Apple được cho là đang phát triển một GPU của riêng họ trong ít nhất 4 năm nay. Hồi đầu năm 2013, Apple đã tuyển rất nhiều cựu nhân viên AMD về trụ sở gần thành phố Orlando, Mỹ đồng thời đăng tuyển thêm nhiều người nữa để "phát triển phần cứng GPU". Năm nay, tin đồn này này càng xuất hiện nhiều hơn nữa và có vẻ như Apple sẽ chia tay Imagination, công ty làm ra GPU PowerVR mà Apple đang sử dụng hoặc túy biến lại cho iPhone, iPad. Liệu có phải Apple tự làm GPU chỉ vì muốn tiết kiệm chi phí bản quyền hay họ còn có ý định gì sâu xa hơn nữa?
Apple làm GPU vì tiết kiệm tiền?
Hãy nói ngay về khoản tiền mà Apple phải trả cho Imagination mỗi năm để được phép sử dụng công nghệ đồ họa của hãng này trong những con chip (SoC) iPhone, iPad. Theo số liệu được Imagination cung cấp, trong năm tài chính 2016 Apple đã trả khoảng 100 triệu USD tiền bản quyền ứng với khoảng 250 triệu iPhone, iPad, iPod Touch đã bán ra trên toàn cầu (giá trị số hàng này tầm 157 tỉ USD). Trong khi đó, nếu Apple tự thiết kế GPU thì họ sẽ tốn hơn 100 triệu USD tiền đầu tư cho bộ phận nghiên cứu và phát triển mỗi năm, đắt hơn rất nhiều lần so với việc họ tiếp tục xài PowerVR. Vậy rõ ràng Apple làm GPU không phải để tiết kiệm chi phí rồi.
Đọc thêm: Tìm hiểu về PowerVR và Imagination
Để hiểu được lý do vì sao Apple chọn làm GPU riêng, hãy nhớ tới một thứ mà họ từng ra mắt năm 2014: Metal API. Đây là một tập lệnh dùng để chạy các tác vụ đồ họa của GPU. Metal cho phép các nhà phát triển phần mềm tạo ra những ứng dụng có khả năng tận dụng GPU một cách triệt để hơn vì không cần phải qua nhiều lớp trung gian mà có thể tiếp cận ngay đến từng nhân xử lý trong chip. Nói cách khác, game viết ra bằng Metal API sẽ đẹp hơn, nhanh hơn, ít hao pin hơn so với việc sử dụng các thư viện đồ họa khác như OpenGL hay Open GL ES trên di động. Vì bản chất của OpenGL được làm cho nhiều nền tảng khác nhau nên nó buộc phải tăng tính tương thích và giảm sự tối ưu cho từng nền tảng một nên nó không thể so với Metal về mặt hiệu quả. NVIDIA, Microsoft, AMD cũng đều phát triển các tập lệnh riêng của mình để tập trung vào những thế mạnh riêng của mình đấy thôi.
Cũng gần giống như vậy, nhân xử lý đồ họa PowerVR do Imagination thiết kế ra phải hỗ trợ cho nhiều nền tảng khác nhau (cả iOS lẫn Android và Windows, đồng thời hỗ trợ tất cả tập lệnh phổ biến có cả OpenGL), phải tương thích với linh kiện từ nhiều công ty khác nhau nên họ sẽ không thể làm ra một thứ chỉ tối ưu cho iOS được. Nếu làm như vậy họ sẽ chỉ bán được hàng cho Apple trong khi công sức bỏ ra không hề nhỏ, tự Imagination khi đó sẽ trói chân mình lại. Đây là lý do Imagination đang tích cực mở rộng nhóm khách hàng của mình ra nhiều OEM khác nữa.
Sự thật là trong iPhone 7 và 7 Plus, Apple đã phải tùy biến lại GPU PowerVR GT7600 của Imagination để đạt được mong muốn của mình. Hay như trong iPad Pro và iPad Pro 2017, Apple cũng phải chỉnh lại thiết kế GPU để đạt được hiệu năng cần thiết nhằm gánh cả cái màn hình độ phân giải cao cùng các tác vụ đồ họa nặng nề cùng lúc. Đây là dấu hiệu "manh nha" cho thấy Apple đang rất cần một thứ mà họ có thể kiểm soát tốt hơn.
