Cuộc chiến bán dẫn di động Atom và ARM

Nhỏ, rẻ, tiết kiệm điện năng, các vi xử lý của Intel và ARM đang làm những thiết bị di động trở nên ưu thế hơn bao giờ hết và sẽ đặt hai hãng ở thế đối đầu.

Liệu ARM có giữ vững vị thế trước Intel?.

Liệu ARM có giữ vững vị thế trước Intel?.

Intel là nhà cung cấp vi xử lý hàng đầu trong thiết bị số gia đình và doanh nghiệp trong hơn 25 năm qua. Hãng dường như chiếm trọn "miếng bánh" thị trường máy tính để bàn, laptop, CPU máy chủ hơn. Không dừng lại ở đó, Intel tiếp tục tung ra Atom dành cho thiết bị di động để không bỏ lỡ những sản phẩm nhỏ bé hơn. Tuy nhiên, hiện tại thành công của Intel mới dừng ở netbook.

"Vua" của thế giới PC phải nhường ngôi cho một hãng khác khi tiến đến lĩnh vực vi xử lý trên thiết bị di động: một công ty nhỏ mang tên ARM Holdings có trụ sở tại Cambridge (Anh).

Điều này nghe có vẻ lạ lùng bởi nhiều người tiêu dùng còn chưa bao giờ nghe nói tới ARM. Người ta không thấy các chiến dịch quảng cáo của họ trên tivi hay tạp chí, không thấy các logo "ARM Inside" giống như "Intel Inside". Công ty này tuyển dụng chưa đầy 1.800 nhân viên, doanh thu chỉ khoảng 3 tỉ USD - một phần nhỏ bé so với Intel (33 tỉ USD năm 2008). Nhưng họ sẽ làm cho cuộc đụng độ với Intel trở nên khốc liệt trong vài năm tới.

Những con số ấn tượng

Bộ vi xử lý ARM có mặt hầu hết trên ĐTDĐ

Nếu bạn cầm bất kỳ chiếc điện thoại nào lên thì có tới 95% chắc chắn là nó chứa ít nhất một vi xử lý ARM. Nếu điện thoại đó được sản xuất trong vòng năm năm qua thì khả năng đó là 100%. Điều này cũng đúng với các thiết bị cầm tay khác như máy giải trí đa phương tiện cầm tay, trong đó có Archos, iRiver, Sony...

Chưa kể chip ARM xuất hiện trong vô số thiết bị khác như router không dây D-Link, Linksys, Netgear; máy in HP, Konica Minolta, Lexmark; thiết bị GPS Blaupunkt, Garmin, TomTom...

Bất kỳ thiết bị nào kể trên cũng là cơ hội cho Intel nhưng các chip dựa trên kiến trúc x86 của họ đến gần đây được coi là tốn điện và đắt để ứng dụng. Atom đang thay đổi điều này nhưng Intel vẫn cần thuyết phục các nhà sản xuất thiết bị số vốn đã quen với ARM.

Đối với "người trong cuộc", nghĩa là các nhà sản xuất, ARM là một trong các thương hiệu dễ nhận biết nhất của ngành bán dẫn. Tính về số lượng, đó là kiến trúc vi xử lý 32 bit thành công nhất trên thế giới.

ARM không có nhà máy sản xuất và không bán chip nào dưới thương hiệu của họ. Thay vào đó, họ cấp phép thiết kế lõi CPU cho hơn 200 nhà sản xuất bán dẫn trên khắp thế giới, như Freescale, Marvell Qualcomm, Texas Instruments. Mỗi hãng khi nhận giấy phép này đều tự do đóng gói công nghệ ARM với những chỉnh sửa tùy ý để cho ra sản phẩm của riêng họ, tiếp thị dưới thương hiệu của riêng họ.

Trong năm 2003, Intel mới bán được chip x86 thứ 1 tỉ. Đối thủ sát sườn của Intel trong thế giới PC là AMD mới cán mốc chip thứ 500 triệu vào năm nay. Trong khi đó, ARM chỉ riêng trong năm 2009, bán được 2,8 tỉ vi xử lý, nghĩa là bán được 90 chip mỗi giây. Tính tổng, có hơn 10 tỉ vi xử lý ARM đã có mặt trong các thiết bị số hiện nay.

Ví dụ, CPU trong iPhone 3GS được bán dưới thương hiệu Samsung S5PC100, nhưng bên trong đó là lõi ARM Cortex A8 600MHz, liên kết với công nghệ xử lý đa phương tiện, tín hiệu, đồ họa của riêng Samsung. Chip Hummingbird 1GHz của Samsung cũng dựa trên nền tảng Cortex A8 này và thêm các tính năng hỗ trợ đồ họa 3D, quay video Full-HD...

Sự linh động trong thiết kế lõi và cách thức kinh doanh đã giúp ARM vươn đến mọi sản phẩm số và làm cho cơ cấu của Intel bắt đầu trở nên già cỗi. Ngay cả Intel cũng thiết kế và quảng bá chip dựa trên lõi của ARM trong vài năm dưới thương hiệu XScale. Người ta có thể tìm thấy vi xử lý XScale trong thiết bị BlackBerry series 8000. Nhưng sau đó Intel bán bộ phận XScale cho Marvell vào năm 2006 với lý do nó không đem lại lợi nhuận cao. Hai năm sau họ cho ra đời chip Atom.

Atom được Intel thiết kế từ đầu để có thể hoạt động tốt ở điện áp cực thấp. Dù vậy, các mẫu Atom đời đầu vẫn ngốn khá nhiều pin của smartphone. May mắn là khi thâm nhập vào netbook, Atom phát triển như tên lửa. Nhưng khi vầng hào quang netbook bắt đầu nhạt nhòa, họ phải tính kế khác.

Medfield là một phiên bản Atom khác vừa được Intel phát triển, nhỏ tới mức có thể hoạt động ở mức điện áp rất thấp và có thể ứng dụng được trong vô số sản phẩm điện tử tiêu dùng. Có một điều khá thú vị là dường như Intel bắt đầu làm theo cách thức của ARM khi cho phép công ty bán dẫn TSMC (Đài Loan) phát triển các sản phẩm SoC tùy ý dựa trên lõi Atom của họ.