Thế mạnh chip Qualcomm: Vượt lên dòng Snapdragon, khai phá PC, bến đỗ tiếp theo là RISC-V

Gần đây có rất nhiều tin tức về Qualcomm.

Khi nhắc đến Qualcomm, chắc chắn bạn sẽ nghĩ đến “vua chip điện thoại di động”, “công ty mà Apple không thể đánh bại”, “công ty hiểu rõ nhất về các bằng sáng chế trong ngành chip”... Những quan niệm này được đồng hành cùng Qualcomm lớn mạnh cho đến khi trở thành gã khổng lồ về chip toàn cầu.

Mặc dù vậy, khi tin tức lan truyền trong ngành rằng Qualcomm có thể mua lại Intel, phản ứng đầu tiên của nhiều người là "làm sao điều đó có thể xảy ra?" Trong tuần qua, tin tức này chắc chắn đã trở thành chủ đề nóng trong ngành chip. Trong khi mọi người đang nghĩ về chuyện gì đã xảy ra với Intel thì bài viết này lại muốn nói về sức mạnh chip của Qualcomm.

Sự phát triển ban đầu của Qualcomm​

1727946330071.png

Người sáng lập Qualcomm, Tiến sĩ Irwin Jacobs, sinh ra ở New Bedford, Massachusetts, vào năm 1933. Khi còn là sinh viên, ông chuyển sang ngành kỹ thuật điện tại Trường Quản trị Khách sạn của Đại học Cornell và nhận bằng Tiến sĩ về kỹ thuật điện tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vào năm 1959.

Sau khi tốt nghiệp tiến sĩ năm 1959, Jacobs giữ chức trợ lý và trợ lý giáo sư về kỹ thuật điện tại MIT cho đến năm 1966. Khi làm việc tại MIT, Jacobs đã hợp tác với Jack Wozencraft để viết sách giáo khoa về các nguyên tắc truyền thông kỹ thuật số. Cuốn sách này được xuất bản năm 1965 và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Năm 1968, Jacobs đồng sáng lập Linkabit, một công ty phát triển các thiết bị mã hóa vệ tinh. Công ty này sáp nhập với Tập đoàn M/A-COM vào năm 1980.

Vào tháng 7 năm 1985, bảy nhà sáng lập bao gồm Jacob Sr. và giáo sư đại học Vidobi đã thành lập Qualcomm. Cả Jacob Sr. và Vidobi đều là giáo sư và cả hai đều có những phát minh riêng, đặc biệt là Vidobi vào thời điểm đó. Ban đầu, họ thuê một ngôi nhà nhỏ cạnh nghĩa trang ở San Diego khi Qualcomm vẫn còn là một công ty rất nhỏ.

Trong những ngày đầu thành lập, Qualcomm đã tham gia vào các giải pháp liên lạc di động trên hệ thống vệ tinh. Trên đường về nhà sau chuyến thăm khách hàng, Tiến sĩ Alvin Jacob vẫn đang suy nghĩ tìm cách giải quyết vấn đề. Nền tảng kiến thức sâu rộng về công nghệ truyền thông đã đưa ông đến sự lựa chọn tốt nhất - CDMA.

Năm 1993, Qualcomm đã chứng minh cho ngành thấy rằng CDMA có thể cung cấp các dịch vụ giao thức TCP/IP, khiến ông trở thành người sớm quảng bá mạng điện thoại di động.

Sự trỗi dậy của Qualcomm: Dòng Snapdragon​

Qualcomm khởi đầu với công nghệ truyền thông nhưng không thể tách rời dòng Snapdragon như mọi người đã biết.

Năm 2007, Qualcomm ra mắt Snapdragon S1. S1 sử dụng quy trình 65nm và là sản phẩm di động lõi đơn đầu tiên trên thế giới đạt tần số chính 1GHz, mở ra cánh cửa tới GHz cho điện thoại thông minh. Ví dụ, sự ra mắt của HTC Desire, chạy hệ điều hành Android và cũng được hỗ trợ bởi Qualcomm Snapdragon QSD8250, đã thúc đẩy đáng kể sự phổ biến và phát triển của điện thoại và điện thoại thông minh Android. S1 lần đầu tiên áp dụng kiến trúc ARM v6 và sau đó phát triển lõi Scorpion (kiến trúc ARM v7) cho S2.

