Kirin 9050 Pro của Huawei kém xa A20 Pro trên iPhone 18 Pro và iPhone Duo
Hiệu năng Kirin 9050 Pro, chip smartphone mới nhất của Huawei, kém khoảng 30% so với A20 Pro, theo Bernstein.
Kirin 9050 Pro thu hẹp khoảng cách với chip Apple xuống còn khoảng 3 năm nhưng vẫn kém xa A20 Pro
Kirin 9050 Pro là chip đầu tiên của Huawei dựa trên Định luật mở rộng Tau, được công bố hồi đầu tháng 9.
Công ty nghiên cứu Bernstein ước tính Kirin 9050 Pro được sản xuất bằng công nghệ tương đương tiến trình 7 nanomet. Theo Bernstein, Kirin 9050 Pro vượt qua A17 Pro (3 nanomet) của Apple trong bài kiểm tra đa lõi Geekbench 6. Đây là công cụ đo lường hiệu năng phổ biến, đánh giá khả năng xử lý tác vụ của bộ vi xử lý trên nhiều lõi CPU.
Qua đó, Kirin 9050 Pro đã thu hẹp khoảng cách với chip Apple xuống còn khoảng 3 năm, so với khoảng 4 năm ở thế hệ trước.
Ra mắt năm 2023, A17 Pro của Apple là chip smartphone 3 nanomet đầu tiên được sản xuất hàng loạt trên thế giới, có trên iPhone 15 Pro và iPhone 15 Pro Max.
Tuy nhiên, Bernstein cho biết hiệu năng Kirin 9050 Pro vẫn kém khoảng 30% so với A20 Pro (2 nanomet), có trên iPhone 18 Pro, iPhone 18 Pro Max và iPhone Duo. Khả năng xử lý đơn lõi của Kirin 9050 Pro cũng chỉ tương đương các chip được sản xuất bằng công nghệ thế hệ 4 nanomet cũ hơn của TSMC.
Trong báo cáo công bố hôm 21/9, Bernstein ước tính Kirin 9050 Pro được sản xuất bằng công nghệ N+2 hoặc N+3 của SMIC, tương đương tiến trình 7 nanomet. SMIC là nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất Trung Quốc.
Công nghệ này sử dụng kỹ thuật DUV (quang khắc tia cực tím sâu) thay vì EUV (quang khắc tia cực tím bước sóng siêu ngắn) tiên tiến hơn. Máy EUV của ASML (Hà Lan) là loại thiết bị mà Trung Quốc không thể tiếp cận do các lệnh trừng phạt từ Mỹ.
Bernstein đánh giá bước tiến này là “đột phá bị đánh giá thấp”, đồng thời cho rằng những cải tiến trong kiến trúc chip là yếu tố giúp Huawei rút ngắn khoảng cách với Apple.
LogicFolding - chìa khóa giúp Huawei tăng mật độ transistor
Trọng tâm của bước tiến này là LogicFolding, kỹ thuật được Huawei phát triển trong khuôn khổ Định luật Mở rộng Tau. Phương pháp này xếp các mạch logic theo chiều dọc và sử dụng hệ thống kết nối mật độ cao giữa các lớp.
Thay vì chủ yếu dựa vào việc thu nhỏ transistor (bóng bán dẫn) để tăng hiệu năng, cách tiếp cận này giúp rút ngắn khoảng cách mà tín hiệu phải truyền đi bên trong chip, qua đó cải thiện hiệu quả xử lý.
Theo Bernstein, LogicFolding đã giúp mật độ transistor tăng từ khoảng 155 triệu lên 238 triệu transistor trên mỗi mm², tương đương mức tăng hơn 50%.
So với Kirin 9030 Pro thế hệ trước, Kirin 9050 Pro đạt hiệu năng đa lõi cao hơn khoảng 20% trong các bài kiểm tra Geekbench, hiệu năng đồ họa tăng 39% và khả năng xử lý của NPU (bộ xử lý thần kinh) tăng khoảng 150%.
Các thử nghiệm nội bộ Huawei cũng cho thấy mức tiêu thụ điện năng của Kirin 9050 Pro giảm đáng kể khi so sánh với Kirin 9030 Pro ở cùng mức hiệu năng.
Huawei tìm hướng tăng hiệu năng khi khó thu nhỏ transistor
Huawei giới thiệu Định luật Mở rộng Tau hồi tháng 5 như một hướng đi thay thế để tiếp tục cải thiện năng lực tính toán trong bối cảnh việc thu nhỏ transistor ngày càng trở nên khó khăn.
LogicFolding là thành phần trong khung công nghệ này, bên cạnh phương pháp đồng thiết kế phần mềm và chip, cũng như các công nghệ ở cấp độ hệ thống như UnifiedBus.
Tuần trước, Huawei cho biết Định luật Mở rộng Tau sẽ tiếp tục được áp dụng cho các chip AI Ascend trong tương lai, gồm cả Ascend 970 và Ascend 980 dự kiến ra mắt lần lượt vào năm 2028 và 2029.
Các biện pháp hạn chế từ Mỹ khiến Huawei không còn tiếp cận được những công nghệ sản xuất tiên tiến nhất của TSMC, nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới có trụ sở ở Đài Loan.
Vì thế, Huawei ngày càng tập trung vào việc khai thác hiệu năng cao hơn từ các tiến trình sản xuất kém tiên tiến hơn thông qua thiết kế chip, công nghệ đóng gói và kỹ thuật ở cấp độ hệ thống.
