Google nghỉ chơi thì Huawei vẫn sống (khỏe), nhưng ARM nghỉ chơi thì không còn đường thoát

Huawei thì không sao, họ vẫn có thể dùng Android nguồn mở AOSP, nhưng ARM nghỉ chơi với Huawei thì lớn chuyện lắm vì họ không thể nào mua thêm chip di động và kể cả hạ tầng 5G cũng sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Thế giới của chúng ta đang sống dựa vào ARM

Kiến trúc nhân CPU là một loại kiến trúc giúp hình thành nên vi xử lý mà bạn đang dùng. Hiện tại có 2 loại kiến trúc phổ biến nhất trên thế giới: x86/64 và ARM.

x86_64 chính là loại kiến trúc dùng cho máy tính hiện nay, từ laptop, desktop, máy trạm cho đến các siêu máy tính. Gần như tất cả mọi CPU Intel hiện nay đều dùng x86_64, Windows và macOS trước giờ cũng chạy trên x86_64. Kiến trúc này được xếp vào hàng mạnh hơn so với kiến trúc ARM nhưng tiêu hao nhiều điện năng hơn cho cùng một mức hiệu năng.

ARM là loại kiến trúc dùng chủ yếu cho thiết bị di động, chip nhúng và thiết bị IoT. Gần như mọi chiếc điện thoại bán ra hiện nay chỉ dùng CPU với nhân do ARM thiết kế mà thôi. Dù là chip Apple A-Series, chip Samsung Exynos, Qualcomm Snapdragon hay Huawei HiSilicon thì đều có phần lõi được phát triển dựa vào ARM. Kể cả Apple và Qualcomm có tùy biến lại kiến trúc nhân thì vẫn phải dựa trên cái nền là ARM (và như vậy tức là phải đi mua giấy phép sử dụng). Ngoài ra, các bộ vi điều khiển dùng cho máy lạnh đời mới, TV, tủ lạnh, lò vi sóng, xe tự hành, loa thông minh và hàng tá những món đồ khác mà bạn gặp thường ngày đều có nhân ARM. Ngoài CPU, bộ xử lý đồ họa Mali thực chất cũng là hàng do ARM thiết kế.

Chip ARM nổi tiếng nhờ khả năng tiết kiệm điện, hiệu năng thì thấp hơn x86_64 nhưng vẫn đang được cải tiến hằng ngày, thời điểm mà hiệu năng của nhân ARM tiệm cận x86_64 đã rất gần rồi.

​

Mình không tìm được số liệu mới nhất, đành lấy tạm số của 2010. Theo ARM Holdings, chỉ tính riêng năm 2010, kiến trúc của họ đã có mặt trên 95% số smartphone, 35% số TV và set-top box, 10% số máy tính di động được bán ra. Năm 2019 này Intel đã không còn làm chip di động, vậy nên con số thị phần giờ chắc chắn cao hơn 95%.

Nói tới đây bạn đã thấy được sự quan trọng của ARM rồi đúng không nào. Chúng ta đang vận hành thế giới hiện đại nhờ vào ARM. Các CPU x86_64 chủ yếu dành cho máy tính thôi, còn mọi thứ khác thì phải là ARM. Không có ARM thì không có thế giới kết nối như cái thế giới mà bạn đang sống trong đó.

Chip smartphone của Huawei đang sử dụng ARM

Lấy ví dụ cho con chip mới nhất của họ là HiSilicon Kirin 980 cho dễ nói chuyện (thật ra điều này áp dụng được cho tất cả mọi chip di động mà Huawei làm trong vòng ít nhất 5 năm trở lại đây). Con chip này có 8 nhân, bao gồm 4 nhân mạnh Cortex-A76 chuyên xử lý việc nặng và 4 nhân Cortex-A55 xử lý những việc nhẹ hơn. Ngoài ra, Kirin 980 còn được trang bị GPU Mali-G76.

Mà bạn biết Cortex-A Series và Mail-G Series là do ai thiết kế ra không? Đúng rồi, tất cả đều là sản phẩm của ARM đấy. ARM không trực tiếp sản xuất bất kì con chip vật lý nào cả, họ chỉ thiết kế ra các kiến trúc nhân, hệ thống bán dẫn, các tập lệnh... rồi đem đi bán những tài sản trí tuệ này. Huawei và nhiều hãng khác mua thiết kế này về tích hợp vào SoC của mình rồi tự sản xuất hay thuê bên thứ 3 thì tùy. CPU và GPU, hai thành phần quan trọng nhất hiện nay của một con chip di động, nằm trong tay ARM.

​

Chưa hết, để CPU, GPU giao tiếp với nhau, và để các thành phần của SoC có thể truyền tải dữ liệu, Huawei cũng phải mua thiết kế nội liên kết của ARM nữa. Đó là chưa kể tới nhiều linh kiện khác như bộ xử lý hình ảnh trong điện thoại cũng có thể dùng thiết kế do ARM làm ra.

Khi ARM nghỉ chơi với Huawei có nghĩa là Huawei không còn được phép sử dụng kiến trúc ARM nữa, và công ty con HiSilicon không còn được sản xuất bất kì con chip nào chạy trên ARM.

