Soi die chip XRING của Xiaomi dưới kính hiển vi: tiết lộ bí quyết tiết kiệm pin nhưng hiệu năng vẫn tương đương đối thủ

Khi các chuyên gia công nghệ đặt chip XRING 01 của Xiaomi dưới kính hiển vi để phân tích die shot, họ đã có một phát hiện bất ngờ. Chiếc chip tự thiết kế đầu tiên của gã khổng lồ Trung Quốc này thiếu vắng một thành phần mà hầu hết các chip flagship khác đều có: SLC cache. Thay vì coi đây là một "thiếu sót", các kỹ sư Xiaomi lại biến nó thành một chiến lược thiết kế thông minh.

Trong thế giới chip di động, SLC cache - hay System Level Cache - thường được coi như một thành phần quan trọng giúp các khối chức năng khác nhau trong chip "trò chuyện" với nhau hiệu quả hơn. Tuy nhiên, đội ngũ kỹ sư tài năng của Xiaomi đã có một cách nhìn khác biệt về vấn đề này.

Phân tích chi tiết từ kênh YouTube Geekerwan cho thấy XRING 01 được sản xuất trên quy trình 3nm thế hệ thứ hai của TSMC, nhưng điều đặc biệt là nó có die size nhỏ nhất so với tất cả các đối thủ cùng thế hệ như Snapdragon 8 Elite, Dimensity 9400 hay A18 Pro của Apple. Việc giữ cho die size nhỏ gọn không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn buộc Xiaomi phải tối ưu hóa từng milimét vuông trên chip.

Thay vì dành không gian cho SLC cache, Xiaomi đã đưa ra một quyết định táo bạo: tăng cường cache cho từng thành phần riêng lẻ. Cụm CPU 10 nhân của XRING 01 được trang bị 16MB L3 cache - một con số khá ấn tượng. Mỗi nhân Cortex-X925 cao cấp nhất được phân bổ 2MB L2 cache, trong khi các nhân Cortex-A725 trung cấp có 1MB và nhân Cortex-A520 tiết kiệm điện được 512KB.

GPU 16 nhân ARM Immortalis-G925 cũng không bị cắt giảm khi được trang bị 4MB L2 cache, còn NPU 6 nhân tự thiết kế của Xiaomi thậm chí còn "hào phóng" hơn với 10MB cache. Đây là những con số khá cao so với tiêu chuẩn ngành, cho thấy Xiaomi đã thực sự đầu tư nghiêm túc vào việc bù đắp cho việc thiếu SLC cache.

Lý do đằng sau quyết định này không phải là do hạn chế kỹ thuật mà là do một hiểu biết sâu sắc về cách hoạt động của chip trong thực tế. Các kỹ sư Xiaomi nhận ra rằng SLC cache có thể trở thành "gánh nặng" trong các tác vụ nhẹ. Khi chip không cần xử lý công việc nặng nhọc, việc duy trì SLC cache có thể làm tăng mức tiêu thụ điện năng một cách không cần thiết.

Một chuyên gia phân tích trong ngành đã giải thích rằng SLC cache chỉ thực sự hữu ích khi cần truyền dữ liệu giữa các khối chức năng khác nhau như CPU-GPU hay NPU-CPU. Trong thực tế, do kích thước nhỏ so với L3 cache, SLC thường có tỷ lệ miss cache cao và có thể tạo ra độ trễ không mong muốn khi truy cập bộ nhớ. Thay vì cải thiện hiệu suất, SLC cache đôi khi lại có tác động tiêu cực, đặc biệt là tạo thêm một lớp kiểm tra không cần thiết trước khi truy cập bộ nhớ chính.

Chiến lược thiết kế của Xiaomi dường như đã phần nào thành công. Kết quả Geekbench 6 cho thấy XRING 01 có thể cạnh tranh sòng phẳng với Snapdragon 8 Elite trong bài test multi-core, chỉ chậm hơn một chút không đáng kể. Đây là một thành tích đáng nể khi xem xét rằng đây là chip tự thiết kế đầu tiên của Xiaomi, trong khi Qualcomm đã có hàng thập kỷ kinh nghiệm trong lĩnh vực này.

Tuy nhiên, không phải mọi thứ đều hoàn hảo. Khi các chuyên gia độc lập tiến hành kiểm tra AnTuTu, họ phát hiện ra rằng XRING 01 chỉ đạt được điểm số thấp hơn 13% so với con số 3 triệu điểm mà Xiaomi từng công bố. Điều này đặt ra câu hỏi liệu việc thiếu SLC cache có phải là nguyên nhân gây ra sự chênh lệch này hay không.

Bất chấp những hạn chế, XRING 01 vẫn điểm số vượt trội hơn hẳn so với các chip tự thiết kế khác như Google Tensor hay Huawei Kirin. Điều này cho thấy Xiaomi đã có một khởi đầu rất ấn tượng trong cuộc đua chip tự thiết kế, một lĩnh vực mà chỉ có những "ông lớn" như Apple, Samsung hay Google mới dám bước chân vào.

Việc lựa chọn cấu hình CPU 10 nhân thay vì 8 nhân thông thường cũng là một quyết định thú vị. Có vẻ như Xiaomi đã nhận ra rằng thay vì tập trung vào việc tăng tốc độ xung nhịp của từng nhân, việc có thêm hai nhân xử lý có thể mang lại hiệu quả tốt hơn trong các tác vụ đa luồng, đồng thời giúp phân tán tải công việc một cách hiệu quả hơn.

Nguyễn Hải (Theo wccftech)