Chiến lược này góp phần thúc đẩy sự trở lại của Huawei trên thị trường smartphone cao cấp từ tháng 8/2023 với các chip được sản xuất trong nước và hiện mở rộng sang lĩnh vực điện toán AI.
Định luật Mở rộng Tau đóng vai trò như một khung tổng thể cho những nỗ lực này, kết hợp các công nghệ như LogicFolding với kết nối chip tốc độ cao hơn và các hệ thống siêu nút quy mô lớn.
Siêu nút là nút tính toán có hiệu năng đặc biệt cao trong mạng máy tính hoặc hệ thống điện toán. Trong lĩnh vực điện toán hiệu năng cao hay AI, siêu nút thường là khối phần cứng lớn, bên trong chứa nhiều bộ xử lý tăng tốc (GPU, NPU) cùng bộ nhớ dung lượng lớn và các liên kết truyền dữ liệu tốc độ cực cao. Siêu nút có thể đứng độc lập để xử lý khối lượng điện toán khổng lồ, hoặc đóng vai trò đầu mối kết nối trong cụm máy tính siêu nút.
Kirin 9050 Pro, được giới thiệu cùng smartphone gập ba Mate XT 2 của Huawei trong tháng 9, là chip thương mại đầu tiên ứng dụng LogicFolding.
Kirin 9050 Pro cũng là phép thử ban đầu để đánh giá liệu cách tiếp cận mới có thể giúp Huawei bù đắp những bất lợi của Trung Quốc về công nghệ sản xuất chip hay không.
Tham vọng dài hạn của Huawei trong lĩnh vực AI
Hôm 25/5, Huawei gây chú ý toàn cầu khi giới thiệu Định luật Mở rộng Tau. Gã khổng lồ viễn thông Trung Quốc cho biết công nghệ này có thể đặt nền móng để hãng đạt mật độ bóng bán dẫn tương đương tiến trình 1,4 nanomet trên các chip cao cấp vào năm 2031. Nếu được chứng minh hiệu quả trong thực tế, đây sẽ là bước tiến giúp Trung Quốc thu hẹp đáng kể khoảng cách với các hãng chip hàng đầu thế giới.
Thông qua Định luật Mở rộng Tau, Huawei đặt mục tiêu cải thiện mạnh hiệu năng chip cho smartphone lẫn hệ thống tính toán AI.
Dù Kirin 9050 Pro xuất hiện đầu tiên trên một thiết bị tiêu dùng, giới quan sát ngành cho rằng chip này có thể là bước chạy thử cho tham vọng dài hạn của Huawei trong lĩnh vực AI.
Trong một bài nghiên cứu giới thiệu Định luật mở rộng Tau hôm 25/5, bà Hà Đình Ba - lãnh đạo bộ phận bán dẫn HiSilicon của Huawei - đã vạch ra kế hoạch đưa LogicFolding vào dòng chip tăng tốc AI Ascend trong tương lai.
Huawei cho biết hãng dự kiến sẽ dựa vào các công nghệ đã được khẳng định như xếp chồng 3D trong suốt phần còn lại của thập kỉ này, trước khi triển khai LogicFolding trên dòng chip AI chủ lực Ascend 990 vào khoảng năm 2030.
Ông Venkat Somala, nhà nghiên cứu tại Epoch AI, nhận định rằng chip smartphone là “điểm khởi đầu nhẹ nhàng hơn nhiều” so với chip AI.
Epoch AI là tổ chức nghiên cứu phi lợi nhuận, độc lập, chuyên nghiên cứu và phân tích xu hướng phát triển của AI dựa trên dữ liệu. Tổ chức này có trụ sở tại thành phố San Francisco, Mỹ.
Venkat Somala cho rằng chip smartphone có kích thước nhỏ hơn nên những tổn thất trong quá trình sản xuất dễ kiểm soát hơn, trong khi mức tiêu thụ điện thấp hơn cũng giúp giảm bài toán tản nhiệt. Ông nói thêm rằng sản lượng smartphone lớn sẽ tạo cho các dây chuyền lắp ráp của Huawei cơ hội quan trọng để hoàn thiện công nghệ trước khi chuyển sang chip AI.
Tuy nhiên, việc mở rộng LogicFolding lên chip AI sẽ khó khăn hơn đáng kể do chip Ascend có kích thước lớn hơn và yêu cầu công suất tính toán cao hơn, khiến bài toán tản nhiệt trở nên phức tạp hơn. Dù vậy, Venkat Somala cho rằng làm chủ công nghệ này vẫn sẽ là “chìa khóa cho năng lực cạnh tranh của Huawei trong giai đoạn sau năm 2030”.
Nỗ lực thay đổi kiến trúc chip diễn ra trong bối cảnh Huawei tìm cách mở rộng hiện diện trong hạ tầng AI toàn cầu.
Hôm 7/9, Bloomberg đưa tin Malaysia đang đánh giá chip Ascend 910C của Huawei để phục vụ một dự án AI chủ quyền trị giá 2 tỉ ringgit (494 triệu USD). Theo nguồn tin này, Malaysia đang cân nhắc mẫu chip Ascend 910C cũ hơn thay vì Ascend 950 tiên tiến hơn của Huawei - hiện được sản xuất với số lượng hạn chế.