Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 26/04/2006 23:37 (GMT+7)

Song nhân - xu hướng của nhà sản xuất chip!

Tiết kiệm không gian và chi phí

Những chiếc máy tính cá nhân đầu tiên thuộc dòng Power Mac của Hãng Apple ra đời năm 2000 đã sử dụng bộ vi xử lý kép với hai chip G4 500 MHz gắn trên cùng một bộ bo mạch chủ. Mặc dù những chiếc máy này có hiệu suất cao hơn nhiều so với loại sử dụng một chip, cơ cấu kép cũng đặt ra nhiều vấn đề lớn làm hạn chế những chọn lựa trong thiết kế của Apple.

Trước hết, hai chip cùng hoạt động sẽ phóng ra nhiều nhiệt lượng hơn nên cơ cấu kép đòi hỏi phải có những phương tiện tản nhiệt lớn và hệ thống làm mát đặc biệt. Thêm vào đó, trên một bo mạch phải có hai khe cắm riêng cho hai chip nên chúng sẽ chiếm dụng nhiều không gian hơn và làm tăng giá thành bo mạch chủ.

Trong khi đó, chip song nhân - có hai nhân xử lý hoàn chỉnh và độc lập trên cùng một con chip - chia sẻ bộ nhớ cache và những đường truyền dữ liệu trong hệ thống, và chỉ cần một khe cắm trên bo mạch chủ. Với cấu tạo đó, chip song nhân có ưu thế về thiết kế, tiết kiệm không gian cũng như chi phí sản xuất, và tốc độ xử lý tương đương cơ cấu kép nhưng không phát ra nhiều nhiệt.

Nâng cao hiệu suất

Theo Hãng Apple, chip song nhân có thể làm tăng hiệu quả tính toán lên gấp đôi so với chip đơn nhân cùng tốc độ trên một số ứng dụng. Do vậy, toàn bộ dòng máy Power Mac G5 của Apple đều được trang bị chip song nhân.

Vào trung tuần tháng Mười vừa qua, Apple lại giới thiệu một kiểu máy mới Power Mac G5 Quad sử dụng hai chip song nhân Power G5 2,5 GHz. Đây là sự kết hợp hai cơ cấu: Kép và song nhân - tổng cộng có đến bốn nhân xử lý độc lập. Mỗi nhân có một bộ nhớ cache L2 1MB đáp ứng yêu cầu cao về xử lý dữ liệu của những ứng dụng khoa học và sáng tạo - hai lĩnh vực mà máy Mac thường được sử dụng.

Ưu điểm và khuyết điểm của chip song nhân

Ưu điểm:

- Hai bộ nhớ cache liên kết chặt chẽ với nhau nên có thể hoạt động ở xung nhịp đồng hồ cao hơn rất nhiều so với bình thường. Nhờ vậy, hiệu suất của những hoạt động cần sử dụng nhiều bộ nhớ cache được cải thiện đáng kể.

- Chiếm ít không gian trên bo mạch chủ hơn so với những thiết kế sử dụng nhiều chip riêng biệt.

- Mỗi nhân hoạt động ở điện thế thấp nên chip song nhân sử dụng ít năng lượng hơn so với khi dùng hai chip đơn nhân. Vì vậy, nó tỏa nhiệt ít hơn.

- Có thể dùng những thiết kế nhân đã được thẩm định qua sử dụng thực tế; do đó, rủi ro về lỗi thiết kế sẽ thấp hơn khi áp dụng những thiết kế nhân mới.

Khuyết điểm

- Đòi hỏi sự hỗ trợ của hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng để việc xử lý được phân chia thích hợp cho từng nhân.

- Sự tích hợp (vật liệu) trong chip song nhân càng cao thì việc quản lý nhiệt lượng tỏa ra càng khó so với chip đơn nhân có mật độ vật liệu thấp hơn; đồng thời khả năng sản xuất cũng giảm.

- Về mặt kiến trúc, thiết kế của chip đơn nhân tận dụng diện tích bề mặt của vật liệu silicon tốt hơn chip song nhân. Vì thế, việc phát triển chip song nhân theo những kiến trúc cũ có thể bị lỗi thời.

- Khả năng mở rộng phụ thuộc nhiều vào các chương trình ứng dụng. Ví dụ, những ứng dụng đòi hỏi xử lý một lượng lớn dữ liệu có thể gây nên tình trang "thắt cổ chai" trong hệ thống xuất nhập dữ liệu.

