Thử nghiệm Apple A14 Bionic: chip của iPhone giờ có còn vượt trội Android nữa không?

Apple nổi tiếng là một hãng thiết kế chipset hàng đầu thế giới, với hiệu năng nhanh không tưởng mà các đối thủ Android chỉ biết tròn mắt thèm thuồng.;

A14 Bionic là con chip mới nhất của công ty, được trang bị cho dòng iPhone 12. Đây là chipset đầu tiên được phát triển trên quy trình 5nm tiên tiến nhất của TSMC, mang lại cho nó những cải tiến lớn về hiệu năng lẫn tính hiệu quả về năng lượng, vượt xa những thiết kế 7nm khác từ đầu năm 2020 đến nay.

Trong buổi ra mắt iPhone, Apple dành nhiều thời gian so sánh A14 Bionic với chip A12 đã cũ, thay vì với chip A13 hiện đại hơn. Điều đó cho thấy thế hệ chip mới chỉ được nâng cấp nhẹ về mặt hiệu năng. Trong khi đó, các điện thoại Android đang được hưởng lợi từ con chip Snapdragon 865 Plus của Qualcomm, và chip mới Snapdragon 875 thì sắp sửa ra mắt, sự cách biệt hiệu năng có thể nói đang thu hẹp hơn bao giờ hết.

Dưới đây, chúng ta sẽ cùng xem một vài bài test đánh giá về chip Apple A14 Bionic được trang bị cho iPhone 12 Pro do AndroidAuthority tiến hành.

Cận cảnh Apple A14 Bionic

Thay đổi lớn nhất trên Apple A14 Bionic là việc chuyển sang sử dụng dây chuyền sản xuất 5nm nhỏ nhất của ngành công nghệ hiện nay. Tuy nghe có vẻ hấp dẫn, các nhà phân tích từ SemiAnalysis cho biết bước chuyển từ 7nm xuống 5nm này chỉ thu nhỏ khuôn chip 1,49 lần chứ không phải 1,8 lần như TSMC từng khẳng định. Trên thực tế, việc thu nhỏ các thành phần bên trong một con chip đang ngày càng trở nên khó khăn hơn, đặc biệt là đối với bộ nhớ. Nhưng kích cỡ không phải là thứ mới mẻ duy nhất về con chip A14 Bionic này.

Apple vẫn giữ nguyên thiết kế kiến trúc CPU 2+4 big.LITTLE 6 nhân, nhưng chuyển sang các nhân mới mang tên "Firestorm" và "Icestorm". Với chip mới, Apple mong muốn hướng đến mức hiệu năng tương đương các CPU dành cho laptop, ý đồ nhằm biến A14 Bionic thành nền tảng cho những chiếc Macbook ARM dự kiến ra mắt trong thời gian tới. Dường như Apple đã bắt đầu ngừng sử dụng các linh kiện sẵn có mà chúng ta thường thấy từ ARM. Câu hỏi lớn lúc này là những lõi mới mạnh mẽ hơn nói trên có thể duy trì được hiệu năng đỉnh của chúng trong một thiết bị nhỏ gọn như smartphone ra sao, khi mà bản thân Apple không hề đưa ra bình luận nào về tính hiệu quả của chip mới.

Về mặt GPU, Apple cũng giữ nguyên thiết kế GPU 4 nhân, vốn được hãng hoàn toàn tự thiết kế. Cách bố trí của nó trông giống hệt như A13, và có vẻ bất kỳ cải tiến nào về hiệu năng cũng nhiều khả năng xuất phát từ xung nhịp cao hơn chứ không phải từ những thay đổi lớn trong kiến trúc hay số lượng nhân.