Thiếu đi ARM cũng có nghĩa là con chip này mất đi phần linh hồn quan trọng nhất của nó, nó không thể hoạt động được, và Huawei thì lại chưa đủ tầm để có thể sáng tạo ra một kiến trúc khác thay thế. Nói cho ngay thì hiện tại cả thế giới cũng chưa có giải pháp nào có thể thay thế ARM trong vòng 1-2 năm tới đây, lâu hơn thì có thể có công ty bắt tay vào làm nhưng vẫn cần thời gian để trưởng thành và ổn định. Intel thì đã tuyên bố rời bỏ mảng chip di động rồi nên cũng không hi vọng gì, ngoài ra Intel cũng là công ty Mỹ và cũng nằm trong diện không được giao dịch với Huawei theo lệnh cấm của chính quyền Trump.

​

Giả sử Huawei tự làm ra được kiến trúc nhân mới, hoặc lấy kiến trúc XYZ nào đó dùng cho điện thoại của mình thì sao? Vẫn được, nhưng khả năng cao là nó không được Android hỗ trợ, app cũng không chạy được (do app Android hiện tại chỉ tương thích với x86_64 và ARM), các dịch vụ khác cũng phải làm lại hết từ đầu. Lúc này đúng nghĩa là Huawei một mình một ngựa và không có cách nào có thể cứu được hãng nữa trong mảng điện thoại di động.

ARM là công ty Anh, do Nhật mua lại, sao lại ảnh hưởng bởi lệnh cấm?

Hiện tại chip của ARM được thiết kế từ nhiều nơi trên thế giới. Một số mẫu thiết kế được làm ra ở Austin, Texas và San Jose, California, tức là nằm trên đất Mỹ và phải tuân theo giới hạn do Mỹ đặt ra. ARM cho biết thêm: "ARM tuân theo tất cả mọi quy định được đặt ra bởi chính phủ Mỹ".

Do đó, việc ARM có trụ sở chính tại Anh Quốc, và đã được nhà mạng SoftBank của Nhật mua lại, thì vẫn không khiến họ được loại trừ khỏi danh sách lệnh cấm của Trump. Trừ khi ARM được chính phủ Mỹ cho phép riêng thì họ mới được khôi phục việc kinh doanh với Huawei, nhưng xác suất để điều này xảy ra là cực kì thấp nếu không muốn nói là bằng 0.

​

Huawei được cho là đã trữ các linh kiện liên quan tới Mỹ đủ để dùng trong vòng 3 tháng tới khoảng 1 năm, nên trước mắt có thể họ vẫn sẽ hoạt động bình thường. Nhưng khi lượng hàng này hết, nhất là các linh kiện quan trọng như chip, thì chưa biết Huawei sẽ sống như thế nào.

Ngoài ARM, Huawei còn đang phải phụ thuộc vào chip nhớ do Micron, cũng là một công ty Mỹ, và nhiều thành phần khác liên quan tới mạng cũng do các công ty Mỹ làm. Kính Gorilla Glass cũng là từ Mỹ. Căng đấy chứ không đùa. Nhưng những thứ này thì ít ra còn có thể mua hàng thay thế từ các nước khác hay thậm chí từ chính Trung Quốc, nhưng ARM thì chịu.

Thêm thông tin về cách hoạt động và kiếm tiền của ARM

Trong ngành công nghiệp bán dẫn, chúng ta có hai khái niệm thường được nhắc đến, đó là fab và fabless. Một nhà sản xuất fab (nguyên văn là fabrication maunufacturer) là một công ty có dây chuyền sản xuất và chế tạo bán dẫn. Họ là người sẽ làm ra những con chip vật lý mà chúng ta sờ thấy, nhìn thấy. Còn các hãng fab nổi tiếng hiện nay có Intel, TSMC, Global Foundries hay Samsung chẳng hạn.

Trong khi đó, những hãng "fabless" (fabless manufacturing) sẽ tự mình thiết kế chip từ đầu đến cuối đúng như ý muốn, nhưng bản thân họ không tự sản xuất ra chip. Thay vào đó, họ đi nhờ một hãng fab gia công giúp mình. NVIDIA đã là một hãng fabless từ lâu, và bây giờ có thêm AMD nữa.

Mô hình fabless giúp các hãng cắt giảm được khá nhiều chi phí. Tuy nhiên, sản lượng, chất lượng, thời gian ra mắt lại không nằm trong sự kiểm soát của họ này mà phụ thuộc nhiều vào những công ty gia công. Đôi lúc chuyện này chẳng phải là vấn đề, nhưng có khi nó lại ảnh hưởng cực kì lớn đến việc mang sản phẩm ra thị trường của những công ty fabless. Ví dụ: dây chuyền TSMC 40nm đời đầu có vấn đề khá nghiêm trọng, dây chuyền 28nm của Global Foundries thì gặp vấn đề về khung thời gian sản xuất...

ARM đi một bước xa hơn những hãng fabless: hãng thậm chí chẳng bán một con chip nào ra thị trường cả. Thay vào đó, ARM thiết kế nên các tài sản trí tuệ (Intellectual Property, hay IP, bao gồm kiến trúc tập lệnh chỉ dẫn - ISA, vi xử lí, bộ xử lí đồ họa, các giao tiếp nội liên kết) rồi đem đi cấp bản quyền cho những công ty nào muốn dùng IP của hãng. Những khách hàng của ARM sau đó sẽ dùng bộ IP mà họ được cấp phép sử dụng để thiết kế nên con chip của riêng mình. Những khách hàng này có thể là các hãng fabless (như NVIDIA sử dụng kiến trúc ARM trong những chip Tegra chẳng hạn) hoặc các hãng có dây chuyền sản xuất của riêng mình (như Samsung dùng nhân xử lí ARM với các chip Exynos).

Bạn có thể đọc kĩ hơn về ARM trong bài: Giới thiệu về ARM