Nvidia được cho là sắp đưa siêu chip Arm lên laptop Windows, mở mặt trận mới với Intel

Một báo cáo mới cho biết Nvidia đang chuẩn bị đưa bộ xử lý dạng SoC lên các mẫu PC Windows tiêu dùng, trong đó Dell và Lenovo được cho là đã lên kế hoạch ra mắt thiết bị ngay trong năm nay. SoC, viết tắt của ‘system on a chip’, là kiểu thiết kế tích hợp nhiều thành phần như CPU, GPU và các khối tăng tốc khác vào cùng một gói chip, giúp tối ưu không gian và khả năng chia sẻ tài nguyên. Nếu thông tin này chính xác, đây sẽ là bước đi đáng chú ý của Nvidia nhằm chen chân sâu hơn vào thị trường máy tính xách tay vốn lâu nay do Intel và AMD thống trị, đồng thời thúc đẩy làn sóng Windows on Arm – tức máy tính Windows dùng kiến trúc Arm thay vì x86 truyền thống.

Thực tế, Nvidia không hoàn toàn mới trong cuộc chơi này. Từ mùa thu năm ngoái, nhiều hãng lớn như Dell, Lenovo, HP, Asus, MSI và Gigabyte đã bắt đầu bán các mẫu workstation chạy Linux sử dụng bộ xử lý tùy biến của Nvidia. Workstation là dòng máy trạm hiệu năng cao, thường phục vụ nghiên cứu AI, kỹ thuật hoặc đồ họa chuyên nghiệp, nên mức giá 3.000-4.000 USD không phải điều lạ. Vấn đề nằm ở chỗ những hệ thống đó chưa hướng tới số đông người dùng phổ thông: giá quá cao, cấu hình thiên về chuyên môn và đặc biệt là không hỗ trợ Windows chính thức.

Con chip đang thu hút chú ý là GB10, ra mắt từ tháng 10 trong khuôn khổ hợp tác giữa Nvidia và MediaTek. Đây là một SoC kết hợp phần CPU do MediaTek thiết kế với phần GPU do Nvidia phát triển. CPU tile – có thể hiểu là một ‘khối xử lý’ trong kiến trúc chip dạng mô-đun – dùng thiết kế big/little với 20 nhân Arm, gồm 10 nhân Cortex-X925 hiệu năng cao và 10 nhân Cortex-A725 tiết kiệm điện. Kiến trúc big/little là cách phối hợp các nhân mạnh và nhân tiết kiệm năng lượng để cân bằng giữa tốc độ và thời lượng pin. Điều này cũng cho thấy Nvidia hiện chưa tự phát triển CPU riêng, mà tận dụng lõi Arm có sẵn rồi ghép với đồ họa của mình.

Trong các thử nghiệm trước đó, GB10 cho hiệu năng CPU chỉ kém khoảng 10-15% so với Strix Halo, dòng vi xử lý di động cao cấp của AMD. Tuy nhiên, điểm nổi bật nhất lại nằm ở GPU tích hợp. Khối đồ họa này được mô tả có sức mạnh tương đương GeForce RTX 5070 bản desktop trong một số thông số, đồng thời Nvidia quảng bá khả năng xử lý AI lên tới 1 petaFLOP ở chuẩn FP4 với sparsity. PetaFLOP là đơn vị đo hiệu năng tính toán cực lớn, tương đương một triệu tỷ phép tính dấu chấm động mỗi giây; FP4 là định dạng số 4-bit dùng trong AI để tăng tốc suy luận; còn sparsity là kỹ thuật tận dụng dữ liệu thưa để giảm lượng phép tính cần thực hiện. Dù vậy, hiệu năng lý thuyết kiểu này thường khó đạt được trong ứng dụng thực tế.

Sức mạnh cao kéo theo mức tiêu thụ điện không hề nhỏ. GB10 được cho là có thể ngốn tới 140W khi tải nặng, cao hơn nhiều so với mức thường thấy ở SoC dành cho laptop cao cấp mỏng nhẹ hiện nay. Nói cách khác, cấu hình này giống máy chơi game hoặc máy trạm di động hơn là ultrabook. Chưa dừng ở đó, nền tảng còn đi kèm 128GB LPDDR5X – loại RAM hàn trực tiếp có băng thông rất cao – cùng card mạng ConnectX-7 Ethernet 200Gbps, vốn là trang bị thiên về trung tâm dữ liệu và AI hơn là nhu cầu phổ thông. Chính các thành phần này góp phần đẩy giá hệ thống lên vùng rất cao.

Điểm yếu lớn nhất của thế hệ máy hiện tại không chỉ là giá, mà còn là phần mềm. Các hệ thống dùng GB10 hiện chủ yếu chạy Ubuntu 24.04 được tùy biến nhẹ cho nghiên cứu và phát triển machine learning, tức học máy. Với người dùng đại chúng, khả năng chạy Windows ổn định và đầy đủ driver vẫn là điều kiện tiên quyết. Vì vậy, nếu Nvidia thực sự tung ra một SoC hướng tới laptop Windows trong năm nay, đó có thể mới là cột mốc biến công nghệ này từ sản phẩm ngách thành đối thủ thực sự trên thị trường PC.

Trong nhiều năm, Nvidia gần như gắn liền với GPU rời – tức card đồ họa độc lập dành cho chơi game, dựng hình hay AI. Nhưng thị trường laptop hiện còn một phân khúc rất lớn dùng đồ họa tích hợp, nơi CPU và GPU cùng nằm trong một gói xử lý để tiết kiệm diện tích, giảm chi phí và cải thiện thời lượng pin. Đây là khu vực mà Intel, AMD và gần đây là Apple với dòng chip M-series đang có lợi thế. Nvidia dường như muốn quay lại sân chơi này theo cách hiện đại hơn: không còn là chip đồ họa gắn trên bo mạch như thời notebook những năm 2000, mà là GPU được tích hợp ở cấp độ SoC để chia sẻ bộ nhớ trực tiếp với CPU, giảm độ trễ và tăng hiệu quả.

Bên cạnh liên minh với MediaTek, Nvidia cũng được cho là đang hợp tác với Intel để tạo ra các bộ xử lý kết hợp CPU của Intel và GPU do Nvidia thiết kế. Theo mô hình này, Intel sẽ cung cấp CPU tile dùng kiến trúc x86-64 – tập lệnh quen thuộc trên phần lớn PC Windows hiện nay – còn Nvidia đóng góp GPU chiplet, tức các khối chip nhỏ ghép lại thành một bộ xử lý hoàn chỉnh. Cách tiếp cận chiplet đang ngày càng phổ biến vì cho phép các hãng kết hợp nhiều thành phần khác nhau linh hoạt hơn, đồng thời tối ưu chi phí sản xuất. Nếu ra mắt đúng thời điểm, đây có thể là con đường giúp Nvidia hiện diện mạnh hơn trong laptop Windows mà không cần tự xây dựng CPU từ đầu.

Dù kế hoạch lần này nghe có vẻ táo bạo, Nvidia thực ra từng có kinh nghiệm với SoC qua dòng Tegra, từng xuất hiện trên tablet và các máy chơi game cầm tay như Nintendo Switch. Khác biệt ở giai đoạn hiện nay là thị trường đã sẵn sàng hơn cho các thiết kế Arm hiệu năng cao, trong bối cảnh Apple chứng minh rằng laptop Arm có thể vừa mạnh vừa tiết kiệm điện. Nếu Nvidia giải được bài toán Windows, giá bán và điện năng, hãng không chỉ mở thêm một nguồn doanh thu mới mà còn có thể tạo ra sức ép đáng kể lên Intel trong chính sân nhà PC.