CPU Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel: Mọi thứ cần biết về chip máy tính để bàn 10nm đầu tiên

Sau nhiều lần trì hoãn và thất bại trong thiết kế chip 10nm, cuối cùng Intel cũng đã tung ra bộ vi xử lý di động Ice Lake vào cuối năm 2019. Intel đã xác nhận tại CES vào đầu năm nay rằng Alder Lake sẽ ra mắt vào cuối năm 2021 với quy trình SuperFin 10nm nâng cao.

Mặc dù 10nm sẽ sớm có mặt trên cả máy tính để bàn và thiết bị di động, Intel vẫn đi sau đối thủ AMD - hãng đã đẩy mạnh lên 7nm vào năm 2019. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều điều thú vị về Alder Lake, đặc biệt là trên máy tính để bàn, khi nền tảng này mở ra một kiến ​​trúc mới tập trung vào hiệu quả và hiệu suất.

Với tối đa 16 lõi, Intel đã để mắt đến CPU Ryzen chính 16 lõi của AMD. Có rất ít thông tin được công bố về nền tảng bộ xử lý kể từ đoạn giới thiệu CES của Intel, nhưng đây là tất cả những gì chúng ta biết về bộ vi xử lý Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel cho đến nay.

Giá cả và tính khả dụng

Intel đã thông báo rằng Alder Lake thế hệ thứ 12 dự kiến ​​sẽ ra mắt vào cuối năm 2021. Alder Lake có thể được công bố sớm nhất là vào tháng 9, mặc dù nhiều rò rỉ gần đây cho thấy nền tảng thế hệ thứ 12 của Intel có thể ra mắt vào tháng 11 để kịp mùa mua sắm nghỉ lễ.

Mặc dù có nhiều rò rỉ trong những tháng gần đây về kế hoạch silicon của Intel, công ty đã không đưa ra bất kỳ thông tin chi tiết chính thức nào về kế hoạch tương lai của mình.

Tại thời điểm này, thông tin chính thức về giá cả của Alder Lake vẫn là một ẩn số. Tuy nhiên mới đây, danh sách giá bán của một số mẫu CPU Alder Lake tại thị trường Hoa Kỳ đã bất ngờ bị rò rỉ và được xác nhận bởi một số nhà bán lẻ uy tín. Danh sách tiết lộ cho thấy giá bán chi tiết của Core i9-12900K, Core i7-12700K, Core i5-12600K, và các biến thể 'F' không có đồ họa tích hợp. Cụ thể như sau:

Tạm thời không bàn đến vấn đề giá bán lẻ bị cáo buộc với giá khuyến nghị từ nhà sản xuất, nhưng rõ ràng là các bộ xử lý Core thế hệ thứ 12 sẽ đắt hơn so với thế hệ thứ 11 năm ngoái. Phần lớn là bởi chúng sở hữu nhiều lõi hơn. và đồng thời cũng cho hiệu suất nhanh hơn đáng kể so với các sản phẩm tiền nhiệm.

Tuy nhiên, cũng có một điều khá thú vị cần nhắc tới, đó là theo bảng giá nêu trên thì Core i9-12900K đầu bảng của Intel sẽ có giá bán niêm yết thấp hơn so với người đồng cấp Ryzen 9 5950X của AMD. Tuy nhiên ở các phân khúc dưới, cả Core i7-12700K và Core i5-12600K lại đều sẽ đắt hơn các sản phẩm cạnh tranh tương ứng từ AMD.

Ngoài ra, cũng cần tính đến mức giá mà Intel đưa ra cho các mẫu KF không có đồ họa đi kèm. Các bộ xử lý này không có chip đồ họa tích hợp sẵn, giống như các mẫu AMD Ryzen cạnh tranh, nhưng lại có mức giá thấp hơn đáng kể so với các đối tác tiêu chuẩn của chúng.

Thiết kế kiến ​​trúc

Alder Lake của Intel sẽ dựa trên quy trình 10nm, mà công ty đang gọi là 10nm SuperFin. Intel tuyên bố , quy trình này cung cấp các bóng bán dẫn nhanh hơn và các tụ điện MIM được cải tiến trong thiết kế, được mô tả là “đột phá trong kiến ​​trúc x86”.

