Có bao giờ bạn tự hỏi rằng tại sao một chiếc smartphone lại chỉ sử dụng một cấu hình duy nhất cho đến hết vòng đời của mình, thay vì có thể nâng cấp được như trên laptop hay không? Nếu đúng là như vậy thì bạn không cô đơn đâu, vì mình cũng có câu hỏi giống như vậy. Chính vì thế qua bài viết dưới đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu lý do vì sao những chiếc smartphone lại không thể có cấu hình như một chiếc laptop. Nghe hấp dẫn phải không nào? Cùng bắt đầu thôi các bạn.
1. Smartphone bé tí thì làm sao nhét nổi cấu hình ‘khủng bố’ của laptop được
Đây chắc chắn là lý do đơn giản và dễ thấy nhất bởi vì như chúng ta đều thấy, thiết kế của những chiếc smartphone luôn thay đổi liên tục, đặc biệt là về độ mỏng. Trên thị trường điện thoại thông minh hiện nay, hễ có mẫu máy nào có kích thước tổng thể dày, không mỏng gọn thì sẽ bị chê lên chê xuống không thương xót. Còn máy nào càng mỏng là càng đẹp.
Smartphone ngày càng được thiết kế mỏng hơn.
Để chứng minh cho điều mình vừa nói, mình sẽ lấy CPU của smartphone vs CPU của laptop để làm ví dụ.
Với dòng con chip Intel Core được sử dụng phổ biến trên nhiều laptop, dòng cao cấp nhất là Intel Core i7 cũng chỉ có 6 nhân. Nhưng dòng chip này của Intel vẫn mạnh mẽ hơn nhiều so với những con chip 8 nhân trên smartphone. Tại sao ư? Chính là nhờ vào hai công nghệ siêu cấp vip pro mang tên Turbo Boost và Hyper Threading. Nói đơn giản thì hai công nghệ này sẽ giúp laptop có một hiệu năng mạnh mẽ và tốc độ tính toán, xử lý các tác vụ nhanh chóng.
Dòng chip Intel Core i7 có hai công nghệ cực đỉnh đó là Turbo Boost và Hyper Threading.
Xét về cấu tạo, CPU trên laptop được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắp xếp với nhau trên một bảng mạch nhỏ. Và trung tâm của CPU cũng chỉ được chia làm 2 khối chính là khối điều khiển (CU) và khối tính toán (ALU). Tất nhiên là laptop vẫn có những thành phần khác như RAM, GPU, pin, ổ cứng lưu trữ,..Nhưng mỗi thứ nằm ở một chỗ khác nhau và điều đó cũng lý giải vì sao chúng ta có thể thay thế các linh kiện trong laptop một cách dễ dàng. Đây cũng là điểm mình rất thích khi sử dụng loại thiết bị này.
Nhưng với smartphone thì điều này dường như là rất ‘xa xỉ’ bởi vì giới hạn về kích thước. Smartphone ngày nay buộc phải đi theo xu hướng thiết kế càng mỏng càng tốt (do tiêu chuẩn của người dùng đặt ra cả thôi, ngay cả cá nhân mình cũng thích điện thoại mỏng mà).
Snapdragon 888 được xây dựng dựa trên tiến trình 5 nm. (Nguồn: Qualcomm)
Chính vì lẽ đó nên các hãng sản xuất chip phải làm sản phẩm chip của mình nhỏ nhất có thể để có thể không quá chiếm diện tích bên trong chiếc smartphone. Do đó mà chúng ta mới thấy được những con chip xây dựng trên tiến trình 7 nm, 5 nm hay trong tương lai sẽ là 3 nm (chi tiết hơn các bạn có thể xem tại bài viết giải thích
tại đây).
Chưa dừng lại ở đó, mình cũng rất ấn tượng là tại sao các hãng chip lại có thể nhồi nhét thêm rất nhiều linh kiện khác nhau bên trong một con chip nhỏ xíu như vậy. Lấy ví dụ với bộ vi xử lý Snapdragon của Qualcomm đi, một con chip như vậy sẽ chứa các thành phần như RAM, bộ xử lý tín hiệu số, bộ xử lý hình ảnh, nhân xử lý đồ họa (GPU), nhân quản lý các cảm biến, bộ xử lý AI, quản lý bộ nhớ... Các bạn nghe đến đây cũng hết hồn luôn đúng không?
Cấu tạo bên trong của con chip Snapdragon 888. (Nguồn: DPReview).
Tóm lại, chúng ta sẽ không thể thay thế hay là nâng cấp cấu hình cho smartphone bởi giới hạn về kích thước cũng như các linh kiện bên trong đã được gắn cố định ở một chỗ. Nên nếu bạn muốn có cấu hình mạnh mẽ hơn thì chỉ có cách bỏ thêm tiền để mua phiên bản cao cấp hơn của chiếc smartphone đó. Nhưng vẫn còn một vấn đề nữa mang tên ‘phần mềm’.
