Google tham gia phát triển chip: điều này có ý nghĩa gì?

Việc Google tham gia sản xuất chip sẽ ảnh hưởng thế nào đến ngành công nghiệp di động hiện nay?

Theo Android Authority, những động thái gần đây của Google cho thấy nhiều khả năng công ty này đang hướng đến mục tiêu phát triển một bộ vi xử lí riêng. Cụ thể, công ty đã thuê Manu Gulati, một trong những bộ não giúp thiết kế nhiều bộ xử lý của Apple. Các nguồn tin rò rỉ khẳng định Google đang "ủ mưu" sản xuất một con chip tùy chỉnh cho điện thoại Pixel trong tương lai. Tuy nhiên, tại thời điểm này kế hoạch chi tiết của Google vẫn còn được giữ bí mật.

Tất nhiên, việc chuyển từ Nexus sang Pixel hiện nay có nghĩa là Google đang trực tiếp cạnh tranh với các đối thủ hàng đầu như Apple và Samsung – cả 2 công ty này đều đang sản xuất bộ vi xử lí riêng cho những chiếc điện thoại hàng đầu của họ. Nếu Google muốn được đánh giá ngang hàng với các đại gia trong lĩnh vực sản xuất smartphone, một SoC tùy chỉnh do chính hãng thiết kế cho các sản phẩm phần cứng của mình là điều không thể thiếu.

Đây không phải là lần đầu tiên người ta đề cập lên vấn đề vi xử lí cho các phần cứng của Google. Công ty từ lâu đã cố gắng để giảm thiểu sự phân mảnh của Android. Google đã thắt chặt yêu cầu đối với phần cứng Chromebook với SoC được sản xuất bởi Rockchip và có lẽ một ý tưởng tương tự cũng đã có sẵn cho các thiết bị Android. Rõ ràng Google có một tầm nhìn khá xa về cách thức mà các thiết bị trong tương lai hoạt động và có lẽ đây là lí do công ty muốn có các phần cứng của riêng mình, trong đó có vi xử lí.

Loại vi xử lí nào?

Với dòng sản phẩm Pixel, Google đang dựa vào SoC của Qualcomm – đây là công ty cung cấp phần lớn vi xử lí cho điện thoại thông minh, đặc biệt là trong phân khúc cao cấp. Thiết kế một con chip tùy biến rất tốn kém và mất thời gian, do đó hầu hết các nhà sản xuất đều dựa vào các vi xử lí được phát triển bởi các công ty chuyên nghiệp. Tuy nhiên, các lựa chọn về cấp phép và phát triển hiện đại từ ARM - công ty thiết kế cấu trúc bộ xử lý được sử dụng bởi tất cả các nhà cung cấp SoC di động - thậm chí đã mở ra cánh cửa cho các công ty công nghệ nhỏ hơn muốn bắt đầu thiết kế các vi xử lí riêng.

Điển hình là việc gần đây Xiaomi đã giới thiệu vi xử lí Surge S1 và sử dụng nó cho chiếc điện thoại Mi 5C của mình. ARM cũng đang đưa ra một chương trình hợp tác cho công nghệ lõi ARM Cortex, qua đó cho phép đối tác sử dụng thiết kế sẵn có của CPU với một số tùy chỉnh để tạo ra một bộ vi xử lí mới.

Google cũng có thể đi theo một hướng khác: tự phát triển nhân xử lý riêng cho phép công ty tinh chỉnh CPU để đáp ứng các nhu cầu cụ thể. Đây là những gì Qualcomm đã làm với Kryo và Krait, Samsung với nhân Mongoose hay Apple sử dụng để phát triển dòng vi xử lí A Series.

Ban đầu Google có thể đi theo hướng đi thứ nhất, điều chỉnh dựa trên thiết kế có sẵn của ARM để tiết kiệm chi phí. Họ có thể thêm các tùy chỉnh của riêng mình để nâng cao khả năng xử lí hình ảnh, DSP, hay tích hợp trí thông minh nhân tạo… Giấy phép dựa trên nhân ARM Cortex có lẽ là khởi đầu hợp lí nhất cho Google trong việc phát triển một con chip tùy chỉnh.

