ARM trên đường đua với Intel

Có thể bạn chưa bao giờ nghe đến ARM Holdings và "mòn tai, mòn mắt" với Intel. Thế nhưng, những gì ARM Holdings làm được chính là điều mà Intel hằng mong mỏi...

Trong một bài báo trên PC Pro, tác giả Dick Pountain đã chỉ ra những tiềm năng mạnh mẽ của ARM Holdings về nền tảng di động và máy chủ sắp đến. ARM Holdings là công ty chuyên thiết kế chip, không sản xuất, và là công ty đạt thành công rất lớn nhưng lại ít được biết đến nhất (ARM Holding có trụ sở tại Anh mà 99% người Anh cũng chưa từng nghe đến thương hiệu này). Sản phẩm của họ chính là 15 tỷ chip có mặt trong ĐTDĐ, máy rút tiền, thiết bị y khoa, các đồ chơi điện tử... trên khắp các châu lục. Vài năm gần đây, Intel đang chuyển tầm ngắm vào mảng thị trường này.

Chip A4 trong iPhone sử dụng thiết kế của Arm Holdings và do Samsung sản xuất.

Nói thêm về chip ARM: chip này có tên nguyên gốc là Acorn RISC Machine, xuất hiện lần đầu vào năm 1986, được trang bị cho máy tính Archimedes của Acorn. Lúc ấy, chip do kỹ sư Steve Furber thiết kế, được xem là có kiến trúc xử lý nhỏ nhất thời ấy và còn có khả năng thu nhỏ nhiều lần hơn nữa.

Khác với các hãng thiết kế chip khác, ARM đa dạng hóa thiết kế theo các nhân chuyên dụng như nhân quản lý bộ nhớ, nhân điều khiển lưu trữ, nhân xử lý thông tin và truyền dữ liệu... và đến cuối những năm 1990, với thiết kế chip của ARM Holdings, các nhà sản xuất chip có thể tạo được trọn vẹn 1 thiết bị trên 1 bản mạch duy nhất và tiêu thụ ít điện năng hơn các chip cạnh tranh khác.

Có thể bạn không chú ý là các bộ xử lý Snapdragon trong nhiều điện thoại thông minh màn hình cảm ứng nền Android hiện nay là do Qualcomm sản xuất, dựa trên nhân ARM. iPhone cũng thế, sử dụng chip do Samsung sản xuất với nhân ARM. Hàng tỷ thiết bị di động, các điều khiển nhúng như mạch điều khiển xe hơi, các máy bán hàng tự động... đều chạy với nhân ARM.

Intel hiện vẫn thống trị thị trường bộ xử lý cho máy tính để bàn và cả máy chủ, chỉ chịu sự cạnh tranh không mấy gắt gao từ AMD, và họ càng "thoải mái" hơn nữa khi Sun từ bỏ thị trừơng bộ xử lý cho máy chủ cách nay vài năm. Tuy vậy, thị trường máy chủ gần đây có những chuyển biến rõ nét khi nhiều doanh nghiệp đang tiếp cận xu hướng ảo hóa và tiết kiệm điện năng cho hệ thống. Intel có thể mạnh về các công nghệ ảo hóa, nhưng có lẽ họ đang đau đầu về các công nghệ tiết kiệm điện năng. Các dòng bộ xử lý cho máy chủ của Intel nói riêng và các bộ xử lý chuyên dụng cho máy chủ nói chung đều rất ngốn điện, đến nỗi nhiều doanh nghiệp tìm đến các giải pháp "tình thế" như xây dựng hệ thống máy chủ chạy các bộ xử lý dành cho máy để bàn hoặc máy tính sổ tay như Atom.

Trong khi đó, về phía ARM Holdings, họ cũng đang hướng đến thị trường máy chủ và rõ ràng thế mạnh của họ chính là khả năng tiết kiệm điện năng. ARM đã hợp tác với nhà sản xuất Marvell để tung ra bộ xử lý máy chủ 4 nhân tên là Armada XP hồi đầu tháng 11/2010 với thiết kế chip là của ARM. Và theo đánh giá của các nhà phân tích, chip máy chủ này tiêu thụ điện năng rất ít, rất thích hợp cho các dòng máy chủ cấp thấp, cần ít tài nguyên tính toán như máy chủ web.

Hồi tháng 9 vừa qua, ARM cũng có tung ra bộ xử lý Cortex có 16 nhân trên cùng một đế, chạy tốc độ 2,5GHz, cũng hướng đến những tác vụ dành cho máy chủ như ảo hóa, hỗ trợ bộ nhớ vật lý đến 1TB. Hiện vẫn chưa có nhà sản xuất nào ứng dụng thiết kế chip này của ARM.

Tuy vậy, thiết kế chip "truyền thống" của ARM lại bị một hạn chế về mặt máy chủ, đó là họ sử dụng kiến trúc thiết kế 32-bit nên chỉ hỗ trợ được bộ nhớ tối đa 4GB, thiếu hụt nhiều bộ nhớ so với thiết kế 64-bit của Intel hay AMD. ARM vẫn muốn giữ nguyên tiêu chí thiết kế của họ là tiết kiệm điện năng nên không đi theo hướng đi lên kiến trúc 64-bit. Nên nhiều năm nay, các kỹ sư tại ARM tiếp cận theo cách khác là dùng bộ nhớ ảo, đưa vào đơn vị quản lý bộ nhớ ảo để chuyển các lệnh truy cập bộ nhớ vào một vùng có dung lượng lớn hơn và đánh lừa CPU là bộ nhớ chỉ có 4GB. Tuy vậy, cách tiếp cận này lại không ưu việt về mặt xử lý của hệ điều hành và cả tiết kiệm điện năng.

ARM "lấn sân" máy chủ, Intel "lấn sân" di động, máy chủ và di động cũng đang dần dần chuyển vị thế dưới góc nhìn của người dùng. Thiết bị di động không còn là công cụ cá nhân nữa mà đang đi vào kế hoạch của các phòng CNTT trong các tổ chức. Máy chủ không còn là một cỗ máy duy nhất, nằm 1 chỗ, xử lý mọi thứ mà được ảo hóa, chạy các ứng dụng đám mây... ARM và Intel, mỗi hãng đều có thế mạnh riêng nhưng ARM đang chứng minh cho thế giới biết 1 điều ngược lại với các lý thuyết kinh doanh: thành công không phải là được nhiều người biết đến.