Cụ thể, trong khuôn khổ sự kiện thường niên Architecture Day 2021 vừa diễn ra, Intel đã chia sẻ khá nhiều thông tin chi tiết liên quan đến các nền tảng CPU và GPU mà công ty đang phát triển, cũng như dự định ra mắt thời gian tới. Trong đó phải kể tới một dòng sản phẩm đang nhận được rất nhiều sự quan tâm của cộng đồng, đó chính là các bộ xử lý Alder Lake, dự kiến trình làng cuối năm nay.

Theo tiết lộ từ Intel, các mẫu CPU Alder Lake về cơ bản sẽ được xây dựng trên phương pháp tiếp cận kết hợp theo kiểu “Big-LITTLE” mới mà Intel gọi là kiến trúc “Performance Hybrid”. Tức là bằng cách sử dụng kết hợp giữa các lõi E (lõi tiết kiệm điện năng) và P (lõi hiệu xuất cao) mới của công ty, bộ xử lý sẽ có được hiệu năng tổng thể tốt hơn, cũng như khả năng tiết kiệm năng lượng tối ưu hơn.

Intel dự kiến ​​sẽ kết hợp 8 lõi Gracemont với 8 lõi Golden Cove trong thiết kế bộ xử lý Alder Lake cao cấp của mình để có tổng 16 lõi. Việc thay đổi sang thiết kế lai sẽ giúp Intel duy trì khả năng cạnh tranh với một loạt vi xử lý mới dựa trên ARM, chẳng hạn như M1 của Apple và các bộ vi xử lý PC Snapdragon của Qualcomm .

Ngoài ra, các chipset Alder Lake sẽ được sản xuất trên quy trình Intel 7 (nhưng không phải 7nm) và có quy mô từ 9 đến 125 watt. DDR5 và PCIe gen5 cũng sẽ được hỗ trợ (lần đầu tiên xuất hiện trên thị trường), và đi kèm với các công nghệ mới như Intel Thread Director.

Danh sách dòng sản phẩm Alder Lake có thể mở rộng từ Desktop (LGA1700) sang siêu di động. điều thú vị là trong khi nền tảng này có 8 lõi P và 8 lõi E, nhưng trên thực tế chỉ có lõi P là sẽ hỗ trợ tạo siêu phân luồng với tổng số 24 luồng khả dụng. GPU tích hợp sẽ có kiến trúc Xe 96 EU (đủ cho các yêu cầu cơ bản). Tuy nhiên điều gây ấn tượng hơn cả nằm ở tuyên bố của Intel về việc Alder Lake sẽ có mức tăng 19% IPC (instructions per clock/cycles - lệnh trên mỗi xung nhịp/chu kỳ) so với Rocketlake thế hệ trước. Nếu điều này là thật, dòng vi xử lý mới của Intel hoàn toàn sẽ dễ dàng đánh bại các đối thủ cạnh tranh đến từ AMD.

Đáng nói, Rocketlake cũng đã cung cấp mức tăng IPC 19% so với Skylake. Nhưng Skylake là  kiến trúc đã tồn tại gần một thập kỷ, và Intel có thể sử dụng lại thủ thuật này một lần nữa với Alder Lake để chiếm lợi thế cạnh tranh trên thị trường. Đặc biệt là trong bối cảnh các bổ xử lý Ryzen thường có số lượng lõi hiệu năng cao lớn hơn (lên tới 16 lõi).

