Tăng sức mạnh CPU lên gấp 100 lần mà không làm tăng điện năng tiêu thụ

Tăng cường hiệu năng CPU không chỉ là điều hấp dẫn người dùng mà còn là nỗi ám ảnh với các nhà sản xuất và thiết kế chip. Cho đến hiện tại, hiệu năng CPU hoàn toàn phụ thuộc vào năng lực thiết kế và sản xuất của các hãng công nghệ lớn, nhưng mới đây một startup nhỏ ở Phần Lan đã tìm ra một giải pháp táo bạo cho vấn đề này.

Startup Phần Lan có tên Flow Computing cho biết họ đã phát triển được một con chip có thể tăng gấp đôi hiệu năng CPU và thậm chí có thể tăng lên gấp 100 lần với các tối ưu bằng phần mềm.

Vốn có nguồn gốc từ VTT, một trung tâm nghiên cứu công nghệ được Nhà nước Phần Lan hỗ trợ, Flow Computing giới thiệu công nghệ chip của mình được gọi là Bộ xử lý Song song (Parallel Processing Unit – PPU). Bất chấp các nghi ngờ về tuyên bố của mình, CEO và đồng sáng lập của Flow, Timo Valtonen cho biết: “CPU là điểm yếu nhất trong điện toán. Nó đang không đáp ứng được tác vụ của mình và điều đó cần thay đổi.”

Các nghi ngờ là hoàn toàn có cơ sở. Bạn không thể chỉ đơn giản là tạo thêm hiệu suất từ các CPU qua các kiến trúc và cơ sở mã. Nếu có thể, Intel hoặc AMD hoặc bất kỳ ai khác cũng đã làm điều đó từ nhiều năm trước. Nhưng Flow đã làm việc trên một điều mà về lý thuyết là có thể thực hiện được – chỉ là chưa ai làm được điều đó trước đây.

Thông thường, các CPU chỉ thực hiện một tác vụ tại một thời điểm, và sau khi hoàn tất nó sẽ đến tác vụ tiếp theo. Flow tuyên bố đã loại bỏ được giới hạn này, biến CPU từ con đường một làn thành một xa lộ nhiều làn nhờ vào PPU của họ, khi thực hiện quản lý lưu thông ở tốc độ nano giây để đưa các tác vụ vào và ra khỏi bộ xử lý nhanh hơn so với trước đây.

Hãy tưởng tượng CPU như một đầu bếp làm việc trong bếp. Đầu bếp chỉ có thể làm việc nhanh đến một mức nào đó, nhưng nếu có một trợ lý siêu nhân có thể thay dao và dụng cụ trong tay đầu bếp, đưa món ăn đã hoàn tất ra và và đưa vào nguyên liệu mới vào, loại bỏ các công việc không cần thiết với đầu bếp? Đầu bếp vẫn chỉ có hai tay, nhưng bây giờ đầu bếp có thể làm việc nhanh gấp 10 lần.

Công nghệ này của Flow giúp tăng cường chức năng xử lý của CPU, cho phép xử lý đồng thời nhiều tiến trình, vì vậy tăng cường băng thông xử lý cho con chip mà không cần phải tăng xung nhịp hay thay đổi kiến trúc CPU.

Tăng tốc độ xử lý mà không phải tăng xung nhịp CPU cũng sẽ khiến con chip không tỏa thêm nhiệt năng và hao phí năng lượng của mình. CPU cũng không phải thay đổi kiến trúc của mình nghĩa là các phần mềm hay ứng dụng cũng không cần phải viết lại toàn bộ dòng code để có thể tận dụng được cấp độ xử lý mới của CPU.

Tuy nhiên công nghệ của Flow cũng có một trở ngại. Không giống sản phẩm phần mềm, công nghệ của Flow cần được đưa vào thiết kế chip, nghĩa là phải mất một thời gian dài nữa để CPU đầu tiên được trang bị công nghệ của Flow – nếu họ chấp nhận nó – xuất hiện.

Cho đến lúc này, Flow đã chứng minh được công nghệ của mình trên các thử nghiệm dựa trên nền tảng chip FPGA, và giờ đây họ đang tìm kiếm các đối tác sản xuất chip mới để có thể phổ biến công nghệ của mình hơn nữa.

Công nghệ của Flow xuất hiện đúng vào thời khắc quan trọng của ngành công nghệ điện toán. Sự bùng nổ của điện toán đám mây và AI đang khiến việc tăng tốc độ xử lý trở thành yêu cầu cấp thiết. Mặc dù một cặp đôi xử lý CPU và PPU để tăng tốc độ xử lý sẽ mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống, nhưng rõ ràng các nhà sản xuất chip sẽ không muốn làm đảo lộn quá nhiều con chip của mình.