Cùng với Silvermont, Haswell không chỉ là vi kiến trúc mới mà còn là những “át chủ bài” trong cuộc chiến giữa Intel với các đối thủ trên nền tảng điện toán di động.

Sau nhiều cải tiến, vi kiến trúc mới Intel Haswell và Silvermont đã có bước nhảy vọt về hiệu suất xét trên mỗi watt điện năng tiêu thụ. Điều này cho thấy Intel đã chuẩn bị những chiến lược “dài hơi” nhằm giành được miếng bánh lớn trong thị phần thiết bị di động hấp dẫn nhưng cũng đầy những đối thủ đáng gờm.

Quản lý điện năng hiệu quả

Chiến lược phát triển sản phẩm mới của Intel đưa ra dựa theo chu kỳ tick - tock, trong đó một mặt là tinh chỉnh vi kiến trúc hiện tại và một mặt khác là ra mắt thiết kế mới. Giai đoạn tick là quá trình thu nhỏ công nghệ chế tạo và tock là đưa ra vi kiến trúc mới, mỗi giai đoạn tương ứng 1 năm. Vi kiến trúc mới Haswell thuộc giai đoạn tock, áp dụng công nghệ sản xuất 22 nm nhưng được thiết kế chủ yếu hướng đến điện toán di động. Trong chu kỳ tick – tock mới, Intel sẽ đưa ra nền tảng vi xử lý Core thế hệ thứ 5 (tên mã Broadwell) vào năm 2014.

Tương tự vi kiến trúc Sandy Bridge, Haswell cũng ứng dụng công nghệ bóng bán dẫn 3 chiều (3D transistor) tên gọi Tri-Gate và quy trình sản xuất 22 nm, cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước đế bán dẫn (die) nhằm mang lại hiệu suất cao hơn trong khi vẫn giữ được mức tiêu thụ điện năng thấp. Như vậy, Haswell sẽ có hiệu suất cao hơn nếu xét trên mỗi watt điện năng tiêu thụ so với nền tảng Sandy Bridge.
Một số thông tin ban đầu cho thấy những bộ xử lý (CPU) Haswell dòng U và ULT (Ultra Light and Thin) sẽ có mức TDP (Thermal Design Power) là 15W và có thể giảm xuống dưới 10W trong những năm tiếp theo. Lưu ý TDP không phải là công suất tiêu thụ của CPU mà là công suất tối đa mà hệ thống tản nhiệt (hoặc quạt làm mát) phải đáp ứng để CPU không quá nóng (overheat). Mặc dù không chính xác lắm nhưng có thể hiểu một cách đơn giản TDP là công suất tiêu thụ tối đa của CPU.
Ông Paul Otellni, CEO của Intel cho biết vi kiến trúc Haswell là bước ngoặt lớn của hãng trong việc cải thiện thời gian dùng pin của thiết bị hiệu quả nhất từ thế hệ chip này sang thế hệ tiếp theo. Đây là nền tảng phần cứng được Intel kỳ vọng sẽ tạo ra những thay đổi mạnh mẽ cho Ultrabook.

Điểm khác biệt so với Sandy Bridge và Ivy Bridge là Haswell là một SoC (system on chip) hoàn chỉnh, vì vậy chipset hỗ trợ (tên mã Lynx Point) sẽ có thiết kế nhỏ hơn, điều này cũng đồng nghĩa với lượng điện năng tiêu thụ sẽ thấp hơn. Một trong những thay đổi lớn trong thiết kế Haswell là việc tích hợp các đơn vị quản lý điện năng (Power Control Unit - PCU), tương tự mạch ổn áp nguồn - Voltage Regulator Module trên bo mạch chủ cùng việc bổ sung một số trạng thái tiết kiệm điện năng lượng mới S0ix (chẳng hạn S0i1, S0i3) nhằm kiểm soát tốt hơn việc sử dụng năng lượng của các thành phần đang ở trạng thái nhàn rỗi đồng thời vẫn đảm bảo tính sẵn sàng của hệ thống.

Đại diện Intel cho biết, các mẫu Ultrabook nền tảng Haswell sẽ có thời lượng dùng pin lên đến 9 giờ so với tiêu chuẩn hiện tại là 5 giờ. Tính sẵn sàng của Ultrabook cũng cao hơn khi chỉ mất khoảng 3 giây để trở lại trạng thái hoạt động từ chế độ ngủ (sleep), so với hiện nay là 7 giây.

