Cùng dòng CPU sẽ luôn có chiếc mạnh chiếc yếu, GPU cũng thế, vì sao vậy?

Bạn nghĩ dây chuyền sản xuất linh kiện bán dẫn là hoàn hảo ư? Không đâu, cùng dòng CPU sẽ luôn có chiếc mạnh chiếc yếu, mặc dù chúng có cùng quy trình sản xuất nhưng trên thực tế thì không có chiếc nào là giống chiếc nào cả.

Nếu bạn là người dùng phổ thông, bạn chỉ đơn giản là mua CPU về và lắp vào chơi game và chạy phần mềm cơ bản thì có lẽ bạn sẽ không cần để ý quá nhiều đến điều này. Việc các CPU nhanh hơn thông số được nhà sản xuất công bố khoảng 100-200MHz sẽ ảnh hưởng rất ít đến trải nghiệm của bạn. Bạn sẽ chẳng thể nhận thấy sự khác biệt giữa mức xung nhịp 5.0 và 5.1 GHz của CPU khi chơi game đâu.

Tuy nhiên nếu bạn là người thích vọc vạch khám phá, bạn muốn biết chính xác sức mạnh và hiệu năng của từng linh kiện trong dàn PC của mình thì đây sẽ là một điều khá thú vị đấy. Một số người sẽ đặt câu hỏi, tại sao cùng một mã CPU nhưng lại có chiếc mạnh chiếc yếu, cùng là Core i7-9700K nhưng có chiếc chỉ đẩy mức xung nhịp lên được 4.8 GHz trên toàn bộ các nhân trong khi chiếc khác thì có thể ép xung lên đến 5.2GHz hoặc cao hơn nữa – Và đó là vấn đề mà chúng ta đang nói đến ngày hôm nay – Silicon lottery.

“Silicon lottery” là một từ lóng của cộng đồng dân công nghệ, dùng để chỉ sự may rủi khi mua linh kiện bán dẫn nói chung và phần cứng PC nói riêng. Mua một con chip CPU cũng giống như việc bạn chơi sổ xố vậy, nếu may mắn, bạn sẽ tìm được một CPU có thể đạt mức xung nhịp cao hơn và cho hiệu năng mạnh mẽ hơn. Nếu kém may mắn hơn thì bạn sẽ có một CPU vừa đủ đạt chất lượng tối thiểu mà nhà sản xuất công bố cho dòng CPU đó mà thôi.

Vậy, sự khác biệt này là do đâu?

Trong một CPU có thể có đến hàng tỉ bóng bán dẫn và vi mạch để kết nối các bóng bán dẫn đó, và chẳng có ai đảm bảo được tất cả trong số chúng sẽ hoạt động tốt, kể cả nhà sản xuất. Những CPU có die (đế bán dẫn) hoàn hảo hơn sẽ cho hiệu cao hơn, ít tỏa nhiệt hơn, xung nhịp cao hơn… bạn có thể tham khảo trong bài viết dưới đây

Các CPU trong cùng một thế hệ kiến trúc thường sẽ đều có những die được sản xuất như nhau, tuy nhiên thì trong quá trình sản xuất, sẽ có cái tốt và cái dở. Cái tốt sẽ được dùng để sản xuất các dòng CPU cao cấp hơn, cái dở sẽ được mang xuống các dòng CPU rẻ hơn. Ví dụ trong cùng một thế hệ kiến trúc Coffe Lake Rerfesh thì mọi đế bán dẫn trên các dòng CPU Coffe Lake Refresh đều sẽ được sản xuất cùng một tiến trình với đầy đủ 8 nhân CPU, iGPU cùng các thành phần khác. Sau khi các die được hoàn thành thì chúng sẽ được phân loại – Binning.

• Những die hoàn hảo nhất với 8 nhân CPU và iGPU hoạt động trơn tru với 2 luồng xử lý ổn định mỗi nhân sẽ được mang lên những con chip Core i9 9900K mạnh mẽ với công nghệ siêu phân luồng và khả năng ép xung.
• Những die có đầy đủ 8 nhân hoạt động hoàn hảo và có thể ép xung nhưng iGPU bị lỗi sẽ được loại bỏ GPU để trở thành Core i9-9900KF.
• Những die có 8 nhân hoạt động vừa đủ tốt cho 8 luồng xử lý và có thể ép xung sẽ trở thành i7-9700K, nếu 8 nhân này chỉ vừa đủ tiêu chuẩn để đạt mức xung nhịp mặc định thì nó sẽ bị khóa xung nhịp và trở thành i7-9700 (non-K). Nếu die đó có 7 nhân CPU hoạt động tốt và 1 nhân bị lỗi thì nó sẽ bị “trảm” thêm 1 nhân nữa để chỉ còn 6 nhân và trở thành 1 con chip core i5.
• Cứ như vậy, càng có ít nhân hoạt động tốt thì những die này sẽ được mang xuống các CPU rẻ hơn như Core i3.

Những con chip Core i9-9900K có thể ép xung lên đến 5.1 GHz trên toàn bộ các nhân sẽ có mức giá gần gấp đôi một con chip có mức xung toàn nhân chỉ đạt 4.8GHz. Trong quá trình test CPU để phân loại, các chuyên gia cho biết: chỉ có 5% CPU Core i9 9900K đạt được mức xung nhịp 5.1GHz trên tất cả các nhân (số liệu được thu thập ngày 12/8/2019).

Mở rộng vấn đề ra, die của chip GPU cũng vậy. Những die tốt hơn sẽ được mang lên GPU cao cấp hơn, ví dụ điển hình nhất mà bạn có thể thấy chính là các dòng VGA card của các hãng phần cứng. Cùng một mã GPU nhưng chúng sẽ chia ra làm nhiều phiên bản VGA card khác nhau với mức xung nhịp chênh lệch đôi chút (giá tiền cũng khác luôn).

Vì thế mà khi đi mua linh kiện bán dẫn cũng giống như là bạn chơi xổ số (Lottery) vậy. Nếu bạn mua trúng được một CPU hay GPU có hiệu năng thực tế tốt hơn những gì mà nhà sản xuất công bố thì đó là sự may mắn của bạn, và nó chính là cái mà dân công nghệ gọi là “Silicon Lottery“.

Hy vọng bài viết này đã đem đến được cho bạn những thông tin hữu ích. Chúc các bạn may mắn với cuộc chơi Silicon Lottery của mình.

TechTalk via GEARVN