Alder Lake sẽ có tối đa 30MB bộ nhớ đệm LL, hỗ trợ DDR5-4800, LP5-5200 cùng với DDR4-3200 và LP4x-4266. Các bộ xử lý này cũng sẽ có băng thông gấp hai lần PCIe nhờ khả năng hỗ trợ PCIe 5, và có thể cung cấp tới 16 làn PCIe Gen5 với tốc độ lên đến 64 GB/s. Thiết kế mới hoàn toàn theo kiểu mô-đun, được xây dựng như hình thức lego, do đó có thể mở rộng linh hoạt. Kết nối compute fabric có băng thông 1000 GB/s, trong khi IO fabric có BW là 64 GB/s. Hệ thống bộ nhớ (memory subsystem) hỗ trợ lên đến 204 GB/s, nhưng quan trọng hơn là có thể mở rộng tần số bộ nhớ (và nguồn) theo nhu cầu của SoC. Những tính năng hỗ trợ đáng chú ý đối với Alder Lake bao gồm Thunderbolt 4 và WiFi 6E Gig+

Alder Lake trên laptop dự kiến ​​sẽ kế nhiệm Tiger Lake trong dòng sản phẩm của Intel và biến thể di động dự kiến ​​sẽ được dán nhãn là Alder Lake-S.

Hiệu suất

So với các bộ xử lý Rocket Lake hiện tại, có thể thấy mức tăng IPC 19% với Alder Lake là do lõi Golden Cove mới. Rocket Lake đã cung cấp mức tăng IPC 19% so với thiết kế Comet Lake thế hệ trước, điều này sẽ giúp Intel mang lại lợi ích nhất quán cho những người muốn nâng cấp.

Intel đã nói về quy trình 10nm, kiến ​​trúc không đồng nhất và hỗ trợ bộ nhớ nhanh hơn sẽ giúp thúc đẩy những lợi ích này, nhưng vẫn còn rất nhiều điều chưa biết về Alder Lake vào thời điểm này. Công ty chưa tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về tốc độ xung nhịp và không biết tốc độ xung nhịp trên các loại lõi khác nhau sẽ ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất tổng thể của CPU trên một số tác vụ, bao gồm năng suất, hiệu suất video và chơi game.

Ban đầu, có những suy đoán rằng, nền tảng Alder Lake thế hệ thứ 12 có thể không được điều chỉnh để chơi game, do chipset sử dụng kiến ​​trúc lõi hỗn hợp, so với Rocket Lake thế hệ thứ 11. Tuy nhiên, một kết quả benchmark với tựa game Dota 2 đã chứng minh không phải như vậy, và nền tảng này vẫn đáp ứng tốt với yêu cầu chơi game từ người dùng.

Một kết quả benchmark được lấy từ mẫu kỹ thuật Alder Lake-S 16 lõi cho thấy rằng kiến ​​trúc lai của Intel cho hiệu năng thực tế khá ổn. Theo Videocardz, CPU thế hệ thứ 12 với 16 lõi và 24 luồng hoạt động tốt hơn nhiều so với Core i9-9900K tiền nhiệm trên Geekbench 4.4. Tất nhiên đây chỉ là một nguyên mẫu thử nghiệm, nên tiện ích đánh giá benchmark chưa thể cho kết quả chính xác tuyệt đối vè tốc độ xung nhịp. Cụ thể, mức xung nhịp nhiều khả nằm trong khoảng từ 2,7GHz (cơ bản) đến 3,4GHz (boost).

Ngoài ra theo Hardware Times, một CPU thế hệ thứ 12 được cấu hình tương tự cũng đã được phát hiện gần đây trong cơ sở dữ liệu Ashes Escalation Benchmark. Tốc độ xung nhịp cơ bản  được liệt kê là 2,2GHz.

Trong khi kiến ​​trúc không đồng nhất sẽ không chỉ mang lại lợi ích tiết kiệm điện năng cho laptop, mà còn là một điểm nổi bật trong phiên bản desktop của Alder Lake. Intel được cho là đang thúc đẩy tiêu chuẩn ATX12VO mới tiết kiệm điện hơn để ra mắt cùng với Alder Lake vào cuối năm nay.

