eGPU: khi laptop cũng có thể gắn card đồ họa của desktop!

Chúng ta đã từng nghe về bộ xử lý đồ họa tích hợp (iGPU - integrated GPU), bộ xử lý đồ họa rời (dGPU - dedicated GPU), và trong những năm gần đây thì xuất hiện thêm eGPU (external GPU). Như cái tên đã gợi ý, external có nghĩa là bên ngoài, vậy thì bộ xử lý đồ họa này nằm bên ngoài chiếc máy tính của chúng ta chứ không nằm trong như iGPU hay dGPU. Ý tưởng này không quá mới mẻ, tuy nhiên phải đến gần đây thì người ta mới có thể hiện thực hóa nó nhờ vào những cải tiến trong công nghệ truyền dẫn dữ liệu. Mời các bạn tìm hiểu thêm về eGPU cũng như hướng đi của nó trong tương lai có thể ra sao nhé.

eGPU là gì?

Như đã nói ở trên, eGPU là GPU gắn rời bên ngoài, và thường người ta hay xài nó chung với laptop. Các bạn đều biết rằng laptop thì cần mỏng, nhẹ và hoạt động mát mẻ nhất có thể, trong khi những bộ xử lý đồ họa mạnh mẽ thì đều to, nặng và tỏa rất nhiều nhiệt khi chạy. Đó là chưa kể đến việc các GPU này thường hút điện rất nhiều khiến laptop mau hết pin. Chính vì thế, hiện nay những GPU mạnh mẽ nhất cũng chỉ có mặt trên máy để bàn mà thôi, còn GPU cho laptop, ngay cả dGPU, cũng chỉ đạt gần đến hoặc thậm chí là thua khoảng cách khá xa.

Vậy làm sao để giải quyết vấn đề này? Người ta nghĩ đến eGPU như một giải pháp trung hòa giữa sức mạnh và tính linh hoạt cho laptop. Khi bạn cần linh động, ừ thì cứ cầm laptop của bạn đi ra ngoài như bình thường, vẫn là thân hình mỏng nhẹ đó, pin lâu đó. Còn khi về nhà và cần giải trí bằng cách bắn game với độ phân giải cực cao, chi tiết cực nét, thì chỉ việc gắn eGPU vào máy để chiến mà thôi. Khi đó thì máy để trên bàn, đâu cần di động gì, lại có cục sạc kế bên nên không lo bị hết pin.

Ý tưởng này đã xuất hiện không chỉ trong phòng thí nghiệm của các hãng đồ họa, hãng laptop mà còn trong cả những người thích nghịch máy tính. Nếu bạn Google một phát về eGPU thì có thể thấy rằng hiện có rất nhiều cửa hàng ở Việt Nam đang bán phụ kiện dùng cho eGPU, bao gồm bo mạch để gắn card đồ họa vào, dây cáp, dây nguồn và một số phụ tùng hỗ trợ.

Nhưng vấn đề của việc tự mua eGPU đó là linh kiện khá thô sơ, không được hỗ trợ chính thức từ nhà sản xuất, có khả năng mua về rồi mà không chạy, và quan trọng nhất là phải nối dây cáp từ bo mạch rời vào cổng PCIe hoặc mSATA trong laptop nên rất mất mỹ quan. Khi cần gỡ ra gắn vào cũng mất thời gian hơn.

Thế tại sao không dùng USB cho gọn? Vấn đề chính nằm ở chỗ này: tốc độ của kết nối không đủ nhanh. Để bạn dễ so sánh thì USB 3.0 hiện nay hỗ trợ băng thông tối đa là 5Gbps, Thunderbolt 2.0 là 20Gbps, trong khi giao tiếp PCIe 3.0 x16 (loại dùng cho máy bàn để gắn card đồ họa) thì có băng thông lên tới 128Gbps. Nếu xài card đồ họa eGPU bằng USB 3.0 hay Thunderbolt 2.0, tình trạng nghẽn cổ chai là rất có thể xảy ra, lúc đó thì liệu có còn sướng hay không khi hình ảnh giật liên tục làm bạn chẳng thể chơi game được gì cả. Đặc biệt, khi cần đụng đến những game nặng hoặc các phần mềm đồ họa, làm phim, dựng 3D thì càng đuối hơn nữa.

Trước đây, Sony đã từng làm GPU rời kiểu này cho dòng VAIO Z của công ty. Họ đặt GPU trong một cái dock riêng tích hợp đầu đọc đĩa Blu-ray, dock này gắn bằng kết nối Light Peak (tiền thân của Thunderbolt) vào laptop để truyền sức mạnh. Thế nhưng, GPU trong dock là AMD Radeon HD 6650M, tức vẫn thuộc loại GPU dành cho thiết bị di động chứ chưa phải là card đồ họa như desktop.



Sau đó, đến lượt MSI và Alienware cung cấp phụ kiện tương tự cho các dòng laptop chơi game của hãng. Dock GPU rời của MSI và Alieware đã chuyển sang dùng card như desktop, thế nhưng chúng lại xài kết nối PCIe. Hầu hết laptop hiện nay gắn cổng PCIe ở trong trên mainboard cho nên việc tháo gỡ không hề dễ dàng, trừ một số máy của chính MSI và Alienware mà thôi. Có lẽ cũng chính vì vậy mà các bộ dock của hai hãng trên chỉ tương thích với laptop của công ty.



Thunderbolt 3.0 - anh hùng cứu mỹ nhân

Rồi đến năm 2015, cổng Thunderbolt 3.0 được giới thiệu chính thức. Kết nối này hỗ trợ băng thông lên đến 40Gbps, gấp đôi Thunderbolt 2.0, tuy nhiên vẫn thấp hơn so với PCIe. Bù lại, chúng ta có được sự linh động, kích thước nhỏ gọn, dễ gắn, dễ tháo. Thunderbolt 3.0 còn chuyển cổng kết nối từ mini DisplayPort sang dùng USB-C, vốn là một chuẩn sẽ rất phổ biến trong những năm tới đây và hỗ trợ gắn cáp mặt nào cũng được nên lại càng tiện lợi hơn, giúp các sản phẩm eGPU Thunderbolt 3.0 tiếp cận được nhiều loại laptop hơn và không bị trói buộc vào một hãng nhất định nào. Thunderbolt 3.0 cũng có khả năng truyền tải tối đa 100W điện, thế nhưng ít có khả năng eGPU sẽ lấy điện trực tiếp từ laptop, thay vào đó bạn vẫn phải gắn nguồn riêng cho nó.



Tính đến thời điểm hiện tại, một số nguyên mẫu eGPU dùng Thunderbolt 3.0 đã bắt đầu được phát triển, một số thì đã có mặt trong các kì triển lãm, tuy nhiên chưa có sản phẩm nào thật sự được bán ra thị trường do cổng mới này chưa phổ biến. Có thể là trong năm 2016 trở đi chúng ta sẽ thấy có chuyển biến.

Quay trở lại về mặt tốc độ, như đã nói ở trên, Thunderbolt 3.0 chỉ có băng thông tối đa 40Gbps, chỉ bằng 1/3 so với PCIe 3.0, vậy thì liệu nó có đáp ứng đủ để card đồ họa chạy hay không? Một số thử nghiệm ban đầu cho thấy rằng card Nvidia GTX 750Ti vẫn có thể đạt 80-90% hiệu năng khi xài qua TB3 mặc dù nó vẫn bị hiện tượng nghẽn cổ chai. Tất nhiên, khi đó bạn sẽ phải điều chỉnh lại thiết lập đồ họa trong game hoặc phần mềm đang dùng của mình xuốn thấp hơn một chút so với việc xài cùng GPU đó cho desktop, nếu không thì phần mềm sẽ liên tục bị crash và không thể xài được gì.

