Thử nghiệm nhanh CPU Zhaoxin x86: công cuộc vươn tới những vì sao của Trung Quốc đang ở mức này đây (21/04/2020)

Một trong những bước tiến mới nhất của ngành bán dẫn Trung Quốc là ra mắt thị trường CPU x86 thương mại đầu tiên của họ, là thành quả của liên doanh giữa chính phủ Trung Quốc và tập đoàn Via Technologies. CPU Zhaoxin chắc chắn không phải CPU đầu tiên được liên doanh này phát triển nhưng đây được coi là quả ngọt đầu tiên từ năm 2013 tới nay.

Zhaoxin KaiXian KX-U6780A chắc chắn là một sản phẩm mà khó ai có thể mua được ở ngoài Trung Quốc trong tương lai gần. Tuy nhiên, CPU này đóng vai trò quan trọng trong việc đặt những cột mốc đầu tiên, cho thấy sự tiến bộ vượt bậc về công nghệ bán dẫn của Trung Quốc.

CPU 8 nhân này là vi xử lý nhanh thứ 2 trong các dòng sản phẩm của Zhaoxin, mang trong mình vi kiến trúc LuJiaZui, là bản cải tiến của vi kiến trúc WuDaoKou. Theo tiết lộ của Zhaoxin, dòng CPU mới này là kết quả của hơn 9.000 giờ nghiên cứu, 200 TB dữ liệu giả lập hơn 4000 nhân chạy đủ các thể loại phần mềm. Về hiệu năng, tất cả những gì chúng ta biết được đều chỉ có thể thông qua những thông tin rò rỉ hoặc các ấn phẩm marketing. Theo những gì Zhaoxin công bố thì KX-U6780A có hiệu năng tương đương Intel Core i5-7400, vốn ra mắt từ 2017. Theo dữ liệu từ PassMark thì tuyên bố này có vẻ là thực tế. Tuy nhiên, hiệu năng đơn luồng của CPU Trung Quốc vẫn còn kém xa. Tuy nhiên mới đây, điểm hiệu năng của KX-U6780A lại xuất hiện trên Geekbench với điểm hiệu năng đơn nhân và đa nhân lần lượt là 363 và 2091 trong khi con số tương ứng của i5-7400 là 884 và 2793.

KaiXian KX-U6780A được sản xuất bới TSMC trên tiến trình 16nm FinFET với xung nhịp lên tới 2,7 GHz. Chỉ số TDP của CPU này được công bố là 70W, tiệm cận con số 65W của i5-7400. Việc không được trang bị L3 cache cũng như sử dụng tiến trình 16nm đời cũ (Intel đã dùng 14nm từ 2015 tới nay) nên cũng không có gì lạ khi CPU Trung Quốc kém kha khá CPU Intel về hiệu năng.

Nghe thì không thuyết phục nhưng đây vẫn được coi là bước tiến lớn của Zhaoxin. Dù hiếm có khó tìm, trang Tom’s Hardware đã trên tay được một chiếc KX-U6780A cùng với bo mạch chủ HX002EH1. Là một CPU dạng sơ khai, U6780A có kích thước 35mm x 35mm, đi kèm một chiếc tản nhiệt nhìn na ná như tản stock đời cũ của AMD. Tất nhiên, cũng không có gì lạ khi CPU này không có các công nghệ thường thấy trên những dòng CPU xịn xò của AMD và Intel như đa luồng hoặc xung nhịp boost. Cũng may là ít nhất nó vẫn được trang bị các trạng thái P-states để tùy chỉnh hiệu năng thông qua Windows. Khi chọn chế độ "Best performance" của Windows 10 thì CPU này sẽ hoạt động ở mức xung nhịp 2,7 GHz không thay đổi.

