SoC (System-on-Chip) chính là cái mà chúng ta hay nói đến như Snapdragon 865, Exynos 990, Apple A13 Bionic... SoC đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc điều khiển một cái điện thoại, và cũng là thứ ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu năng của máy. Chạy chậm hay nhanh, mượt hay lag cũng do nó. Pin trâu hay hao cũng do nó. Trong bài này, mình giới thiệu lại với anh em về khái niệm SoC, nó là gì, CPU và GPU cái nào quan trọng hơn trong SoC.
Anh em đã biết về CPU, bộ xử lý điều khiển chiếc máy, xem như là bộ não của bất kì chiếc máy tính nào. Máy tính ở đây cần phải được hiểu rộng không chỉ là PC, nó còn là điện thoại, máy tính bảng, Nintendo Switch, chiếc TV thông minh, con robot quét nhà, hay chỉ nhỏ bé như chiếc Raspberry Pi cũng được gọi là máy tính.
Rồi anh em cũng biết GPU đúng không, cái "card đồ họa" ngày nào mà chúng ta hay nói đến đây. Các thiết bị nhỏ vẫn cần tới GPU để xử lý những thứ về hình ảnh, và hiển thị hình ảnh ra màn hình cho bạn xem.
Rồi chúng ta cũng phải có gì đó quản lý các cổng kết nối, ví dụ cổng sạc, và một thứ gì đó kiểm soát bộ nhớ trong nữa chứ. Chip Wi-Fi cũng quan trọng nè, rồi chip để điều khiển camera cũng quan trọng. Chưa kể mấy con chip trí tuệ nhân tạo, AI các thứ...
System-on-Chip (SoC) là gì
Anh em đã biết về CPU, bộ xử lý điều khiển chiếc máy, xem như là bộ não của bất kì chiếc máy tính nào. Máy tính ở đây cần phải được hiểu rộng không chỉ là PC, nó còn là điện thoại, máy tính bảng, Nintendo Switch, chiếc TV thông minh, con robot quét nhà, hay chỉ nhỏ bé như chiếc Raspberry Pi cũng được gọi là máy tính.
Rồi anh em cũng biết GPU đúng không, cái "card đồ họa" ngày nào mà chúng ta hay nói đến đây. Các thiết bị nhỏ vẫn cần tới GPU để xử lý những thứ về hình ảnh, và hiển thị hình ảnh ra màn hình cho bạn xem.
Rồi chúng ta cũng phải có gì đó quản lý các cổng kết nối, ví dụ cổng sạc, và một thứ gì đó kiểm soát bộ nhớ trong nữa chứ. Chip Wi-Fi cũng quan trọng nè, rồi chip để điều khiển camera cũng quan trọng. Chưa kể mấy con chip trí tuệ nhân tạo, AI các thứ...
Ngày xưa, khi máy tính còn sở hữu những cái mainboard siêu to khổng lồ, những con chip này nằm riêng lẻ với nhau. Chúng cũng tiêu thụ điện thoại mái, ví bạn có hẳn cục nguồn để cấp cho chúng. Nhưng lên tới thiết bị di động thì không gian hẹp hơn nhiều, nguồn thì có mỗi cục pin mà mấy ông lúc nào cũng đòi pin 1 tuần.
Thế nên các nhà sản xuất chip như Qualcomm, Intel, Apple, Samsung... mới chuyển sang tích hợp những linh kiện này vào 1 đế chip duy nhất, gọi là SoC. Không phải là gom chip lại rồi đóng vào 1 cái hộp đâu, thay vào đó các hãng làm chip phải in thẳng lên trên tấm bán dẫn luôn. Mỗi khu vực khác nhau sẽ có những chức năng khác nhau.
Như hình này bạn có thể thấy, chip Apple A12 của Apple có nhiều vùng khác nhau, có vùng dùng cho nhân CPU (phần ghi chữ Small Core, Big Core, mà chúng không nằm cạnh nhau), vùng cho bộ nhớ đệm (cache), vùng cho GPU, vùng cho bộ xử lý AI (NPU)...
Việc này vừa tiết kiệm không gian, vừa tiêu thụ ít điện hơn so với việc dùng từng linh kiện riêng lẻ. Ngày xưa SoC thường dùng để chỉ chip dùng cho thiết bị di động thôi, nhưng dần dần chip cho laptop cũng đã dịch chuyển theo hướng này.
SoC ngoài việc tích hợp CPU, GPU còn có thể tích hợp cả chip điều khiển mạng 4G, 5G, hoặc một số SoC thì phục vụ riêng cho việc tính toán trí tuệ nhân tạo nằm riêng so với SoC chính của máy cũng có luôn. Trên một máy, có thể có nhiều SoC phục vụ cho các mục đích khác nhau, nhưng thường người ta nói về SoC chính thôi.
Hiện nay tất cả mọi chiếc điện thoại, hay thiết bị di động, máy chơi cầm tay, thậm chí xe hơi... của bạn đều dùng SoC đến từ một trong các hãng như Qualcomm, MediaTek, Intel, NVIDIA. Samsung, Huawei thì ngoài việc mua SoC của các hãng khác còn tự làm SoC cho chính mình, đó là dòng chip Exynos và Kirin đấy.
Quảng cáo
Trong các máy điện thoại, thường người ta sẽ chồng SoC lên trên chip RAM để tiết kiệm diện tích. Kết cấu này gọi là Stacking, dịch sát nghĩa là xếp chồng lên nhau.
Cái gì quyết định đến sức mạnh của một con SoC?
Trong một SoC dành cho thiết bị di động, 2 yếu tố quan trọng nhất tác động trực tiếp tới sức mạnh:
- CPU
- GPU
Điều tương tự cũng áp dụng với GPU, bao gồm số nhân, xung nhịp của nhân, và kiến trúc nhân là gì. Không phải cứ nhiều nhân là tốt, và cũng không phải cứ xung nhịp cả là tốt. Nó cần sự tổng hợp, cân bằng giữa các yếu tố này.
Bộ nhớ cache cũng là thứ đáng nói tới, bởi nó giúp CPU và GPU truy xuất dữ liệu nhanh hơn trước khi phải lấy dữ liệu từ RAM và trước khi phải lấy dữ liệu lên từ ổ cứng / bộ nhớ trong. Cứ mỗi bước như vậy thì tốc độ lại giảm đi.
Quảng cáo
Đây chỉ là những yếu tố chính thôi nha, còn rất nhiều thứ khác từ phần mềm đến phần cứng để một thiết bị có thể tận dụng được SoC của nó tối đa. Trong khuôn khổ bài này thì mình chỉ giới thiệu đến anh em vậy thôi.
Thời nay, người ta còn quan tâm tới các bộ xử lý AI vì nó hỗ trợ CPU trong việc chạy các tác vụ trí tuệ nhân tạo như nhận dạng hình ảnh, phân loại chữ, phân loại đối tượng có trong ảnh, dự đoán thói quen sử dụng máy. Và không thể không kể đến ISP, bộ xử lý chuyên dùng cho hình ảnh, tác động mạnh tới hình ảnh chụp từ camera ra có đẹp hay không, ảnh có xử lý nhanh hay không.
Anh em có câu hỏi, có thắc mắc gì cứ comment vào bài nhé, mình sẽ cố gắng giải thích nếu mình biết.