Tối ưu cấu trúc core

Kiến trúc Haswell không có nhiều thay đổi so với thế hệ cũ. Intel khẳng định mục tiêu lớn nhất của vi kiến trúc Haswell là làm thế nào để sử dụng năng lượng hiệu quả hơn chứ không nhằm gia tăng sức mạnh tính toán của CPU. Tuy vậy, kiến trúc mới vẫn có một vài thay đổi nhất định mang lại hiệu năng tốt hơn trong khi vẫn giữ được mức tiêu thụ điện năng thấp. Chẳng hạn cơ chế dự đoán nhánh, giúp CPU nhìn được các lệnh kế tiếp cần thực thi để bộ nạp (prefetch) và bộ giải mã (decode) chuẩn bị trước dữ liệu hoạt động chính xác hơn, việc phân bổ tài nguyên và tắt những bộ phận không cần đến trong chu kỳ xử lý.

Cùng với Silvermont, Haswell không chỉ là vi kiến trúc mới mà còn là những “át chủ bài” trong cuộc chiến giữa Intel với các đối thủ trên nền tảng điện toán di động.
Ngoài ra, Intel cũng cải thiện tốc độ thực thi lệnh trong chu trình đơn của CPU nhanh hơn, khả năng xử lý hai dấu chấm động cùng lúc trong mỗi chu kỳ trong khi vẫn giữ được mức tiêu thụ năng lượng tương đương với Ivy Bridge. Băng thông bộ nhớ (cache) L1 và L2 cũng được mở rộng, giảm độ trễ tại bộ nhớ hệ thống.

Đồ họa tích hợp

Thiết kế dựa trên nhân đồ họa HD Graphics của Sandy Bridge nhưng đồ họa tích hợp của Haswell sẽ có đến 4 phiên bản khác nhau là GT1 (HD Graphics), GT2 (HD Graphics 4200, 4400, 4600, P4600, P4700), GT3 (HD Graphics 5000, Iris Graphics 5100) và cao cấp nhất là GT3e (Iris Pro Graphics 5200). Cả 4 phiên bản đồ họa này hỗ trợ đầy đủ thư viện đồ họa DirectX 11.1, OpenGL 4.0 và OpenCL 1.2 và cho phép xuất tín hiệu hình ảnh ra 3 màn hình cùng lúc.

Thông qua việc bổ sung các đơn vị thực thi lệnh (execution unit - EU), năng lực xử lý của GT3 được cho là mạnh hơn gấp đôi so với HD Graphics 4000 của Ivy Bridge dòng chip điện áp tiêu chuẩn và mạnh hơn khoảng 30% đối với các CPU dòng U và ULT (Ultra Light and Thin). Cụ thể GT3e và GT3 được trang bị đến 40 đơn vị thực thi lệnh (execution unit - EU), gấp đôi so với GT2 (20 EU) trong khi GT1 chỉ có 6 EU.

Hawell cũng tích hợp cả nhân đồ họa và các nhân xử lý chính (x86) trên cùng đế bán dẫn, cùng sử dụng chung tuyến ring bus và chia sẻ bộ nhớ đệm LLC (last level cache hay cache L3) như Ivy Bridge. Riêng với phiên bản đồ họa GT3e còn có thêm một thành phần mới là eDRAM (dung lượng 64 hoặc 128MB) đóng vai trò bộ nhớ đệm cấp 4 (cache L4). Hiểu đơn giản là đồ họa GT3e sử dụng cache L4 làm bộ nhớ chính, việc truy xuất dữ liệu sẽ nhanh và hiệu quả gấp nhiều lần so với việc sử dụng RAM.

Hỗ trợ đa phương tiện tốt hơn

Bên cạnh một số công nghệ quen thuộc như Wireless Display 3.0 (WiDi 3.0) cho phép người dùng chuyển tải nội dung phim ảnh giữa máy tính và HDTV qua kết nối không dây, Haswell cũng hỗ trợ công nghệ Quick Sync với các bộ gia tốc (accelerator) ở cấp phần cứng giúp chuyển đổi nhanh định dạng nội dung phim ảnh sang định dạng phù hợp cho máy tính bảng, điện thoại di động chỉ trong vài giây.

Ngoài ra, CPU Core i thế hệ thứ tư cũng trợ hai định dạng nén hình ảnh mới là Motion JPEG (Mjpeg) và SVC (scalable video coding). Mjpeg là định dạng video mà mỗi khung hình được nén riêng biệt như một hình ảnh Jpeg, được sử dụng phổ biến trong IP camera và hội thảo trực tuyến hiện nay trong khi SVC (scalable video coding) là định dạng nén nhiều hình ảnh kích cỡ khác nhau trong cùng một stream. SVC rất hữu ích trong môi trường di động, nơi mà chất lượng của video có thể thay đổi tùy thuộc vào tốc độ kết nối.