Một năm sau, Qualcomm ra mắt Snapdragon S2, với tần số chính tăng lên 1,4GHz, quy trình sản xuất được nâng cấp lên 45nm, kích thước chip tiếp tục giảm và mức tiêu thụ điện năng cũng giảm. GPU là Adreno 205. So với Adreno 200, hiệu suất tăng gấp đôi, khả năng xử lý đồ họa của điện thoại di động tốt hơn và trải nghiệm chơi game trên thiết bị di động được cải thiện. Các sản phẩm như Sony Ericsson LT18i và Huawei U8800 đều được trang bị loạt chip này.

Năm 2010, Qualcomm ra mắt Snapdragon S3, đây là kiến trúc lõi kép không đồng bộ di động đầu tiên trên thế giới vào thời điểm đó, với quy trình 45nm, tần số chính 1,5 GHz, GPU Adreno 220 tích hợp và hỗ trợ phát lại video 1080P. Điện thoại di động Xiaomi 1 và Sony LT26i được trang bị dòng sản phẩm này.

Năm 2012, Qualcomm ra mắt Snapdragon S4. S4 sử dụng vi kiến trúc CPU mới Krait và tiến trình 28nm để tích hợp CPU, GPU, modem… bao gồm các dòng sản phẩm lõi tứ, lõi kép và lõi đơn, bao gồm các mức giá cao, trung bình và thấp, với GPU Adreno 225 tích hợp, con chip này đã được sử dụng trong Xiaomi 2 vào thời điểm đó.

Sau khi “Ngày tận thế” đầy sôi động trôi qua, thế giới tiếp tục chuyển động nhưng Qualcomm đã quyết định khai tử dòng S. Năm 2013, Qualcomm đã giới thiệu các phương pháp và cấp độ đặt tên mới: Snapdragon 800 series, 600 series, 400 series và 200 series.

Năm 2013, Qualcomm ra mắt Snapdragon 800, sử dụng CPU Krait 400 lõi tứ không đồng bộ tiến trình 28nm với tần số tối đa 2,3 GHz, GPU Adreno 330 tích hợp, hỗ trợ nhiều giao diện đồ họa và điện toán tiên tiến và được trang bị chip thứ ba - thế hệ modem 4G LTE. Các điện thoại di động được trang bị chip này bao gồm Xiaomi 3, Nokia Lumia 930/1520/ICON, Samsung Galaxy S4 LTE-A, Samsung Galaxy Round, LG G2, Sony L39h/XL39h, Lenovo K910 và Nexus 5, khẳng định vị thế chip điện thoại di động hàng đầu.

Sau đó, Qualcomm bắt đầu cập nhật dòng Snapdragon 800 gần như mỗi năm một lần. Tần suất cập nhật như vậy không chỉ khiến dòng Snapdragon chiếm một nửa số chip điện thoại di động mà còn bắt đầu gặp vấn đề về thời lượng pin và tản nhiệt.

Snapdragon 810 là thiết bị đầu tiên áp dụng công nghệ xử lý 20nm. Nó có kiến trúc tám lõi gồm lõi tứ Cortex-A57 + lõi tứ Cortex-A53 và GPU Adreno 430. Nó hỗ trợ nhiều chức năng nâng cao, nhưng có vấn đề. chẳng hạn như thời lượng pin kém và tỏa nhiệt cao. Kể từ đó, dòng Snapdragon 810 bắt đầu được gọi là "Rồng lửa". Ngoài thiết kế chip, vấn đề nóng lên còn do các vấn đề như công nghệ xử lý và sự kết hợp giữa phần mềm và phần cứng điện thoại di động.