Một phần khác, vì lý do bảo mật thông tin nên Apple không thể nào chia sẻ nhiều về kế hoạch phát triển của mình cho Imagination, về những thứ họ mà họ muốn làm hay muốn tập trung vào. Nếu có chia sẻ thì thông tin cũng sẽ chỉ được đưa ra trong khoảng thời gian gần mà thôi, trong khi việc phát triển một nhân đồ họa hay vi kiến trúc đồ họa mới cần tới 2-3 năm là chuyện bình thường. Việc làm ra một kiến trúc nhân có thể tối ưu riêng cho thiết bị của Apple là chuyện rất khó với Imagination. Làm sao Apple có chấp nhận rủi ro nói cho Imagination biết iPhone 8 có gì đó hot và cần tới GPU mạnh khi đây là một chiếc điện thoại được dự báo là hấp dẫn nhất, bí ẩn nhất từ trước tới nay của Apple.
GPU tùy biến có thể giúp gì được cho Apple?
Tóm tắt thì có mấy ý như sau:
- Game, app chạy nhanh hơn, mượt hơn, ít hao điện hơn, hình ảnh đẹp như game máy tính
- Apple có thể làm cho giao diện của mình mượt hơn, nhanh hơn nữa, phù hợp với màn hình 120Hz
- Apple có thể thu gọn GPU này xuống dùng cho Apple Watch và giúp thiết bị này chạy nhanh hơn chứ không chỉ là iPhone
- Apple có thể tích hợp thêm các bộ xử lý hình ảnh để giúp iPhone, iPad chụp hình đẹp hơn
- GPU không chỉ dành cho đồ họa, các tính năng về nhận diện hình ảnh, trí tuệ nhân tạo, hay các bài toán cần tính toán song song thì GPU cũng sẽ làm tốt hơn (nén video, nén file, hiệu ứng)
- Chuẩn bị cho tương lai AR, VR, vốn cần GPU rất mạnh mẽ và phải có độ phân giải nhanh chóng để người dùng không bị chóng mặt hoặc đối tượng chạy theo đúng khung hình
- Phục vụ cho các nhu cầu trí tuệ nhân tạo, điển hình là AI trong app Photos, sẽ chạy nhanh và hiệu quả hơn, nhận diện chính xác hơn
Cũng như font San Francisco, Apple muốn đổi cái tưởng chừng đã hiển nhiên
Apple trước đây sử dụng nhiều font chữ khác nhau cho các đời hệ điều hành của mình, và gần nhất là dùng họ font Helvetica cho giao diện của iOS, macOS, Apple TV, thậm chí cả chữ MacBook Pro in lên vỏ nhôm của máy hay các kí tự trên bàn phím. Nhưng đến năm 2014, Apple bắt đầu tự thiết kế một bộ font của riêng mình mang tên San Francisco (SF) nhằm hỗ trợ tốt hơn các ngôn ngữ trên thế giới và đặc biệt có khả năng nhìn thấy một cách dễ dàng trên cả đồng hồ, điện thoại, tablet cho tới máy tính và TV.
Đó, bạn thấy là một thứ tưởng chừng như không còn cách để cải tiến nữa là font chữ mà Apple cũng cố gắng đưa ra giải pháp riêng và tối ưu nó để mang tới trải nghiệm tốt nhất cho người dùng. Vậy nên chuyện Apple tự xử luôn tới cả GPU cũng không phải là chuyện quá bất ngờ đâu. Chưa kể trong tay Apple là cả một đội ngũ nhân viên tài năng từ khắp thế giới mà họ tuyển được hoặc mua lại từ các công ty nhỏ nên chuyện này rất bình thường. Ngoài ra, Apple cũng đã có kinh nghiệm từ lâu trong việc làm bán dẫn, bắt đầu từ nhiều chục năm trước với con chip PowerPC phối hợp cùng IBM, Motorola hay hiện tại là các nhân CPU tùy biến dành cho SoC dòng A chẳng hạn.