Chipset Intel series 8 (Lynx Point)

Tháng 4 vừa qua, Intel đã ra mắt thế hệ chipset bo mạch chủ mới (Lynx Point) với thiết kế tối ưu cho CPU Core i thế hệ thứ tư. Cho đến thời điểm bài viết, Intel vẫn chính thức công bố đặc tính của kỹ thuật của chipset series 8, ngoại trừ một điều chắc chắn là tên gọi của chipset mới sẽ là số “8” thay cho số “7”. Dù vậy, chúng ta vẫn có thể điểm qua những điểm nổi bật của Lynx Point dựa trên những thông tin được cho là “rò rỉ”.

Chipset series 8 cũng được chia ra làm 2 nhánh là người dùng cá nhân (Consumer) và người dùng doanh nghiệp (Bussiness) tương tự chipset series 7 (Panther Point) của Ivy Bridge. Điều không mấy tốt lành là người dùng phải thay đổi cả bo mạch chủ khi nâng cấp do giao diện socket Haswell thay đổi từ LGA1155 xuống thành LGA1150.

Đối với nhánh Consumer, không kể X79 thì các dòng còn lại đều có bản nâng cấp; trong đó Z87 và Z85 thiết kế dành riêng cho những tay chơi khoái ép xung và người dùng đam mê công nghệ. Về dòng sản phẩm dùng trong doanh nghiệp thì vẫn theo lộ trình của Intel.

Chipset series 8 hứa hẹn sẽ có nhiều thay đổi để giúp tối ưu hóa hệ thống khi kết hợp với bô xử lý Haswell. Sự thay đổi đáng kể nhất là kích thước chipset. Do Haswell là 1 SoC hoàn chỉnh nên kích cỡ Lynx Point sẽ nhỏ hơn thế hệ trước; điều này cũng đồng nghĩa với lượng điện năng tiêu thụ sẽ thấp hơn.

Kể từ chipset H55 đến nay, Intel đã tích hợp bộ phận cảm ứng nhiệt cho chipset (PCH Temp) do chip I/O quản lý. Tuy nhiên ở thế hệ chipset mới, Intel sử dụng một giao tiếp liên lạc giữa CPU và chipset là “Cross Connect” (kết nối chéo) để giúp việc quản lý nhiệt độ cả 2 thành phần này dễ dàng hơn. Chẳng hạn khi nhiệt độ chipset vượt quá giới hạn cho phép, nó sẽ gửi tín hiệu cảnh báo đến Haswell để xử lý thay vì qua I/O như trước đây.

Theo các thông tin rò rỉ, Haswell sẽ hỗ trợ thư viện đồ họa DirectX11.1, OpenGL 4.0 và OpenCL 1.2 đồng thời các cổng giao tiếp cũng sẽ được sắp xếp lại hợp lý hơn. Trước đây, các cổng HDMI, DVI, VGA… chipset series 7 phân bố rải rác do chipset và CPU quản lý không theo trình tự logic nào. Với Lynx Point, các cổng xuất tín hiệu kỹ thuật số như HDMI, DVI sẽ do CPU toàn quyền quản lý và duy nhất cổng VGA do chipset đảm nhiệm. Việc liên lạc giữa chipset vào Graphic Controller của CPU được thực hiện qua giao tiếp gọi là Flexible Display Interface (FDI).

Cũng cần lưu ý từ nền tảng chipset P55 trở đi, Intel đã không còn sử dụng 2 chip North Bridge và South Bridge riêng nữa mà thay vào đó là một chip duy nhất với tên gọi là PCH (Platform Controller Hub). Về tính năng của PCH cũng tương tự như South Bridge, nghĩa là quản lý tất cả kết nối của hệ thống như PCI, PCIe, LAN, SATA, Sound, VGA… Ngoài ra, Lynx Point vẫn giữ nguyên các đường tín hiệu DMI để liên lạc với CPU, tuy nhiên Intel chưa công bố băng thông cụ thể của đường tín hiệu này. Và cũng giống nền tảng series 7 trước đây, Lynx Point vẫn thiếu đường liên kết PCIe 4GB/s giữa CPU và card đồ họa rời vốn đang áp dụng trên dòng chipset X79.

Một thay đổi hữu ích cho người dùng là tất cả cổng kết nối SATA đều là 3.0 (băng thông 6Gb/s). Việc “nâng cấp” hỗ trợ SATA 3.0 là một điều đáng mừng, bởi người dùng có thể thiết lập cấu hình RAID phức tạp (RAID 5, 10…) hoàn toàn bằng kết nối SATA 3.0. Với cổng USB, đáng tiếc là Lynx Point vẫn giữ nguyên kết hợp giữa USB 2.0 và 3.0 chứ không hoàn toàn là 3.0 hay nâng cấp 4.0 như mong đợi của nhiều người dùng. Ngoài ra, giao tiếp PCIe trên chipset cũng không có thay đổi hay nâng cấp, nó cũng chỉ hỗ trợ PCIe 2.0 tương tự series 7. Điều này sẽ tạo điều kiện cho các nhà hãng thứ ba đưa ra các chip nhằm mở rộng số cổng giao tiếp lẫn tính năng hỗ trợ. Dù vậy, Intel cũng khuyến khích các nhà sản xuất nên duy trì giao tiếp PCIe 2.0 thay vì hướng đến PCIe 3.0 trong tương lai.

Ngoài việc nâng cấp phần cứng, Intel cũng cập nhật phiên bản mới hơn các công nghệ quan trọng như Intel vPro và Rapid Storage Technology. Cũng từ chipset series 8 trở đi, người dùng sẽ làm quen với một công nghệ mới là Dynamic Storage Accelerator (DSA) đi cùng với Rapid Storage Technology phiên bản 12 giúp tối ưu hóa khả năng lưu trữ của hệ thống.

Chi tiết các SKU

Ở nhánh Consumer, Intel đã có một số thay đổi nhỏ trong việc phân bổ các chức năng so với chipset series 7. Đứng đầu phân khúc Performance là Z87, ngoài tính năng ép xung thì Z87 có đến 6 cổng SATA 3.0, số cổng USB 2.0 và 3.0 lần lượt là 14 và 6 (tăng thêm 2 USB 3.0 so với Z77). Kế tiếp là Z85, điểm khác biệt so với Z75 là chipset này đã loại bỏ tính năng hỗ trợ RAID trên các cổng SATA (chỉ hỗ trợ chế độ AHCI và IDE).

Ở phân khúc Mainstream, đại diện H87 có các tính năng tương tự như H77 và cũng không hỗ trợ ép xung. Đáng tiếc là H87 dù vẫn hỗ trợ công nghệ Intel Rapid Storage Technology nhưng không được tích hợp DSA. Thay vào đó, chipset H87 còn hỗ trợ cả Small Business Vantage 2.0, một gói ứng dụng giúp quản lý hệ thống máy tính doanh nghiệp vừa và nhỏ; đây được xem là yếu tố bất ngờ vì Small Business Vantage vốn chỉ dành cho B75.

Thành viên cuối cùng thuộc phân khúc Entry là H81, bản nâng cấp của H61 và được tăng cường thêm 2 cổng USB 3.0, 2 giao tiếp SATA 3.0; những cải tiến này thực sự hữu ích với người dùng.

Về phía người dùng doanh nghiệp, đứng đầu nhánh này là Q87 và Q85 thiết kế hướng đến doanh nghiệp lớn nên được tích hợp các tính năng thiên về quản trị tương tự như Q77 và Q75. Một số công nghệ quản trị áp dụng cho Business bao gồm: Intel vPro Technology (vPro) chỉ hoạt động trên nền Q87, Intel Small Business Advantage 2.0 (SBA) và Intel Standard Manageability. Là chipset cao cấp nhất trong nhánh nên Q87 hỗ trợ đến 6 cổng USB 3.0, 6 giao tiếp SATA 3.0, Intel Rapid Storage Technology 12 cùng với DSA. Dòng chipset thấp nhất là B85 có tính năng không khác biệt so với Q85; ngoại trừ chỉ dành cho doanh nghiệp vừa và nhỏ. Cả chipset Q85 lẫn B85 đều hỗ trợ đến 4 cổng USB 3.0 và 4 giao tiếp SATA 3.0, nhiều hơn chipset cũ Q75 và B75 đến 3 cổng. Điểm mới của hai chipset này là hỗ trợ công nghệ Intel Rapid Storage Technology nhưng giới hạn ở mode AHCI. Ngoài ra, tất cả chipset trên đều được bổ sung tính năng mới rất đáng giá là Fast Boot, giúp hệ thống khởi động nhanh hơn.

