Theo các báo cáo mới nhất từ chuỗi cung ứng, Apple đã đạt được một bước tiến ngoạn mục trong thiết kế vi xử lý trên dòng A19 dự kiến trang bị cho iPhone thế hệ mới: Giảm đáng kể kích thước vật lý của chip trong khi vẫn gia tăng hiệu suất.
Dựa trên phân tích chuyên sâu được chia sẻ bởi SemiAnalysis trên nền tảng X, Apple đã thành công rực rỡ trong việc tối ưu hóa diện tích “die” (khuôn silicon chứa các linh kiện bán dẫn) trên dòng chip A19 series. Đây là một tín hiệu đáng mừng bởi thông thường, việc nâng cao hiệu năng đồng nghĩa với việc gia tăng diện tích bề mặt chip để chứa nhiều bóng bán dẫn hơn.
Những con số biết nói
Dữ liệu so sánh với thế hệ tiền nhiệm cho thấy mức độ thu nhỏ ấn tượng của A19:
- Chip A19: Kích thước die giảm 9% so với A18.
- Chip A19 Pro: Kích thước die giảm tới 10% so với A18 Pro.
Điều này đặc biệt quan trọng khi các tin đồn trước đó đều khẳng định A19 sẽ mang lại sức mạnh xử lý vượt trội. Việc “ép cân” thành công cho con chip mạnh mẽ nhất thế giới smartphone là một minh chứng cho khả năng thiết kế bậc thầy của đội ngũ kỹ sư Apple.
Bí mật đằng sau sự thu nhỏ của A19
Làm thế nào Apple có thể đi ngược lại xu hướng vật lý thông thường? SemiAnalysis chỉ ra 3 yếu tố cốt lõi:
- Chuyển đổi tiến trình sang N3P: Việc chuyển từ quy trình N3E sang N3P của TSMC đã đóng góp trực tiếp khoảng 4% vào việc giảm diện tích tổng thể.
- Tối ưu hóa bộ nhớ đệm (SLC Cache): Khối System Level Cache đã được thiết kế lại với mật độ cao hơn. Cụ thể, dù cùng dung lượng, khối 4MB SLC trên A19 chỉ chiếm 0.98 mm², nhỏ hơn đáng kể so với 1.08 mm² trên A18.
- Tái cấu trúc Layout: Apple đã sắp xếp lại các thành phần “non-core” (như bộ xử lý hình ảnh ISP, Engine hiển thị/media, và các khối bảo mật) một cách thông minh hơn để tiết kiệm không gian.
Chiến lược phân bổ tài nguyên: Hy sinh diện tích P-Core để tăng cường GPU
Một chi tiết thú vị trong bản thiết kế của A19 là sự thay đổi về kích thước các nhân xử lý:
- Nhân hiệu năng cao (P-Core): Đã được thu nhỏ 4%.
- Nhân tiết kiệm điện (E-Core) và GPU: Cả hai thành phần này lại có kích thước lớn hơn 10%.
Điều này cho thấy Apple đã dồn “ngân sách” diện tích tiết kiệm được để đầu tư mạnh vào GPU và nhân tiết kiệm điện. Đây chính là lý do giải thích cho các điểm số benchmark rò rỉ gần đây với hiệu suất đồ họa và năng lượng vượt trội.
Một bước nhảy vọt tương đương thay đổi tiến trình
Để độc giả UfoTech dễ hình dung, hãy nhìn lại lịch sử:
- Khi chuyển từ 5nm sang 3nm (A17 Pro), Apple chỉ giảm được 2% diện tích.
- Khi chuyển từ 7nm sang 5nm (A14 Bionic), mức giảm là 11%.
Với A19, dù vẫn nằm trong nhóm tiến trình 3nm (biến thể N3P), Apple đã đạt được mức giảm diện tích (~10%) tương đương với một lần chuyển đổi nút quy trình (node) lớn như thời A14.
Lợi ích kép cho người dùng và nhà sản xuất
Việc thu nhỏ kích thước die mang lại ý nghĩa kinh tế to lớn. Nó cho phép tạo ra nhiều chip hơn trên cùng một tấm wafer silicon, giúp tăng sản lượng (yield rate) và giảm chi phí sản xuất.
Với những cải tiến này, người dùng iPhone thế hệ tiếp theo có quyền kỳ vọng vào một thiết bị không chỉ mạnh mẽ hơn, mát mẻ hơn mà còn có thời lượng pin ấn tượng nhờ sự tối ưu hóa từ phần cứng cốt lõi.
Nguồn: SemiAnalysis