Với chip song nhân, người sử dụng sẽ thấy được những gia tăng hiệu suất cao nhất ở những ứng dụng đa phân luồng và chạy đồng thời. Các ứng dụng đó nhận ra và khai thác những lợi ích của chip song nhân. Đồng thời, Mac OS X là một hệ điều hành đa xử lý đối xứng (symmetric multi-processing) có khả năng chạy một ứng dụng trên một nhân và điều khiển một tác vụ khác trên một nhân khác. Trong khi đó, những ứng dụng không có đa phân luồng chạy trên hệ thống chip song nhân cũng giống như khi chạy trên hệ thống có bộ vi xử lý kép; chúng không tận dụng hết những ưu điểm của chip song nhân.

"Những ứng dụng đòi hỏi công suất cao, như các ứng dụng về phim ảnh, sẽ chạy tốt với chip song nhân vì hệ thống có thể dành nhiều công suất hơn cho việc chạy ứng dụng trên một nhân, đồng thời vẫn có thể duy trì những công việc của hệ thống trên nhân còn lại", ông Shane Rau, Giám đốc chương trình về chất bán dẫn trong máy vi tính của công ty nghiên cứu thị trường IDC, nói.

Viễn cảnh nhiều hứa hẹn

Chip song nhân đang là con đường hướng đến tương lai của các nhà sản xuất chip. Họ đang theo đuổi chiến lược thiết kế sao cho có được những gia tăng đáng kể về hiệu suất, tiêu thụ ít năng lượng hơn và ít nóng hơn. Theo Kevin Krewell, Tổng biên tập tạp chí kỹ thuật Microprcesor Report, việc tăng tần số xung nhịp đồng hồ để tăng hiệu suất trong suốt thập niên vừa qua đã không còn hấp dẫn nữa vì nó đòi hỏi bộ xử lý dùng nhiều năng lượng hơn. "Chip song nhân với tốc độ đồng hồ chậm hơn vẫn có thể cung cấp sự gia tăng hiệu suất hoạt động với các ứng dụng đa phân luồng", ông nói.

Các đại gia trong lĩnh vực chế tạo chip như IBM, Intel và AMD trong những năm gần đây đã cung cấp cho các nhà sản xuất máy tính nhiều loại chip song nhân như Power5 64-bit của IBM, Pentium D của Intel, Opteron và Athlon 64 X2 của AMD.

Hãng Apple cũng đã công bố sẽ chuyển sang dùng chip của Intel trong năm tới. Dù Apple chưa cho biết rõ chi tiết và thời điểm chính xác của sự chuyển đổi này, nhưng những thay đổi đối với dòng máy Power Mac cũng cho thấy sự quan tâm lâu dài của hãng này đối với công nghệ song nhân.

Nguồn: Thời báo Vi tính Sài Gòn/www.vnn.vn/CNTT-VT,15-11-05

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Sáng 28/8, Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031 đã diễn ra phiên trọng thể tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội. Đồng chí Bùi Thị Minh Hoài - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Bí thư Đảng ủy MTTQ, các đoàn thể Trung ương, Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam dự và phát biểu chỉ đạo Đại hội.
Tuổi trẻ Liên hiệp Hội Việt Nam hướng tới chào mừng Đại hội IX bằng những công trình thiết thực
Ngày 25/8, Đoàn Thanh niên Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) thực hiện công trình thanh niên hướng tới chào mừng Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031, gồm hai hoạt động chính là cải tạo, chỉnh trang và gắn biển “Vườn hoa Thanh niên” và số hóa Phòng Truyền thống Liên hiệp Hội Việt Nam.
489 đại biểu chính thức tham dự Đại hội Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ IX
Ngày 24/8 tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức gặp mặt đại diện các cơ quan báo chí, thông tin về Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031. Theo Ban Tổ chức, Đại hội sẽ diễn ra trong hai ngày 27 và 28/8 tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội, với chủ đề “Đoàn kết - Sáng tạo - Đột phá - Phát triển”.
Phú Thọ: Đẩy mạnh truy xuất nguồn gốc, mã số mã vạch và tuân thủ chất lượng sản phẩm
Ngày 21/8/2026, tại Trung tâm Hội nghị tỉnh Phú Thọ, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ, trực tiếp là Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, phối hợp với Hội Mã số Mã vạch Việt Nam tổ chức Hội nghị tuyên truyền, phổ biến kiến thức về truy xuất nguồn gốc, mã số mã vạch, ghi nhãn hàng hóa và công bố tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm.