Một số phiên bản của dòng smartphone Galaxy S7 và Galaxy Note7 được trang bị bộ vi xử lý Exynoss 8890, do chính Samsung thiết kế và sản xuất. Bộ vi xử lý này đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với gã khổng lồ Hàn Quốc, bởi đây là lần đầu tiên họ ra mắt thiết kế tùy chỉnh lõi CPU M1, tên mã là Mongoose.

Tại hội nghị Hot Chip 2016, Samsung đã tiết lộ thông tin về kiến trúc thiết kế bộ vi xử lý mới của mình, được phát triển trong 3 năm và hoàn toàn từ con số 0. Một điều đáng chú ý là nó được xây dựng thành một “mạng lưới thần kinh” CPU, để cải tiến hiệu năng một cách đáng kể.

 

Bộ vi xử lý Exynoss 8890 do Samsung sản xuất được thiết kế dựa trên 4 lõi CPU M1 với tốc độ 2,3 và 2,6GHz, 4 lõi Cortex-A53 của ARM với tốc độ 1,6GHz và 1 chip đồ họa Mali-T880 của ARM. Tất cả được xây dựng trên kiến trúc 14nm của Samsung.

Bên cạnh đó, bộ vi xử lý này cũng có bộ cache L1 64KB 4 chiều, một bộ cache L2 2MB, hỗ trợ đầy đủ hiệu năng lưu trữ và tải dữ liệu giống như chip Cortex-A73 mới nhất của ARM. Điều thú vị là M1 sử dụng tới 4 ống giải mã hoạt động cùng lúc trong mỗi chu kỳ, trong khi Cortex-A73 chỉ là 2.

 

ARM đã giảm xuống từ 3 ống giải mã trên Cortex-A72, bởi họ nghĩ rằng như vậy là quá đủ cho nhu cầu xử lý dữ liệu trên thiết bị di động, đồng thời giúp tiết kiệm năng lượng hơn. Samsung dường như không đồng ý với điều đó.

Đây có thể là lý do khiến cho bộ vi xử lý Exynoss 8890 xếp sau Snapdragon 820 trong các bài thử nghiệm thời lượng sử dụng pin.

Mạng thần kinh CPU

Sự khác biệt lớn nhất giữa thiết kế của CPU M1 và CPU của ARM, theo Samsung thì đó chính là “mạng thần kinh CPU”. Mà nền tảng của mạng thần kinh này là công nghệ Branch Prediction (Dự báo rẽ nhánh), mà có thể đoán xem lệnh nhảy của chương trình sẽ làm gì tiếp theo.

 

Nếu lệnh nhảy được dự đoán sai, nó sẽ phải lặp lại để đi theo nhánh khác. Nếu liên tiếp dự đoán đúng, CPU sẽ hoạt động một cách liền mạch. Và lúc đó hiệu năng có thể nói là đạt mức tối đa.

Để thiết kế Branch Prediction là vô cùng phức tạp, các nhà sản xuất cũng không bao giờ để lộ thiết kế của họ. Thế nhưng Samsung có vẻ tự hào khi sẵn sàng công bố những gì mà họ đã làm được.

Đó là sử dụng một thuật toán “Perceptron”, nó giống một mạng thần kinh trí thông minh nhân tạo mà có khả năng học hỏi từ những kết quả xử lý trước đây và dự đoán cho những lần sau này. Về cơ bản nó có thể giúp những dự đoán ngày càng trở nên chính xác hơn.

Vì vậy mà phương pháp Perceptron này sẽ giúp tránh lãng phí các chu kỳ xử lý và thời gian tải lại trạng thái lưu, khi mà các lệnh nhảy của chương trình được thực hiện liên tục và chính xác. Cũng nhờ đó mà khai thác được hết hiệu năng của bộ vi xử lý và tránh lãng phí nguồn lực.

Một dấu mốc quan trọng để giúp Samsung không còn phụ thuộc vào ARM và Qualcomm

Đối với một dự án phát triển trong 3 năm, CPU M1 và bộ vi xử lý Exynoss 8890 có thể được coi là một thành tựu lớn của Samsung. Trước đó, gã khổng lồ Hàn Quốc vẫn luôn giữ kín những công nghệ chip xử lý của mình và đến bây giờ mới công bố một cách tự hào.

 

Mặc dù chưa thể so sánh được hiệu năng của Exynoss 8890 so với các bộ vi xử lý khác của Qualcomm hay ARM. Nhưng đây là bước đà vô cùng quan trọng, để hãng smartphone này không còn phải phụ thuộc vào các nhà sản xuất chip khác nữa.

Khi đó, Samsung có thể hoàn toàn độc lập, tự chủ và tùy biến các bộ vi xử lý theo ý muốn của mình. Nó có ý nghĩa rất lớn, giúp Samsung tiếp tục cạnh tranh với Apple và thúc đẩy mảng kinh doanh sản xuất chip xử lý của mình.

Tham khảo: androidauthority