Thế hệ cuối cùng của dòng Snapdragon 800 là Snapdragon 888/888+, được xây dựng bằng quy trình 5nm của Samsung. Nó sử dụng kiến trúc CPU ba cụm 1 + 3 + 4. Lõi siêu lớn dựa trên kiến trúc Cortex-X1 và GPU được nâng cấp lên Adreno 660, tốc độ hiển thị hình ảnh và tỷ lệ tiết kiệm năng lượng được cải thiện, VRS được bổ sung, trang bị AI Engine thế hệ thứ sáu, sức mạnh tính toán được cải thiện và Spectra 580 được thiết kế bởi 3 ISP được ra mắt lần đầu tiên trong lĩnh vực hình ảnh.

Năm 2021, Qualcomm ra mắt chipset hàng đầu mới là Snapdragon 8 Gen 1, cũng sử dụng tiến trình 5nm của Samsung và được trang bị bộ xử lý 8 nhân kiến trúc Armv9, chip hình ảnh Adreno mới nhất và Modem X65 5G.

Vào ngày 20 tháng 5 năm 2022, Qualcomm đã công bố Snapdragon 8/8+ Gen 1, dựa trên quy trình 4nm nhưng được sản xuất bằng quy trình TSMC.

Vào năm 2023, lõi CPU Snapdragon 8 Gen3 áp dụng cấu hình 1+5+2 và GPU Adreno hỗ trợ dò tia được tăng tốc phần cứng với tính năng chiếu sáng toàn cầu và công cụ Unreal Engine 5.2. Đây là modem Snapdragon X75 5G đầu tiên có hệ thống kết nối 5G Advanced.

Gần đây, những người trong ngành cho biết Qualcomm có thể sẽ ra mắt loạt chip hàng đầu mới - Snapdragon 8 Elite vào tháng 10 năm nay, dự kiến sẽ ra mắt trên dòng Xiaomi 15.

Qualcomm Now: PC tìm đường​

1727946374484.png

Hơn 10 năm kinh nghiệm của Qualcomm trong lĩnh vực chip điện thoại di động đã cho phép công ty tích lũy kinh nghiệm về cả công nghệ CPU và GPU. Đương nhiên, Qualcomm đặt mục tiêu vào một thị trường khác - PC di động.

Cuộc khám phá của Qualcomm trong lĩnh vực chip PC đã trải qua nhiều thăng trầm.

Vào năm 2012, khi Microsoft phát hành Windows RT, một hệ điều hành dựa trên kiến trúc ARM, Qualcomm đã công bố sự hỗ trợ mạnh mẽ. Mặc dù Surface RT tiếp theo không được trang bị chip PC Qualcomm nhưng ý định về PC của nó đã được tiết lộ. Năm 2016, Qualcomm đã đạt được sự hợp tác với Microsoft và bộ xử lý Snapdragon hoàn toàn tương thích với Windows 10. Năm 2017, nền tảng PC di động Snapdragon 835 đã được ra mắt và hợp tác với các nhà sản xuất PC lớn như Lenovo, HP và Asus để thử nghiệm vùng nước. Năm 2018, Qualcomm ra mắt Snapdragon 850 và ra mắt Yoga C630 trang bị chip này cùng Lenovo; cuối năm hãng tung ra dòng chip laptop 7nm Snapdragon 8cx. Kể từ đó, Qualcomm tiếp tục cải tiến dòng sản phẩm chip PC của mình, chẳng hạn như phát hành Snapdragon 8c cho nền tảng phổ thông và Snapdragon 7c cho nền tảng cấp thấp, cùng với Snapdragon 8cx tạo thành một dòng sản phẩm nền tảng PC hoàn chỉnh.

Vào năm 2024, Qualcomm đã phát hành Snapdragon X Elite và một thế hệ chip Snapdragon X Plus mới.

