để thu thập thị phần trong không gian máy tính để bàn và máy tính xách tay Windows.
Và khi sự cạnh tranh ngày càng gia tăng đối với máy tính chạy bằng ARM, với việc Apple đã dẫn đầu cuộc đua, Qualcomm cần phải cải thiện hiệu suất của chip của họ hơn nữa. Theo kết quả Geekbench 5, Snapdragon 8cx Gen 3 mới nhất về cơ bản thua xa Apple M1 về sức mạnh xử lý, ngay cả khi nó đang chạy Windows trong môi trường máy ảo, điều này làm giảm hiệu suất đáng kể.
Bằng cách đưa Nuvia vào màn hình đầu tiên, Qualcomm có thể tận dụng kiến thức chuyên môn của mình để phát triển các chip ARM công suất cao dành cho Windows, cạnh tranh với các sản phẩm x86 của Intel và AMD cũng như silicon M1 của Apple.
Windows 11 và Android
Bên cạnh hiệu suất phần cứng kém, một trong những trở ngại lớn nhất đối với thành công của Windows RT là thiếu lựa chọn ứng dụng. Người dùng Windows đã quen với sự sẵn có rộng rãi của phần mềm. Nhưng như Apple đã chứng minh với Rosetta 2, bạn có thể mô phỏng thành công môi trường x86-64 để chạy các ứng dụng cũ với mức phạt hiệu suất tối thiểu.
Và giống như Windows 10, Windows 11 cũng chạy nguyên bản trên bộ vi xử lý ARM. Điều này làm giảm sự nhầm lẫn của người tiêu dùng với Windows RT và Windows 8, cho phép Microsoft chứng minh rằng các thiết bị Windows hỗ trợ ARM không khác gì máy tính Windows với chip x86 truyền thống.
Để tiếp tục tích hợp này giữa ARM và Windows, Windows 11 hỗ trợ mô phỏng x86-64 ngay lập tức — không cần ứng dụng của bên thứ ba.
Và với việc Microsoft thực hiện các động thái để cung cấp các ứng dụng Android trên Windows 11 thông qua Amazon Appstore và Google cung cấp Trò chơi Android cho Windows, điều này cuối cùng có thể dẫn đến việc cung cấp một số lượng lớn ứng dụng trong Cửa hàng Google Play cho Windows.
Có phải x86 đang trên đường thoát không?
Với việc Apple đang đẩy lùi ranh giới về bộ vi xử lý ARM cho máy tính, Windows khó có thể cung cấp trải nghiệm tương tự trên các thiết bị của họ. Mặc dù chip x86 mới nhất của Intel và AMD mang lại hiệu suất có thể cạnh tranh và thậm chí vượt trội so với silicon M1 của Apple, nhưng chip trước đây không thể sánh được với hiệu suất của chip sau.
Mặc dù chúng ta vẫn đang mong đợi thấy chip x86 trong tương lai gần, nhưng bộ vi xử lý ARM đang dần dần đạt được sức hút. AWS, nhà cung cấp dịch vụ đám mây lớn nhất trên toàn cầu và Fugaku, siêu máy tính nhanh nhất thế giới tại thời điểm viết bài này, sử dụng chip ARM để cung cấp năng lượng cho chúng.
Chỉ có thời gian mới biết liệu ARM có thay thế hoàn toàn bộ vi xử lý x86 trong tương lai hay không. Nhưng trong thời gian chờ đợi, chúng ta có thể tận hưởng sự đổi mới và cạnh tranh giữa hai hệ thống này, cho phép chúng ta, người tiêu dùng, có nhiều lựa chọn hơn khi chọn một chiếc máy tính.