Phần còn lại của 11,8 tỷ bán dẫn - cao hơn 38% so với 8,5 tỷ của A13 - góp phần mang lại những cải thiện đáng chú ý cho neural engine 16 nhân được thiết kế chuyên cho các tác vụ AI và xử lý hình ảnh. Apple cho biết hiệu năng suy luận của AI đạt mức 11TOPs, cao hơn so với 6TOPs trên A13. Về lý thuyết, con số này vẫn thấp hơn 15TOPs của Snapdragon 865, tuy nhiên trên thực tế, đây là những số liệu... không có ý nghĩa rõ rệt. TOPs không cho chúng ta biết mỗi tác vụ thực hiện điều gì, cũng như chúng tiêu thụ bao nhiêu năng lượng để thực thi.

iPhone 12 Pro còn là chiếc smartphone 5G đầu tiên của Apple. Giống như Snapdragon 865, A14 Bionic không có modem 5G tích hợp. Thay vào đó, Apple phải sử dụng modem kép 4G - 5G Snapdragon X55 của Qualcomm. Modem này hỗ trợ cả mmWave và sub-6GHz, 5G FDD, rìa quang phổ 4G/5G, và các mạng 5G độc lập trong tương lai. Tốc độ tối đa của modem này là 7Gbps trên các mạng mmWave. Tuy nhiên, người tiêu dùng nhiều khả năng phải sử dụng tốc độ chậm hơn nhiều so với mức đó. Đáng chú ý, khi mổ xẻ thiết bị, iFixit phát hiện ra Apple sử dụng ăng-ten mmWave USI do Trung Quốc sản xuất, vốn mỏng hơn so với ăng-ten QTM525 của Qualcomm trên các smartphone Android.

Thông số A14 Bionic so với các SoC Android

Kết quả benchmark iPhone 12 Pro

Hãy bắt đầu bằng cách so sánh iPhone 12 Pro với iPhone 11 Pro và vi xử lý A13 của nó.

Đầu tiên, có một sự cải thiện đáng chú ý về hiệu năng CPU nhờ các nhân mới. Hiệu năng đơn luồng tăng 21% trong bài benchmark của GeekBench 5. Tương tự, hiệu năng đa nhân cũng cải thiện đến 17%, nhờ việc thay các CPU "Lightning" và "Thunder" bằng vi kiến trúc lớn và nhỏ mới mang tên "Firestorm" và "Icestorm". Chưa kể vi xử lý mới còn có xung nhịp cao hơn nhờ quy trình 5nm nữa.

Hiệu năng hệ thống tổng thể, thông qua đánh giá AnTuTu, cũng tăng đáng kể. Đó là nhờ sự kết hợp giữa CPU và GPU có tốc độ nhanh hơn. Tuy nhiên, góp phần lớn vào sự gia tăng nói trên dường như xuất phát từ những cải thiện trong hệ thống bộ nhớ, như công nghệ nén mới của Apple và hệ thống đệm lớn trong con chip. Hiệu năng hệ thống chắc chắn có sự cải thiện đáng chú ý, tăng thêm đến 30% so với thế hệ trước.

Kết quả GPU thì đáng thất vọng hơn. Hầu như không có chút cải thiện về hiệu năng giữa hai mẫu điện thoại khi thử nghiệm bằng 3DMark. Tuy nhiên nguyên nhân có thể xuất phát từ các bài test cụ thể của ứng dụng benchmark và số điểm ảnh nhiều hơn mà GPU của iPhone 12 Pro phải xử lý. AnTuTu thì cho thấy có sự cải thiện hiệu năng GPU lớn hơn so với chipset thế hệ trước, nhưng không nhiều. Kể cả các ước tính của chính Apple cũng cho thấy mưc cải thiện hiệu năng so với A13 là dưới 8%. Năm nay, hiệu năng đồ hoạ có vẻ chỉ được nâng cấp nhẹ mà thôi.

Tất nhiên, nhắc đến hiệu năng SoC smartphone, chúng ta không chỉ nhắc đến mỗi CPU và GPU. Apple còn đầu tư mạnh vào các thành phần AI và xử lý hình ảnh trong chip. Tuy nhiên, để đánh giá được mức cải thiện về hiệu năng của các thành phần này thông qua benchmark là việc khó khăn hơn rất nhiều.

Apple A14 Bionic so với các SoC của Android ra sao?

Có một vấn đề muôn thuở khi so sánh Apple với Android: việc so sánh không phải lúc nào cũng công bằng. Nhiều bài benchmark, đặc biệt là những bài tập trung vào GPU, sẽ sử dụng các API đồ hoạ khác nhau, ví dụ như Metal của Apple so với OpenGL và Vulkan của Android. Chính vì vậy, điểm số cho ra có khác nhau đôi chút, khiến việc so sánh trực tiếp trở nên khó khăn hơn.