Snapdragon X Elite sử dụng tiến trình 4nm của TSMC. CPU được trang bị kiến trúc Oryon do Qualcomm tự phát triển, 12 lõi hiệu năng cao, tần số cao nhất có thể đạt tới 3,8GHz. Nó được trang bị kiến trúc Oryon do Qualcomm tự phát triển, 12 lõi hiệu năng cao, tần số chính cao nhất có thể đạt tới 3,8GHz (model thử nghiệm là phiên bản tần số thấp 3,4GHz). Phiên bản tần số thấp đạt được điểm lõi đơn là 2418 và điểm đa lõi là 13631 trong bài kiểm tra Geekbench6. Hiệu năng lõi đơn gần bằng Apple M2 và hiệu năng đa lõi vượt trội so với phiên bản Apple M4 và Apple M3 Pro (hiệu suất đa luồng tương đương). Trong phép thử kết xuất CPU CineBench 2024, đơn luồng 107, đa luồng 1014, hiệu năng tổng thể gần bằng phiên bản Ultra 9 của YOGA. Hiệu suất khi chạy bằng pin gần giống như khi cắm điện và không bị giảm hiệu suất rõ ràng sau khi rút phích cắm.

GPU tích hợp GPU Adreno, model thử nghiệm có sức mạnh tính toán 3,8 TFLOPS (phiên bản full-blood dự kiến sẽ mạnh hơn). Trong thử nghiệm 3D Mark Wild Life Extreme, điểm số là 39,05fps. So với AMD Ryzen 7840S và Intel Core Ultra7 155H, nó có lợi thế rõ ràng và tiệm cận với Apple M2. Nó có NPU Hexagon với sức mạnh tính toán AI lên tới 45TOPS.

Ngoài ra, trong các dự án thế mạnh của Qualcomm, Snapdragon X Elite có chức năng kết nối phong phú, hỗ trợ 5G, Wi-Fi7 và Bluetooth 5.4... để thuận tiện cho việc kết nối mạng và kết nối thiết bị.

Về mặt sinh thái, Qualcomm đã hợp tác với các công ty phần mềm và phần cứng. Vào tháng 5 năm 2024, Microsoft và các OEM toàn cầu đã thông báo rằng chức năng Copilot+ sẽ bắt đầu được trải nghiệm trên các PC được trang bị Snapdragon X Elite và Snapdragon X Plus. Các nhà sản xuất OEM hợp tác bao gồm: Acer, Asus, Dell, HP, Lenovo, Microsoft, Samsung...

Sau nhiều năm ngủ yên, hệ sinh thái PC của Qualcomm dường như đã nở rộ chỉ sau một đêm. Sự xuất hiện của kỷ nguyên AIPC đã thay đổi cục diện của ngành công nghiệp PC.

Điểm dừng tiếp theo của Qualcomm: RISC-V​

Cho dù đó là chip điện thoại di động hay chip PC, các sản phẩm của Qualcomm đang xây dựng ma trận sản phẩm chip của riêng mình xung quanh kiến trúc Arm.

Vào năm 2023, Qualcomm và Google thông báo họ đã đồng ý mở rộng hợp tác để phát triển nền tảng Snapdragon Wear dựa trên kiến trúc tập lệnh RISC-V (ISA), được thiết kế cho thế hệ sản phẩm Wear OS tiếp theo. Thông báo này thông báo rằng Qualcomm sẽ phát hành các giải pháp tùy chỉnh dựa trên RISC-V. Mặc dù sự hợp tác hiện tại tập trung vào đồng hồ thông minh nhưng nó có thể được sử dụng cho các thiết bị tiên tiến hơn trong tương lai. Giống như các sản phẩm của Qualcomm trước đây tập trung vào sản phẩm điện thoại di động, giờ đây họ đã phát triển thành sản phẩm PC.

Bộ xử lý chính của thiết bị đeo thường dựa trên lõi có ISA do Arm phát triển, bao gồm lõi dòng Cortex A dành cho máy tính và lõi dòng Cortex M dành cho bộ vi điều khiển. Tất cả các lõi này đều tốn tiền và việc thay thế chúng bằng lõi RISC-V sẽ giảm hoặc thậm chí loại bỏ phí cấp phép của Arm.