MSI cho biết hãng đang bắt đầu phát triển dock đồ họa dùng Thunderbolt 3 và nó sẽ sẽ hoạt động với bất kì card đồ họa desktop nào bạn gắn vào trừ Titan X. Tuy nhiên khi nào có sản phẩm chính thức thì lại là chuyện khác, và liệu nó có chạy mượt, chạy ngon những tựa game nặng thuộc dạng AAA với thiết lập cấu hình cao hay không lại là chuyện khác.

eGPU và hướng đi tương lai

Hiện tại, eGPU chỉ là một thị trường nút chứ chưa thể phổ biến được. Có nhiều lý do. Thứ nhất, số tiền để mua eGPU không hề rẻ, có thể lên đến cả trăm hay thậm chí là cả nghìn đô la tùy dòng. Thứ hai, có rất rất ít eGPU chính hãng, chủ yếu những tay chơi máy thích vọc, thích nghịch sẽ tự đi sắm linh kiện về làm eGPU mà thôi. Thứ ba, các cổng kết nối tốc độ cao như PCIe, Thunderbolt 2.0 thì không phổ biến trên nhiều laptop nên cũng không nhiều công ty mặn mà làm dock đồ họa rời. Do đó, nếu bây giờ bạn cần chơi game cực mạnh thì có lẽ nên đầu tư desktop sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn, trải nghiệm tốt hơn.

Còn trong tương lai, khi mà Thunderbolt 3.0 trở nên phổ biến hơn thì mọi chuyện có thể thay đổi. Chúng ta có thể tưởng tượng đến viễn cảnh mà các laptop giá rẻ cũng có Thunderbolt 3.0 (do xài chung cổng USB-C, giảm chi phí sản xuất và triển khai sản phẩm cho các nhà sản xuất). Khi đó, eGPU sẽ dần trở nên sôi động hơn, có thể là AMD, NVIDIA và các công ty làm card sẽ bắt đầu nhảy vào làm những bộ dock đồ họa chính hãng với hỗ trợ đầy đủ cho người dùng và đảm bảo tính tương thích cao với nhiều mẫu laptop khác nhau.



Nếu nhìn xa hơn, chúng ta cũng có thể nhìn thấy tiềm năng sử dụng eGPU cho các thiết bị di động, ví dụ như tablet hay smartphone. Trong tương lai sẽ ngày càng có nhiều hơn những thiết bị sử dụng USB-C nên việc đưa Thunderbolt 3.0 hoặc mới hơn lên máy sẽ không gặp nhiều trở ngại về mặt kích thước. Lấy ví dụ như chiếc Lumia 950 XL chẳng hạn, nó có cổng USB-C mới, có cơ chế tản nhiệt bằng chất lỏng cho CPU, lại có khả năng chạy các ứng dụng universal khi được kết nối với màn hình ngoài. Nếu chúng ta có thêm một eGPU nào đó tương thích nữa gắn vào 950 XL thì sức mạnh đồ họa lại càng tăng lên cao hơn, lúc này bạn hoàn toàn có thể chơi game hay làm một vài tác vụ đồ họa khác.

Công nghệ tản nhiệt bằng chất lỏng như loại dùng cho Lumia 950 XL cũng là điều thú vị vì nó cho phép chúng ta tích hợp những con chip mạnh hơn vào thiết bị di động và bớt lo ngại về vấn đề tản nhiệt. Nói cách khác, chúng ta có eGPU mạnh, có CPU mạnh rồi, thế nên chuyện dùng smartphone / tablet để chơi các game nặng là hoàn toàn khả thi.

Tương lai xài eGPU với di động vẫn còn rất xa, trước mắt thì cứ lo eGPU với laptop trước đã. Hi vọng trong năm 2016 chúng ta sẽ được thấy những eGPU xịn, chính hãng được cung cấp rộng rãi hơn.