Các nhân Kernel đóng một vai trò quan trọng trong hệ điều hành Android. (Nguồn: Android Central).
Lấy ví dụ với hệ điều hành Android, các nhân Kernel (hay còn gọi là nhân Linux, đóng vai trò là chương trình lõi để quản lý các tài nguyên CPU, bộ nhớ hệ thống, thiết bị hệ thống bao gồm các hệ thống file, kết nối mạng, các tiến trình) sẽ được phát triển cho một cấu hình cụ thể. Riêng với
Windows thì lại sử dụng từng driver cho từng phần cứng linh kiện khác nhau. Nếu các hãng smartphone cung cấp càng nhiều thành phần linh kiện liên quan đến cấu hình điện thoại, những tinh chỉnh của nhân Kernel sẽ càng phức tạp thêm.
Hệ điều hành Android không sử dụng driver giống như Windows. (Nguồn: Vietnamnet).
Nói một cách đơn giản, nếu smartphone của chúng ta dù có một cấu hình của laptop thì thời gian để người dùng nhận một bản cập nhật phần mềm sẽ còn lâu hơn cả thời điểm hiện tại. Nếu bạn là một người dùng
điện thoại Android (trừ Android thuần ra), chắc hẳn bạn cũng biết các hãng cập nhật phần mềm lâu như thế nào đúng không? Thậm chí nếu các hãng smartphone lười, họ sẽ không thèm cập nhật phần mềm cho bạn luôn ấy chứ.
Và giả sử ngay cả khi vấn đề về phần cứng lẫn phần mềm được giải quyết, một bộ phận người dùng phổ thông cũng sẽ không thể tận dụng hết được ‘cấu hình laptop’ của chiếc smartphone được trang bị. Ngay cả với mình dùng chiếc
iPhone 11, dù là có Apple A13 hay A gì đó đi chăng nữa, mình chỉ cần một hiệu năng đủ ổn định để làm việc và giải trí nhẹ nhàng.
Mình không thể tận dụng được toàn bộ sức mạnh của con chip Apple A13 trên iPhone 11. (Nguồn: Apple).
2. CPU của smartphone và laptop: Sự khác biệt về cấu trúc quá rõ ràng
Như ở phần 1 mình có đề cập sương sương về kiến trúc của một con chip trên laptop và trên smartphone sẽ khác nhau như thế nào. Thì phần 2 tiếp theo đây mình sẽ đi sâu hơn một chút về mặt kỹ thuật bên trong để các bạn có thể hiểu rõ hơn là vì sao smartphone không thể 'đú' theo laptop về mặt cấu hình.
Kiến trúc tập lệnh (ISA)
Điều đầu tiên mà mình muốn đề cập đến đó là kiến trúc tập lệnh (ISA) trên CPU của cả smartphone và laptop (hay nói đơn giản hơn thiết kế tổng thể của CPU). Tính đến thời điểm hiện tại, Intel vẫn đang cấp phép thiết kế CPU x86 của họ cho AMD và VIA Technologies (đây là hai nhà sản xuất chip khá nổi tiếng).
Kiến trúc X86 của Intel. (Nguồn: Intel).
Tất nhiên nhờ vào đó mà thiết kế của Intel mới thống trị thị trường vi xử lý desktop. Kiến trúc x86 được thiết kế phục vụ cho laptop có hiệu năng cao, có thể thực thi hàng triệu tập lệnh khác nhau. Bên cạnh đó, CPU Intel x86 sử dụng kiến trúc với tập lệnh phức tạp (CISC) và kết hợp các chuỗi chứa nhiều lệnh khác nhau nữa.
Và vì desktop tiếp nhận nguồn điện trực tiếp từ ổ cắm, nên CPU desktop có thể hoạt động cực kỳ mạnh mẽ, đi kèm với đó là lượng nhiệt tỏa ra sẽ có thể nhiều hơn.
Do laptop dùng nguồn điện trực tiếp nên CPU có hiệu năng mạnh hơn, hoạt động hết công suất.
Chắc cái này các bạn cũng hiểu mà đúng không? Mình không biết các bạn thế nào nhưng mỗi khi làm việc trên laptop, mình đều cắm sạc để sử dụng nguồn điện trực tiếp thay vì sử dụng pin. Điều này sẽ hạn chế việc laptop bị yếu pin khi mình đang làm dở việc. Tuy nhiên đánh đổi lại thì nhiệt lượng tỏa ra sẽ nhiều hơn so với thông thường, dẫn đến chiếc laptop của mình bị nóng lên (PC thì mình không tính nhé vì thiết bị lúc nào cũng phải cắm điện mà).
