Đa lõi xử lý, đa rắc rối

Ảnh: ZDNet.

Chip máy tính đã mở rộng từ 1-2 lõi đến 4 lõi và thậm chí là 80 nhân, nhằm mang lại cho các hệ thống sức mạnh điện toán cao hơn. Tuy nhiên, năng suất của vi xử lý còn phụ thuộc vào từng ứng dụng mà người dùng lựa chọn.

Thế giới đa lõi hiện nay quy tụ nhiều gương mặt lớn, trong đó có hai công ty hàng đầu là Intel và AMD. Không thể phủ nhận rằng các chip thế hệ mới thể hiện khả năng vượt trội trong việc hoàn thành các tác vụ. Do đó, một số trung tâm điện toán, như Đại học Nebraska (Mỹ), đã quyết định nâng cấp siêu máy tính được trang bị chip lõi kép lên lõi tứ nhằm nhân đôi hiệu quả và giảm một phần gánh nặng cho các nhà nghiên cứu.

Tuy nhiên, trước khi những bộ vi xử lý này có thể phổ biến, ngành công nghiệp máy tính sẽ phải giải quyết ít nhất 2 trong nhiều bài toán khó hiện nay.

Thứ nhất là giá bản quyền phần mềm. Các hãng sản xuất phần mềm vẫn thu phí bản quyền theo từng ứng dụng được cài trên mỗi bộ vi xử lý (đơn lõi). Mô hình đó bị phá vỡ khi ngành công nghiệp chuyển sang giai đoạn đa lõi.

Microsoft là hãng nhắc nhiều nhất đến vấn đề này. Họ đề xuất tính giá phần mềm dựa trên mỗi socket thay vì trên vi xử lý, bởi tốc độ tăng số socket sẽ không nhanh như số lõi trong chip.

"Nhiều nhà cung cấp lại không thích ý kiến trên vì cho rằng họ sẽ để tuột mất những khoản tiền lớn. Tình hình sẽ càng phức tạp hơn khi công nghệ ảo hóa, cho phép người sử dụng tạo nhiều máy chủ ảo chỉ trên một lõi đơn, trở nên thịnh hành", James Staten, chuyên gia phân tích của hãng nghiên cứu Forrester (Mỹ), cho hay.

Staten hy vọng các hãng sản xuất phần mềm như IBM, Microsoft và Oracle sẽ sớm đồng thuận để có thể nhanh chóng đưa ra khung giá hợp lý nhất.

Bài toán thứ hai là tìm ứng dụng phù hợp. Khi đánh giá phần mềm nào có khả năng khai thác tối đa ưu thế của vi xử lý đa lõi, người dùng nên nghĩ đến công nghệ đa phân luồng, tức những ứng dụng có nhiều luồng để thực hiện hơn một quy trình cùng lúc.

Chip đơn nhân thường hoạt động nhanh hơn so với từng lõi trong vi xử lý đa lõi. Do đó, ứng dụng đơn luồng, chẳng hạn các chương trình audio, có thể sẽ bị giảm năng suất khi chạy trên hệ thống đa lõi.

Những hệ điều hành đã được tối ưu hóa cho thế giới đa lõi có thể kể đến Windows Server 2003, Sun Solaris 10 OS, Red Hat Enterprise Linux và HP Unix. Nhưng nếu xét tổng thể ngành công nghiệp điện toán, phần mềm vẫn có phần tụt hậu so với phần cứng. "Chỉ một vài ứng dụng khai thác được sức mạnh của các hệ thống 8 lõi, còn lại đều trong tình trạng ‘bất lực’ cả”, chuyên gia Staten nhận xét.

Theo Scott Handy, Phó chủ tịch chiến lược tại IBM, tốc độ xử lý của từng lõi tỷ lệ thuận với mức độ tỏa nhiệt. Do vậy, để cải thiện sức mạnh điện toán mà không phải đau đầu giải quyết tình trạng hệ thống quá nóng, các nhà sản xuất đã quyết định tăng nhân trong chip. Như thế, càng về lâu dài, số lõi được tích hợp sẽ càng cao.

Dự án 8 nhân của AMD, tên mã Montreal, dự kiến sẽ được thương mại hóa trong năm 2009. Sun Microsystems, từng tung ra thị trường chip 8 nhân mang tên Niagara, cũng sẽ sản xuất phiên bản 16 lõi cuối năm nay.

Còn Intel khẳng định sẽ giới thiệu sản phẩm "4 lõi hoặc hơn" ngay trong nửa sau 2008. Sau đó, họ sẽ cho ra mắt vi xử lý 4 lõi được trang bị công nghệ siêu phân luồng độc quyền của mình. Công nghệ siêu phân luồng (hyperthreading) cho phép bộ vi xử lý máy tính làm việc đồng thời trên hai hay nhiều luồng dữ liệu riêng biệt, do đó nâng cao hiệu suất khi chạy các ứng dụng phức tạp.

Intel đã trình diễn hệ thống có tới 80 lõi giữa năm 2006, nhưng chip đó chưa thể xuất hiện "trong một tương lai gần". Hãng này giải thích là do đa số phần mềm hiện nay không được thiết kế để có thể tận dụng nhiều hơn 4 lõi trên một chip. "Chúng tôi đang phải 'hãm phanh' để chờ đợi phía nhà phát triển ứng dụng đưa ra sản phẩm phù hợp", Shannon Poulin, Giám đốc tiếp thị Intel Xeon, nói.

Hiện nay, các doanh nghiệp vẫn chủ yếu mua server đơn lõi, nhưng Poulin cho rằng sau một vài năm nữa, loại chip này sẽ chỉ phổ biến tại những đơn vị có quy mô vừa và nhỏ.

Lê Nguyên (theo PC World)