Và cũng như font SF, GPU mới của Apple khởi đầu có thể chỉ xuất hiện trên iPhone mà thôi, nhưng rồi dần dần nó sẽ được mang sang iPad, iPod, Apple TV, Apple Watch và một ngày nào đó dùng luôn cho cả Mac thì sao. Nếu Apple tự tin GPU của họ đủ mạnh thì họ có thể thay thế GPU của NVIDIA và AMD trên những chiếc máy tính, lúc ấy Apple có thể tăng hiệu năng đồ họa của Mac lên cao hơn nữa vì họ nắm trong tay gần như tất cả mọi thứ từ phần mềm đến phần cứng.
Khi tất cả thiết bị trong hệ sinh thái Apple dùng GPU tùy biến này, việc làm app và game cho iOS sẽ dễ port sang bản cho Mac hơn, tức là nhà phát triển chỉ cần viết 1 lần là có thể chạy được ở nhiều nơi. Họ sẽ tốn ít thời gian hơn, ít công sức hơn, làm một phát mà thu tiền được hai ba đầu thì quá sướng. Tất cả mọi người đều được lợi: Apple thu được thêm lợi nhuận, lập trình viên bán app chạy hơn, người dùng thì có được app ngon và thống nhất trên cả di động và máy tính.
So với các đối thủ, Apple đã tạo được lợi thế cho mình. Thứ nhất là về mặt hiệu năng mà các đối thủ không bằng được, thứ hai là về mặt hình ảnh khi nói về chuyện "tự làm được cả GPU". Các đối thủ giờ mà muốn tự làm GPU và muốn có được trải nghiệm được tối ưu cho riêng máy mình thì cũng mất thêm một thời gian dài nữa, trong khi đó Apple đã bán được một đống máy và thu về một mớ tiền rồi. Chiếu theo độ trễ của SoC Apple A Series thì có lẽ sẽ phải mất đến 2-3 năm các đối thủ như Samsung mới có thể tự xây dựng một kiến trúc GPU cho riêng các máy Galaxy.
Apple không ngại chi tiền để đạt các mục tiêu chiến lược
Apple không phải là một tay chơi dạng vừa. Họ có rất nhiều tiền trong tay và lượng tiền mặt vẫn đang tăng lên sau mỗi quý. Vậy nên khoản tiền mà công ty có thể chi cho việc nghiên cứu và phát triển là rất rộng rãi. Họ không bị vấn đề ngân sách giới hạn những gì mà họ muốn đạt được. Giờ Apple đang chi tới 10 tỉ USD mỗi năm cho bộ phận R&D, cao hơn nhiều so với những gì mà các công ty khác có thể đầu tư cho việc nghiên cứu công nghệ mới, và cũng là mức cao nhất từ trước đến nay với Apple.
Và ngay cả khi Apple có gặp trục trặc gì đó, họ cũng có thể có đủ tiền để xử lý khủng hoảng. Samsung gặp vấn đề lớn với Note 7 như vậy mà còn giải quyết êm thấm thì Apple hoàn toàn có thể làm chuyện tương tự. Tất nhiên đây chỉ là tình huống xấu nhất, tình huống mà GPU làm phát sinh lỗi nặng tới mức máy không thể chạy được hay gây nguy hiểm đến sự an toàn của người dùng. Xác suất để chuyện này xảy ra rất thấp.
Việc đầu tư làm GPU không chỉ là một quyết định ngắn hạn mà như phân tích ở trên, nó là một chiến lược dài lâu vì có thể dùng được cho nhiều thiết bị khác nhau. Biết đâu sau này Apple GPU không chỉ giới hạn trong các thiết bị nhỏ nhỏ nữa mà dùng cho cả xe tự lái không chừng. Xe tự lái khi chạy cần phân tích hình ảnh rất nhiều và nó đòi hỏi phải có GPU mạnh để xử lý được hết lượng hình ảnh thời gian thực đó. Khi kết hợp với phần mềm xe tự lái mà Apple đang phát triển nữa là trở thành bộ đôi hoàn hảo.
Nói thẳng ra, Apple có rất nhiều tiền, và họ có thể gần như những gì họ muốn với GPU. Khả năng GPU tùy biến của riêng Apple xuất hiện là rất cao, chỉ chưa rõ chuyện này sẽ xảy ra trong năm nay hay năm sau mà thôi. Anh em nghĩ sao?