Thế nhưng đối với smartphone thì lại là một câu chuyện khác các bạn ạ. ARM thiết kế và cấp phép phần lớn bản quyền kiến trúc vi mạch cho các nhà sản xuất như Qualcomm,
Apple… Nhưng sự khác biệt chính nằm ở việc thiết kế bộ vi xử lý trên smartphone của ARM ưu tiên cả hiệu năng và thời lượng pin, thay vì chỉ thuần sức mạnh như CPU laptop.
Thiết kế bộ vi xử lý trên smartphone của ARM ưu tiên cả hiệu năng và thời lượng pin.
CPU SoC ARM sẽ sử dụng kiến trúc với tập lệnh đơn giản hóa (RISC). Các tập lệnh RISC nhỏ hơn, đơn giản hơn so với CISC trên CPU laptop, yêu cầu ít năng lượng để xử lý và có thể hoàn thành nhanh chóng các lệnh, giải phóng tài nguyên hệ thống hoặc cho phép thiết bị được 'nghỉ' để tiết kiệm pin.
Ngoài ra, tất cả các CPU hiện đại ngày nay đều sử dụng một thứ được gọi là microcode (vi mã). Microcode là một loại mã tồn tại bên trong CPU, "ra lệnh" cho CPU cần thực hiện những tác vụ gì và chia các thao tác thực hiện thành những lệnh nhỏ.
Microcode là một loại mã tồn tại bên trong CPU, "ra lệnh" cho CPU cần thực hiện những tác vụ gì. (Nguồn: Unix StackExchange).
Ngoài ra, microcode sẽ làm việc có chút khác biệt trên các CPU dựa trên nền tảng tập lệnh RISC, vì các tập lệnh RISC đã tương đối nhỏ nên việc chia nhỏ chúng thành các thao tác microcode nhỏ hơn sẽ khiến việc thực thi lệnh được nhanh hơn.
Sức mạnh và nhiệt độ tỏa ra
Nếu các bạn để ý, mỗi khi các hãng smartphone quảng cáo về CPU trên sản phẩm của mình thì tất cả đều tìm cách khiến người dùng chú ý đến số lượng nhân và xung nhịp của vi xử lý. Nhưng các giá trị của bộ vi xử lý trên smartphone lại không hoàn toàn nằm ở đó, mà có sự khác biệt so với CPU của laptop.
Các hãng smartphone luôn muốn người dùng chú ý đến nhân của CPU. (Nguồn: Qualcomm).
Căn bản là các phép đo CPU trên laptop cũng như smartphone là hoàn toàn khác nhau. Chính vì thế, các giá trị thông số không thể hiện được những khía cạnh quan trọng khác của CPU smartphone, đó là sức mạnh xử lý và tản nhiệt.
Khi bộ vi xử lý làm việc, nó sẽ sản sinh ra nhiệt (nếu không muốn nói là khá nhiều nhiệt). CPU desktop sẽ sử dụng quạt gió hoặc heatsink để tản nhiệt cho laptop, tuy nhiên CPU smartphone lại không có được sự 'sang chảnh' như vậy. Đôi khi, CPU trên smartphone còn bị hâm nóng trong những không gian chật hẹp, như túi quần chẳng hạn, kèm theo đó là trời nóng nữa thì 'ối dồi ôi' luôn.
Đôi khi, CPU trên smartphone còn bị hâm nóng trong những không gian chật hẹp, như túi quần chẳng hạn. (Nguồn: GEARVN).
Các nhà sản xuất CPU smartphone biết điều này và do đó đã giới hạn tốc độ tổng thể mà vi xử lý có thể vận hành. Vì thế, CPU desktop thường được quảng cáo về độ ổn định của xung nhịp, trong khi CPU smartphone có xu hướng quảng bá cho tốc độ xung nhịp tối đa trên lý thuyết của nó.
Ví dụ một CPU Intel Core i7 tạo ra giá trị nhiệt trung bình rơi vào khoảng 65 W khi vận hành, một CPU SoC dựa trên nền tảng ARM chỉ tạo ra khoảng 3W - ít hơn khoảng 22 lần so với con chip của Intel.
Nếu ARM tăng hiệu suất CPU trên smartphone lên cao hơn nữa thì có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến pin.
Vì vậy, về mặt lý thuyết, ARM hoàn toàn có thể tăng hơn nữa sức mạnh của CPU SoC trên smartphone, tăng đáng kể tốc độ xung nhịp nhưng kèm theo đó là smartphone và pin cũng sẽ rất nhanh nóng, hao pin và đột tử. Tất nhiên, những kỹ sư của ARM chắc chắn không muốn điều đó xảy ra.
