Sự thay đổi cơ bản trong thiết kế của vi xử lý thế hệ mới không chỉ mang đến vô số thách thức khó nhằn cho cộng đồng phát triển phần mềm, mà nó còn đi kèm với cơ hội kiếm tiền khổng lồ.
Đã qua rồi cái thời các hãng chip đua nhau tung ra những bộ vi xử lý nhanh nhất, nhỏ nhất. Thay vào đó, để tiết kiệm điện năng và giảm thiểu nhiệt năng tỏa ra, họ đã chuyển sang thiết kế những con chip đa lõi.
Khổ vì tụt hậu
Tuy tốc độ chạy chậm hơn nhưng chip đa lõi hơn hẳn về hiệu suất và mức độ tiết kiệm điện. Nó cho phép máy tính thực hiện đồng thời nhiều nhiệm vụ khác nhau một cách êm ái, suôn sẻ.
Và đặc biệt, công nghệ chip đa lõi đặc biệt lý tưởng cho các nhiệm vụ multimedia, chẳng hạn như xử lý file video cỡ lớn, truy xuất thông tin từ nhiều cơ sở dữ liệu cùng lúc hoặc vừa chơi game, vừa tải nhạc, vừa ghi đĩa CD.
Vấn đề là không có nhiều ứng dụng phần mềm được viết ra để tận dụng ưu điểm của chip đa lõi. Việc phần cứng phát triển quá nhanh có thể đẩy phần mềm tới chỗ bị tụt lại phía sau.
"Hãy tưởng tượng đến một viễn cảnh, khi người dùng không thể sắm máy tính và laptop mới chỉ vì không có phần mềm tương thích", ông David Patterson, Giáo sư khoa học máy tính của trường đại học California cho biết.
Ngày xưa, khi vi xử lý chạy đua tốc độ với nhau, các nhà phát triển phần mềm chỉ việc cải tiến sao cho chương trình của mình chạy "thục mạng" mà thôi. Nhưng giờ đây, khi các hãng chip không còn tập trung vào duy nhất yếu tố tốc độ, giới lập trình buộc phải thay đổi chiến thuật và học cách ra lệnh cho cùng lúc nhiều lõi chip.
Những sản phẩm mới nhất của Intel và AMD đều là vi xử lý hai hoặc bốn lõi. Kế hoạch về các con chip nhiều lõi hơn đã được vạch sẵn cho tương lai. Intel thậm chí còn trình diễn cả một mô hình chip mẫu... 80 lõi, phức tạp đến mức chưa có hệ điều hành nào đủ thông minh để làm việc với nó cả.
Siêu máy tính và trung tâm dữ liệu của doanh nghiệp đã sử dụng chip đa lõi từ nhiều năm nay, kèm theo những phần mềm được viết riêng cho chúng (cho phép xử lý nhiều lệnh tìm kiếm Web trong cùng một thời điểm). Chính thực tế này đã gợi cảm hứng cho các hãng chip để đưa chip đa lõi đến với thị trường máy tính đại trà.
Phải đổi tư duy
| Nguồn: ZDNet |
Khoảng trống giữa phần cứng và phần mềm chưa phải là vấn đề gì to tát đối với người tiêu dùng, bởi lẽ những hệ điều hành như Windows XP và Vista vẫn tương thích với các dòng chip đa lõi hiện hành. Những ứng dụng cơ bản như xử lý văn bản và email cũng chưa cần tới một sự "đại phẫu về phần mềm".
Nhưng hậu quả trong tương lai thì rõ là nhỡn tiền. Giới chuyên gia cảnh báo rằng phần mềm sẽ trở nên bất lực khi chip 8 lõi trở lên xuất hiện trên thị trường. "Phần mềm hiện nay không được thiết kế để phát huy tính ưu việt của nhiều lõi chip như vậy", ông Patterson nhận định.
Ngành công nghiệp phần mềm và các viện nghiên cứu đang dốc sức làm việc để ngăn chặn viễn cảnh này xảy ra: sức mạnh xử lý thì vô biên nhưng nằm im một chỗ, không được gõ cửa tới. Tuy nhiên nhiệm vụ này chẳng dễ dàng chút nào.
Theo Mark Lewin, Giám đốc lập trình của Microsoft Research thì nhiệm vụ này đòi hỏi nhiều hơn cả việc "phát minh ra một ngôn ngữ lập trình mới".
"Sẽ phải tư duy, sẽ phải vắt óc, sẽ phải nghĩ ra cách thức phát triển phần mềm hoàn toàn mới. Nhưng cơ hội thì đúng là khổng lồ", Lewin cho biết. Microsoft cũng vừa treo giải thưởng lớn 500.000 USD cho sinh viên đại học nào đề ra được phương án phát triển phần mềm phục vụ điện toán đa lõi tối ưu nhất.
Còn trong một bài phát biểu hồi tháng 5, Craig Mundie, Giám đốc nghiên cứu và chiến lược của Microsoft từng tiết lộ rằng các chuyên gia của hãng đã dành 5 năm qua để phát triển cái gọi là "điện toán song song", tức là thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng lúc trên vi xử lý đa lõi.
Ai cần đa lõi?
Jerry Bautista, Giám đốc công nghệ của Phòng thí nghiệm vi xử lý Intel, cho biết tính hữu dụng của máy tính đa lõi rất dễ nhận ra trên phố Wall, nơi nhà đầu tư cần thực hiện các phép tính toán phức tạp trong thời gian nhanh nhất có thể.
"Họ không muốn đến sáng hôm sau mới có kết quả. Họ muốn nhìn thấy ngay để còn đưa ra quyết định chóng vánh".
Tương tự, vi xử lý đa lõi còn có thể ứng dụng trong lĩnh vực điện tử gia dụng, nơi người dùng có nhu cầu rất cao đối với những nhiệm vụ như chơi game đồ họa cao cấp và truyền video không dây.
Tất nhiên, những ứng dụng như Word hoặc email chẳng cần tới điện toán đa lõi, vì dù có chạy chúng trên máy tính lõi tứ, bạn cũng chẳng nhận thấy điều gì khác biệt.
Tuy nhiên, với những lĩnh vực như điện toán cao cấp, phần mềm nhận dạng khuôn mặt và hoa văn, hoặc các chương trình tìm kiếm dành cho siêu cơ sở dữ liệu, điện toán đa lõi quả là đầy hứa hẹn.
Trọng Cầm