Chúng ta có thể so sánh hiệu năng CPU từ GeekBench 5. Với những bài test khác, chúng ta sẽ phải xem xét sự khác biệt về hiệu năng giữa iPhone 11 Pro và iPhone 12 Pro rồi so sánh chúng với một so sánh trước đó đã được thực hiện giữa chiếc điện thoại năm ngoái của Apple với Snapdragon 865 của Qualcomm để biết được sự khác biệt. Hãy bắt đầu nào.

GeekBench 5 và các bài test mà AndroidAuthority đã tiến hành trước đây cho chip Apple A13 dẫn trước Snapdragon 865 về điểm số đơn nhân, và Apple A14 càng vượt xa hơn nữa. Tuy nhiên, với số lượng nhân lớn nhiều hơn, Snapdragon 865 ngang ngửa và thậm chí đánh bại Apple A13 về hiệu năng đa nhân. Khoảng dẫn trước chỉ là 8%, do đó chip A14 Bionic mới vẫn duy trì thế kèo trên nhờ CPU mới được nâng cấp. Dẫu sao đi nữa, khoảng cách vẫn khá sít sao, và có thể sẽ được san bằng một lần nữa vào năm sau.

Như đã nói ở trên, chúng ta không thể so sánh GPU trực tiếp bởi có sự khác biệt về độ phân giải và API giữa các thiết bị. Tuy nhiên, iPhone 12 Pro dường như có hiệu năng hệ thống tổng thể cao hơn đáng kể, do đó nó tiếp tục dẫn trước các SoC Android hiện tại. Tuy nhiên, Asus ROG Phone 3 và chip Snapdragon 865 Plus của nó thực sự là một đối thủ đáng gờm về mặt hiệu năng đồ hoạ.

Nhìn chung, Apple A14 Bionic có vẻ là con chip nhanh nhất trên thị trường ở thời điểm này. Tuy nhiên, chúng ta nên nhớ rằng những SoC Android mới sẽ xuất hiện thị trường trong thời gian tới. Chúng là những đối thủ sẽ khiến A14 Bionic chật vật, bao gồm Kirin 9000 của Huawei và Snapdragon 875 của Qualcomm. Với việc hiệu năng GPU của A14 chỉ tăng rất nhẹ so với A13, thì có khả năng các thiết bị Android sẽ san bằng khoảng cách trong năm 2021.

Kết luận

Với những cải thiện đáng chú ý về CPU và bộ nhớ nhưng chỉ được nâng cấp một cách hạn chế về GPU, A14 Bionic là một dấu hiệu rõ ràng cho thấy những tham vọng của Apple. Khi mà những chiếc máy Mac ARM sắp sửa ra mắt, thì A14 được Apple thiết kế với hiệu năng CPU tuyệt vời để đóng lại khoảng cách giữa các sản phẩm di động và laptop và duy trì vị thế dẫn trước của Apple đối với các SoC Android khác. Suy cho cùng, A14 được kỳ vọng sẽ là nền móng cho những con chip laptop của Apple, trừ việc nó có kích cỡ quá nhỏ chưa thể sở hữu được khả năng đồ hoạ mạnh hơn và số lượng nhân nhiều hơn.

Đồng thời, Apple cũng dành nhiều "đất diễn" hơn bao giờ hết cho AI và nhiếp ảnh - vốn là hai thành phần quan trọng đòi hỏi nhiều sức mạnh điện toán của smartphone. Các SoC Android thế hệ tiếp theo gần như chắc chắn sẽ đi theo hướng này, nhưng có lẽ hiệu năng CPU của chúng sẽ không được đẩy mạnh để tiến vào lãnh địa laptop như Apple đang làm với A14 Bionic, dù rằng "hàng khủng" Cortex-X1 của ARM chắc chắn có thể giúp xoá nhoà khoảng cách kia. Nhìn chung, trên thế hệ chip mới này, ưu thế vượt trội khi chơi game của Apple là thứ bị đe doạ nhiều nhất.

Điều cuối cùng chưa rõ là 5nm sẽ giúp những con chip mới duy trì hiệu năng đỉnh ra sao!

Minh.T.T (Theo AndroidAuthority)