Ngay cả bản thân mình cũng chẳng muốn điều đấy xảy ra bởi vì vốn dĩ pin trên smartphone ngày nay vẫn còn rất mong manh và yếu đuối. Nếu nhiệt độ CPU quá cao nhiều khi còn khiến pin bị quá nhiệt và gây ra cháy nổ không chừng.
Pin điện thoại quá nhiệt có thể gây ra cháy nổ nguy hiểm.
3. Smartphone và laptop đều có thị trường, định hướng riêng
Đây cũng chính là lý do cuối cùng mà mình muốn đề cập trong bài viết này. Cả smartphone và laptop đều có những ưu/nhược điểm riêng biệt và tất nhiên là sẽ nhắm vào những đối tượng khách hàng có nhu cầu sử dụng khác nhau.
Smartphone và laptop đều có những ưu/nhược điểm riêng. (Nguồn: NepaliTelecom).
Chẳng hạn như với những ai thích sự tiện dụng, nhỏ gọn, chỉ cần làm những công việc đơn giản, không quá quan trọng về cấu hình thì có thể mua smartphone. Còn với những ai có nhu cầu ngược lại với đối tượng ở trên thì chọn laptop.
Bên cạnh đó, theo số liệu đến từ trang thống kê
Gartner, thị trường điện thoại thông minh dường như có doanh số bán ra cao hơn so với laptop. Cụ thể, các hãng smartphone đã bán được hơn 366.6 triệu đơn vị máy chỉ trong Q3/2020. Trong khi đó, con số máy bán ra ở thị trường laptop chỉ là 71.4 triệu.
Các hãng smartphone đã bán được hơn 366.6 triệu đơn vị máy chỉ trong Q3/2020.
Chắc các bạn đang thắc mắc tại sao mình lại đưa những con số này vào để làm gì đúng không? Số liệu mà mình vừa đưa cho các bạn đã nói lên một điều rằng thị trường smartphone dường như nhận được sự quan tâm từ nhiều người dùng. Chính vì lẽ đó, các hãng smartphone luôn phải tối ưu hóa dây chuyền sản xuất của mình sao cho đơn giản và cho ra được nhiều sản phẩm nhất có thể.
Giả sử điện thoại thông minh mà có cấu hình của một chiếc laptop thì chắc chắn dây chuyền sản xuất sẽ phức tạp và tốn thời gian hơn trong việc cho ra thành phẩm, từ đó các nhà sản xuất buộc phải tăng giá sản phẩm của mình.
Nếu giá Samsung Galaxy S21 5G mà bằng S21 5G Ultra thì có lẽ chuyện không vui lắm đâu..
Ví dụ đi với chiếc
Galaxy S21 5G chạy trên con chip Intel Core i7 và có thể nâng cấp thêm dung lượng RAM hoặc bộ nhớ trong chẳng hạn thì chắc chắn mức giá sẽ không chỉ dừng lại ở con số 20 triệu mà có thể S21 sẽ bằng luôn giá con
Galaxy S21 Ultra 5G. Chắc bạn cũng chẳng muốn tự dưng một ngày smartphone lại có giá tăng vọt lên gần bằng giá của một chiếc laptop cao cấp đâu nhỉ?
Lời kết
Quả thực trước kia khi mình còn xài con điện thoại Galaxy Ace cùi bắp của
Samsung, mình đã từng mơ ước đến chiếc smartphone của mình có thể có cấu hình mạnh mẽ như một chiếc siêu laptop vip pro để có thể chơi game, xem video mượt mà. Nhưng sau này công nghệ dần phát triển và mình cũng đủ lớn để nhận ra rằng smartphone thì chỉ nên là smartphone, laptop thì chỉ nên là laptop mà thôi.
Biết đâu con người có thể kết hợp được cả smartphone và laptop trở thành một?
Cũng có thể trong tương lai, con người sẽ có khả năng kết hợp hai loại thiết bị này với nhau nhưng đến đó rồi tính. Giờ mình cũng chẳng muốn smartphone có cấu hình mạnh nữa vì mình thấy yếu tố này dần bão hòa rồi. Thay vì chạy đua cấu hình, camera, màn hình,... thì mình nghĩ các hãng smartphone nên tìm công nghệ pin mới giúp người dùng có thể sử dụng điện thoại lâu dài thì hay hơn.
Vậy các bạn nghĩ sao về việc smartphone không thể sử dụng cấu hình của laptop? Nếu điều này trở thành sự thật thì bạn có sẵn sàng bỏ tiền ra để mua một chiếc hay không? Đừng quên để lại ý kiến của các bạn dưới phần bình luân nhé. Cảm ơn các bạn đã dành chút thời gian để đọc bài của mình.
https://www.thegioididong.com/tin-tuc/tai-sao-smartphone-khong-su-dung-cau-hinh-cua-laptop-1324342