Google cũng được cho là đang tìm cách kết hợp những tiến bộ của Cloud Tensor Process Units (TPU: bộ xử lí dành cho điện toán đám mây) với bộ xử lí di động. TPU của Google được tối ưu hóa cụ thể cho máy học và chạy tất cả các sản phẩm thông minh dựa trên đám mây của công ty, chẳng hạn như dịch ngôn ngữ và nhận diện hình ảnh. Việc tích hợp công nghệ này vào vi xử lí di động sẽ giúp nó nâng cao khả năng cho trí thông minh nhân tạo trên các thiết bị.

Tại sao Google có thể thiết kế vi xử lí riêng?

Khi mà các nền tảng của Qualcomm đã trở nên phong phú và có nhiều công nghệ di động thiết yếu như Bluetooth, modem 4G LTE và khả năng sạc nhanh với chi phí hợp lí, tại sao Google lại muốn bắt đầu lại từ đầu với chi phí rất lớn?

Một lý do hợp lí là Google muốn làm một cái gì đó Qualcomm chưa thể làm được, hoặc muốn nâng cao hiệu quả cho các mục tiêu nhất định. Google gần đây đã đạt được nhiều tiến bộ trong lĩnh vực máy học, bao gồm nhận dạng văn bản, giọng nói trên các thiết bị theo thời gian thực. Tuy nhiên, SoC tùy chỉnh của Apple cho thấy nó có khả năng nhận diện hình ảnh nhanh gấp 6 lần SoC trên Pixel, vì vậy Google muốn cải thiện khả năng tăng tốc của phần cứng để xử lí các tác vụ trong tương lai (vì các tác vụ phức tạp đòi hỏi nhiều sức mạnh xử lí chuyên biệt).

Hơn thế nữa, Google Assistant dường như là một công cụ ngày càng quan trọng đối với người dùng và là nhân tố gắn kết cho danh mục các thuật toán thông minh đang phát triển của Google. Bằng việc kiểm soát thiết kế vi mạch, Google có thể tối ưu hóa chiếc máy cho Assistant, ví dụ như tính năng luôn lắng nghe người dùng hoạt động ở công suất thấp, hay hiệu suất cho các thuật toán xử lý âm thanh và hình ảnh ứng dụng cho Google Lens hoặc dịch ngôn ngữ trực tiếp.

Cũng có những lợi ích tiềm tàng đối với một số thuật toán xử lý thú vị khác của Google ngoài trợ lí thông minh. Phần mềm hình ảnh HDR+ của công ty được phát triển từ những ngày Google Glass được ứng dụng rất thành công trên Pixel có thể còn hiệu quả hơn nữa với một phần cứng chuyên dụng, cho phép cải thiện thời gian xử lý hình ảnh hoặc giảm điện năng tiêu thụ. Tương tự như vậy, họ có thể tối ưu những ứng dụng xử lý video thời gian thực và những ý tưởng thực tế ảo bổ sung cho dự án Tango, chẳng hạn như công nghệ định hướng trong nhà với VPS.

Tóm lại, việc thiết kế bộ vi xử lí riêng sẽ giúp Google được đánh giá ngang hàng với Apple hay Samsung – những công ty rất thích sử dụng các vi xử lí tùy chỉnh để đạt được mục tiêu phần cứng và phần mềm cụ thể hơn. Nhiều khả năng Google sẽ muốn thiết kế chip riêng của mình để tối đa hóa tiềm năng của các thuật toán thông minh, các quy trình máy học…

Kinh nghiệm của Manu Gulati là rất quan trọng, vì ông đã từng thiết kế rất nhiều chip cho Apple và những công ty sản xuất chip lớn khác. Những thông tin tuyển dụng gần đây cho thấy Google cũng đang muốn xây dựng đội ngũ phát triển SoC. Dù đang đầu tư rất nhiều, có thể sẽ phải mất vài năm chúng ta mới thấy được thành quả từ Google.

Bạch Đằng