E-Core Intel và nhược điểm Hybrid, triển vọng SMT trở lại dưới thời Lip-Bu Tan

Nhưng hãy dừng lại một lát và so sánh, bạn nhận thấy điều gì?

Hãy gác vấn đề hiệu năng E-core vs. P-core qua một bên (chúng ta không nói chuyện đó ở đây), bạn có thấy “phần đất” E-core chiếm dụng là cực kỳ nhỏ (so với P-core)? Và nếu lôi hiệu năng vào, thì rõ ràng lượng IPC mà 4 nhân E-core giải quyết được chắc chắn nhiều hơn chỉ 1 nhân P-core. Có nghĩa nếu lôi “cơm áo gạo tiền” ra đong đếm, 4 nhân E-core vẫn có giá trị thực tế hơn 2 nhân P-core “thật/ảo”. Chi tiết này dẫn tới một thực tế khác – lượng silicon bỏ thêm ra (khoảng 10% theo Intel) để có thêm SMT có thực sự “đáng”? Hay bỏ thêm ít silicon nữa để được 4 nhân E-core thì hơn?

Đấy là một phần lý do Intel tạo ra 2 dòng sản phẩm Xeon khác biệt – Rapids chỉ có P-core cho hiệu năng cao và Forest với toàn E-core tập trung sức mạnh xử lý đa luồng. Nhân thật dù sao vẫn cho hiệu năng hơn nhân ảo.

Điều phối công việc trên kiến trúc Hybrid của Intel có tính phức tạp cao hơn một kiến trúc đơn nhất

Song nói vậy không có nghĩa SMT trở nên thừa thãi. Kiến trúc xử lý hỗn hợp (Hybrid) gồm P-core và E-core trong cùng một con chip có nhược điểm là do 2 loại nhân này khác kiến trúc, một số tính năng P-core có và E-core không có (ví dụ các tập lệnh cao cấp). Đặc trưng này dẫn tới việc khi kernel hệ điều hành gửi công việc cho từng nhân, nó phải nắm rõ nhân nào bị hạn chế tính năng và không bị hạn chế để chia việc cho phù hợp.

Ngoài ra, đôi khi luồng dữ liệu của nhân A được lấy ra từ nhân B/C/D, sự khác biệt về kiến trúc có thể dẫn tới tình trạng trì trệ không đáng có nếu nhân B/C/D không có tập lệnh phù hợp để xử lý dữ liệu nhanh chóng (chúng phải dùng tập lệnh cũ hơn và hiệu quả kém hơn). Ở tình huống này, luồng dữ liệu 1 trên nhân A có thể bị stall để chờ dữ liệu từ B/C/D gửi sang. Nếu không có SMT thì lúc này, nhân A sẽ “ngồi chơi” vì nó không thể xử lý thêm luồng 2 nữa.
 

Nói cách khác, việc có thêm SMT cũng là một giải pháp để hạn chế tình trạng stall nhân xử lý khi có nhiều kiến trúc khác biệt trong cùng một con chip. Nhưng thêm SMT sẽ tốn thêm silicon và bài toán đánh đổi ở đây là cái nào “đáng tiền” hơn.

Intel và Lip-Bu Tan

Một thực tại rõ ràng nhất là tập đoàn chip x86 lớn nhất thế giới đang có những ngày tháng xám xịt nhất. Từ vị thế dẫn đầu nay Intel đã không còn trong top 10 hãng chip lớn nhất, vị CEO gốc Hoa đã không ngần ngại nói lên sự thật. Cũng theo nhận xét của giới công nghệ, Lip-Bu là một người thực tế, không ưa nói những lời hoa mỹ (và thường sáo rỗng) như nhiều CEO khác. Việc ông muốn mang SMT trở lại có thể xem như một cách nhìn thực tế hơn về thị trường CPU.

Tất nhiên ở đây có 2 mảng sản phẩm độc lập với nhau – PC vs. server. Với PC mà nói, nó gần gũi người dùng hơn, cũng là nơi các giải pháp ARM đang cạnh tranh trực diện với x86. Và ARM thì không/chưa có SMT nhưng gần như không thể hiện sự yếu kém nào trước các con chip x86 đang có SMT. Tâm thư của Lip-Bu cũng không nhắc tới SMT trên PC, cho thấy trong tương lai gần, “dòng họ” Lake (Panther Lake, Nova Lake) có thể sẽ tiếp tục không có SMT giống Arrow Lake. Dù sao thì 2 thế hệ chip này đã được thiết kế từ trước khi Lip-Bu làm CEO nên dù muốn hay không thì ông cũng không thay đổi gì được vào lúc này.

Vấn đề chính rơi vào các chip Xeon, nơi SMT thực sự có đất dụng võ. Song cho tới nay Intel chưa có thông tin chính thức nào về các sản phẩm tương lai trừ Clearwater Forest (E-core). Chúng ta chỉ có một vài tin đồn về Diamond Rapids (P-core) đến từ các kênh không chính thống dự kiến sẽ ra mắt vào 2026, sử dụng socket mới LGA 9324. Về kiến trúc, Diamond Rapids có thể dựa trên P-core Panther Cove, cùng loại với Panther Lake. Nếu điều này đúng thì Diamond Rapids sẽ không có SMT. Do đó sẽ có tối thiểu một thế hệ Rapids có thể xử lý được ít luồng hơn thế hệ trước (Granite Rapids hiện vẫn có SMT cho phép xử lý được tới 256 luồng).

Và nếu một thế hệ Rapids tồn tại tới 2 năm thì nhanh nhất tới 2028, chúng ta mới thấy sự trở lại của SMT tại Intel. Từ giờ cho tới lúc đó, có lẽ các cổ đông tập đoàn vẫn phải chấp nhận một thực tại rằng họ sẽ tiếp tục là “kẻ theo đuôi” như AMD đã từng trong suốt một thời gian dài.