Theo VideoCardz, các tiêu chuẩn, đòi hỏi một bo mạch chủ mới với một đầu nối điện 10 chân và bộ nguồn cấp điện tương thích. Đầu nối 10 chân sẽ thay thế đầu nối 24 chân hiện tại trên các bo mạch chủ ngày nay và các nhà sản xuất đã do dự khi tiến hành thay đổi vì nó sẽ yêu cầu bộ chuyển đổi DC-to-DC trên chính bo mạch. Sự thúc đẩy của Intel có thể giúp thúc đẩy việc áp dụng và mang lại cho Alder Lake nhãn hiệu hiệu suất cao trên mỗi watt để cạnh tranh với bộ vi xử lý Ryzen sắp tới của AMD được cho là dựa trên kiến ​​trúc Zen 4.

Intel đang đàm phán với các đối tác để bắt đầu chuyển sang ATX12VO mới. ATX12VO sẽ ít ảnh hưởng đến mức tiêu thụ điện năng khi PC đang chạy dưới tải nặng hơn. Theo PC Gamer, vì các nhà sản xuất cần chờ từ 4 đến 5 tháng nên Alder Lake có thể ra mắt sớm nhất là vào tháng 9.

Theo VideoCardz, các bo mạch chủ cấp thấp và hệ thống được xây dựng sẵn có thể sẽ tận dụng ATX12VO, trong khi các giàn máy chơi game cao cấp và bo mạch chủ được thiết kế để sử dụng cho máy trạm có thể giữ lại đầu nối nguồn 24 chân hiện có.

Một điểm dừng trên quy trình 7nm

Thật thú vị khi Intel đang đưa kiến ​​trúc lai này lên máy tính để bàn. Trên thiết bị di động, công ty đã ra mắt cách tiếp cận big.LITTLE của mình trên Lakefield, có 4 lõi Atom Tremont và 1 lõi Sunny Cove. Người ta suy đoán động cơ của Intel khi đưa thiết kế lai này lên máy tính để bàn, nơi hiệu suất năng lượng không phải là một hạn chế lớn, là để giúp thu hẹp khoảng cách với AMD cho đến khi họ sẵn sàng tung ra một CPU desktop 7nm thực sự.

Theo một báo cáo từ Tom's Hardware, thiết kế hybrid big.LITTLE cũng có thể là một quyết định vào phút chót. Có thông tin cho rằng ban đầu công ty không muốn cam kết sử dụng tất cả 16 lõi trên thiết kế 10nm và việc có 8 lõi lớn và 8 lõi nhỏ có thể là một sự thỏa hiệp về thiết kế trong khi vẫn cho phép Intel phù hợp với 16 lõi trên bộ xử lý Ryzen chính của AMD .

Giống như AMD, Intel cũng đã xác nhận họ sẽ chuyển sang tiến trình 5nm trong tương lai để có hiệu suất và hiệu suất năng lượng tốt hơn.

Socket mới

Với Alder Lake, Intel sẽ chuyển sang một thiết kế socket mới. Alder Lake-S dự kiến ​​sẽ mở ra socket LGA 1700 mới, hỗ trợ bộ nhớ DDR5 và DDR4 cùng với PCIe Gen 5. Một số bo mạch của Asus hỗ trợ socket LGA 1700 và chipset Intel Z690 đã được xuất hiện trên HWiNFO. Về RAM, bạn sẽ không thể kết hợp các module DDR4 và DDR5 với nhau trên cùng một bo mạch.

Socket mới đồng nghĩa với việc người dùng nâng cấp lên chip này sẽ cần một bo mạch mới. Không giống như đối thủ AMD, vốn đã duy trì sự nhất quán về socket giữa các thế hệ chipset kế tiếp, Intel sẽ chuyển từ socket LGA 1200 cho CPU Comet Lake-S thế hệ thứ 10 của mình.

Nếu Intel tiếp tục thay đổi thiết kế socket nhanh chóng như vậy, nó có thể hạn chế sự hấp dẫn của bộ vi xử lý đối với người dùng máy tính để bàn cao cấp, game thủ và những người thích mày mò PC.

Intel Alder Lake sẽ cập bến vào cuối năm nay, và được kỳ vọng sẽ có thể giúp Intel giành lại lợi thế cạnh tranh trên thị trường từ AMD. Hãy cùng chờ xem!