Cùng năm đó, Qualcomm và bốn công ty bán dẫn quan trọng khác đã chính thức hợp lực để thành lập Quintauris. Công ty tập trung phát triển “phần cứng thế hệ tiếp theo” dựa trên kiến trúc tiêu chuẩn mở RISC-V mà Quintauris tự tuyên bố là cung cấp một thiết bị duy nhất. nguồn hỗ trợ các thiết bị RISC-V và quảng bá các tiêu chuẩn của ngành RISC-V. Bốn đối tác khác của Quintauris là Bosch, Infineon, Nordic Semiconductor và NXP Semiconductors. Quintauris cho biết sản phẩm của họ ban đầu sẽ tập trung vào ngành công nghiệp ô tô và sau đó sẽ hướng tới các ứng dụng di động và Internet of Things (IoT).

Ở đây tôi cũng giới thiệu cách bố trí của Qualcomm trong lĩnh vực ô tô.

Vào tháng 1 năm 2014, Qualcomm gia nhập thị trường chip ô tô và ra mắt nền tảng buồng lái kỹ thuật số ô tô thế hệ đầu tiên Snapdragon 620A. 620A dựa trên nền tảng Snapdragon 600, được trang bị GPU Adreno 320, hỗ trợ độ phân giải cao 2048*1536 và đáp ứng nhu cầu ứng dụng liên lạc 4G, WiFi trên xe, nhận dạng cử chỉ buồng lái và các ứng dụng khác.

Năm 2019, Qualcomm ra mắt dòng SA8155P. Thiết kế cơ bản bắt nguồn từ Snapdragon 855, được sản xuất trên tiến trình 7 nm, với 8 lõi và sức mạnh tính toán 8TOPS. Các model được trang bị Snapdragon SA8155P bao gồm GAC Aion LX, WM W6, Ideal L9, NIO ET5, NIO ET7 và Xpeng P5.

Vào năm 2023, Snapdragon 8295 thế hệ thứ tư của Qualcomm sẽ trở thành thế hệ sản phẩm chủ lực mới, như Ji Yue 01, Mercedes-Benz E-Class mới, L7/L8/L9/MEGA lý tưởng, Xpeng X9, Ji Krypton 007/ji mới Krypton 001, Xiaomi SU7 và Leapmoon C16... đều được trang bị Qualcomm 8295.

Qualcomm ra mắt nền tảng lái xe thông minh Snapdragon Ride vào năm 2020. Đến năm 2024, nền tảng lái xe thông minh Ride sẽ hình thành một dòng hoàn chỉnh từ máy đa năng nhìn từ phía trước (RV1 Lite) đến hỗ trợ NOA đô thị (SA8650P). Theo thống kê của Gasgoo, lô hàng chip điều khiển miền buồng lái thông minh của Qualcomm tại thị trường Trung Quốc sẽ vượt 2,26 triệu chiếc vào năm 2023, với tỷ lệ thâm nhập là 59,2%.

Tóm lại chiến lược kinh doanh của Qualcomm giống như nước thấm vào mọi thứ hơn. Rõ ràng, sức mạnh chip của Qualcomm không chỉ giới hạn ở PC và tham vọng cũng không giới hạn ở kiến trúc ARM. Như Giám đốc điều hành Qualcomm Cristiano Amon đã nói: “Rất ít công ty có khả năng tham gia vào quá trình chuyển đổi của nhiều ngành công nghiệp như Qualcomm”.

Cuối cùng, tôi xin chia sẻ một số số liệu: Trong năm tài chính 2023, doanh thu của Qualcomm là 35,8 tỷ USD và lợi nhuận ròng là 7,2 tỷ USD để so sánh, doanh thu của Intel vào năm 2023 là 54,2 tỷ USD và lợi nhuận ròng là 1,7 tỷ USD. Sau khi nhìn vào những con số này, kết hợp với cách bố trí chip của Qualcomm, bạn có suy nghĩ gì khác biệt trước tin đồn Qualcomm mua lại Intel?
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga
Thành viên mới đăng
Top