Bên cạnh nền tảng desktop, Intel thể hiện sự tập trung vào nền tảng di động qua việc đưa ra một biến thể riêng là Lynx Point LP (Low Power). Là chipset dành cho di động nên khả năng hỗ trợ của Lynx Point LP khá hạn chế,; tối đa 8 cổng USB 2.0, 4 USB 3.0, 3 giao tiếp SATA 3.0. Tổng số luồng PCIe giảm xuống chỉ còn 6 luồng, trong khi tất cả giao tiếp SATA và USB sử dụng chung ống dẫn PCI.

Cũng không quá bất ngờ khi Lynx Point LP không hỗ trợ ép xung, nhưng lại có thay đổi hữu ích là Intel dường như đã loại bỏ giao thức DMI và FDI (kết nối giữa CPU và chipset), thay vào đó là một giao diện liên kết mới OPI (On Package Interface) có đến 8 luồng băng thông. Một nguồn tin rò rĩ cũng cho thấy rằng, Lynx Point LP sẽ sử dụng bộ vi xử lý 32nm và phần quản lý nhiệt độ sẽ nằm trong CPU.

Cùng với Silvermont, Haswell không chỉ là vi kiến trúc mới mà còn là những “át chủ bài” trong cuộc chiến giữa Intel với các đối thủ trên nền tảng điện toán di động.

Một số mẫu bo mạch chủ chipset series 8

Song song với việc Intel chính thức trình làng Haswell vào đầu tháng 6, các nhà sản xuất bo mạch chủ cũng có kế hoạch đưa ra thị trường những mẫu bo mạch chủ mới series 8. Chúng ta hãy cùng điểm qua một vài sản phẩm tiêu biểu của các hãng.

ASUS

Asus cho biết sẽ tung ra loạt bo mạch chủ đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của người dùng; từ cấu hình phổ thông sử dụng thường ngày cho đến những bộ máy chuyên game, hiệu suất cao. Đặc biệt, bo mạch chủ series 8của Asus sẽ có thêm thành viên mới là Z87-Gryphton được làm mới từ phiên bản Sabertooth đình đám trước đây. Thiết kế Z87- Gryphton dùng chuẩn mATX nhỏ gọn và được phối màu khác biệt so với truyền thống. Cũng giống phiên bản Sabertooth, Z87-Gryphton trang bị 8 pha nguồn VRM, 2 khe PCIe 3.0 x16, 2 khe PCIe 3.0 x1, 6 cổng SATA 3 và sử dụng các linh kiện TUF để đảm bảo độ ổn định tốt nhất.

GIGABYTE

Gigabyte cũng đã có buổi trình diễn các mẫu bo mạch chủ mới tại trụ sở chính của hãng. Nổi bật trong các mẫu bo mạch chủ mới được giới thiệu là Gigabyte G1.Sniper 5 và G1.Sniper M5 nằm trong phân khúc Gaming. Cả 2 sản phẩm có thiết kế tương tự mẫu bo mạch chủ trước đây là G1.Sniper 3 với tông đen và xanh lá cây làm chủ đạo, trang bị chip xử lý âm thanh Creative Sound Core 3D cùng chip Op-Amp (Operational Amplifier, có thể nâng cấp riêng) cho phép người dùng thay đổi tần số âm thanh phù hợp với những thể loại nhạc và “gu” nhạc theo sở thích cá nhân. Bên cạnh đó, khu vực Audio còn có thêm một hàng rào chống nhiễu có thể phát sáng được với tên gọi khá kêu “Audio Noise Guard – with path lighting” (tạm dịch chống nhiễu với đường dẫn phát quang).

Theo PC World
MSI

Giống với Asus và Gigabyte, MSI cũng công bố khá nhiều thông tin về những dòng bo mạch chủ chipset series 8 mới, chẳng hạn MSI Z87 Xpower thuộc phân khúc Performance. Thiết kế đặc biệt cho việc ép xung chuyên nghiệp, Z87 XPower được tích hợp đến 16 pha nguồn và sử dụng các linh kiện đạt đạt chuẩn quân đội Military Class 4, đem đến độ ổn định cao hơn khi ép xung và có độ bền tốt hơn.
 Z87 XPower khá ấn tượng với tông màu đen mạnh, trang bị tính năng OC Genie 4 II giúp tự động ép xung hệ thống qua việc kiểm tra và chọn những thông số tối ưu với cấu hình phấn cứng. Ở chế độ game, bo mạch sẽ tự điều chỉnh xung nhịp để đem đến hiệu năng tốt nhất. Ngoài ra, Z87 XPower còn tích hợp nhiều tính năng tiện dụng, hỗ trợ việc ép xung tốt hơn như Power On/Off, Clear CMOS, điều chỉnh điện áp/xung nhịp và các điểm đo điện áp.