Về các giao thức hỗ trợ, KX-U6780A được trang bị 16 làn PCIe 3.0, hỗ trợ tới 64 GB RAM DDR4-2666MHz cũng như chip đồ họa tích hợp ZX-C960 (hỗ trợ DirectX 11, OpenCL 1.1, OpenGL 3.2 và được tối ưu cho việc encode các file H.264 hoặc HEVC). Zhaoxin cũng tuyên bố rằng con chip này có thể cân được 2 màn hình 4K cùng lúc. Tuy nhiên, khi thử nghiệm chơi Dota 2 ở độ phân giải 720p với thiết lập đồ họa thấp nhất, iGPU này chỉ đạt mức 19-20 FPS, thua xa so với con số 100-120 FPS của Intel HD 630 được tích hợp trên i5-7400. Một điểm kì lạ là KX-U6780A cũng bị dính lỗ hổng bảo mật Spectre y hệt các CPU của Intel khiến Zhaoxin phải khẳng định rằng họ sẽ khắc phục lỗi này bằng vi kiến trúc mới trên thế hệ CPU sau KX-7000.

Để nói về chỉ số IPC thì không có gì lạ khi KX-U6780A thua xa cả những CPU giá rẻ như i3-7100 và Ryzen 3 3200G. Do thiếu các tính năng cơ bản như đa luồng và xung nhịp boost, hiệu năng của KX-U6780A thua khá xa 2 CPU kể trên. Chỉ khi so sánh hiệu năng đa luồng, CPU của Zhaoxin mới vớt vát được đôi chút nhờ số lượng nhân gấp đôi i3-7100.

Về điện năng tiêu thụ, khi chạy các bài thử AIDA, mức điện năng lớn nhất mà KX-U6780A có thể ngốn là khoảng 55W. Nếu những gì Zhaoxin công bố là đúng, thế hệ KX-7000 sẽ được sản xuất trên tiến trình 7nm nên chắc chắn điện năng tiêu thụ sẽ được cải thiện nhiều phần.

Khi được đá cặp cùng card đồ họa chơi game mạnh nhất hiện nay, RTX 2080 Ti, KX-U6780A đạt điểm số 3DMark Fire Strike Physics không hề tệ, ở mức 6871, chỉ thua khoảng 8% so với con số 7404 của i5-7400. Tuy nhiên, với các bài thử thực tế, ví dụ như chơi games, CPU của Trung Quốc thua khá xa nhưng CPU lõi đôi yếu nhất trên thị trường hiện nay của Intel và AMD do có xung nhịp quá thấp và chỉ số IPC thua kém nhiều.

Cũng khó có thể đánh giá thấp Zhaoxin và KX-U6780A bởi công ty Trung Quốc này mới chỉ nhảy vào thị trường CPU những năm gần đây trong khi đội xanh và đội đỏ đã có hàng chục năm kinh nghiệm. Dù vậy, Zhaoxin vẫn đang làm việc với các tập đoàn lắp ráp PC như Lenovo, HP để sản xuất các dòng máy như HP 268 Pro G1 MT được Windows 10 CMIT Government Edition (phiên bản dành riêng cho chính phủ Trung Quốc) cùng BIOS BYOsoft. Không những thế, Zhaoxin còn đang nhắm tới phân khúc workstation cũng như các dòng máy trạm với dòng CPU KH-4000, trang bị 32 nhân, hứa hẹn cạnh tranh với AMD Epyc và Intel Xeon.

Cũng trong một bài thử khác trên một số diễn đàn công nghệ của Trung Quốc, một người dùng đã có cơ hội thử nghiệm CPU KX-U6880, có xung nhịp cao hơn KX-U6780A khoảng 300 MHz và có được những điểm số khá ấn tượng, vượt được i5-7400 ở khá nhiều bài thử.

Những hạn chế về công nghệ như xung nhịp, tính năng đa luồng cũng như chưa được các nhà phát triển hệ điều hành và ứng dụng tối ưu sẽ còn kìm hãm hiệu năng của dòng CPU này trong một vài năm tới. Tuy nhiên, việc liên tục nhảy vọt về tiến trình (7nm hay thậm chí 5nm của TSMC cho thế hệ KX-7000 tiếp theo), khoảng cách này sẽ sớm bị xóa nhòa, nhất là khi Zhaoxin vẫn liên tục được chính phủ Trung Quốc bơm tiền đầu tư nghiên cứu công nghệ một cách công khai chứ không phải những thông tin mù mờ hay thuyết âm mưu như trường hợp của Huawei.