Nói về Pixel và chip Tensor tùy biến: có phải chỉ là để máy mạnh hơn, chạy nhanh hơn?

CEO Sundar Pichai nói trên Twitter rằng con chip Tensor dùng trong Pixel 6 đã được Google phát triển trong 4 năm. Tất nhiên không phải cấu hình cũ của 4 năm trước, nhưng đó là thời gian cần thiết để nghiên cứu, tích lũy kinh nghiệm, thử và sai, để rồi ra được sản phẩm cuối cùng. Và nó cũng phản ánh việc “tự làm chip" không phải là chuyện dễ dàng, và không phải ai cũng làm được, nhưng khi làm tốt, nó sẽ giúp ích rất nhiều cho trải nghiệm của người dùng.

Điểm nhanh thông tin về Pixel

Những chi tiết về Pixel 6 thì anh em có thể xem trọn vẹn trong hình bên dưới. Đây là một con smartphone có thiết kế rất lạ, khác biệt so với những chiếc điện thoại khác trên thị trường nhất là khi nhìn từ mặt sau lưng. Nhìn qua dải camera ngang làm mình nhớ tới chiếc Nexus 6P ngày xưa mình từng xài trong một thơi gian rất dài, đó cũng là một cái điện thoại cực kì ngon lành. Mặt sau cũng trơn lán như vậy, nhìn bắt mắt, hiện đại, rất là nam tính. Ngoài ra phần trên cùng của máy còn được sơn khác màu, tạo nên điểm nhấn cho Pixel 6.

Pixel 6 có bản thường và bản Pro, trong đó bản Pro có thể sẽ có màn hình to hơn, còn lại phần ruột của cả hai sẽ tương tự.

Cái mà mình muốn nói nhiều trong bài này là con chip Tensor. Đây là SoC trung tâm của Pixel 6, là bộ não của máy, và do Google tự thiết kế (ai gia công thì chưa biết, chưa được thông báo chính thức). Chúng ta đã nghe đồn về con chip này từ nhiều năm nay, giờ nó mới lộ diện. Tensor nhỏ hơn một cái kẹp giấy, như hình bên dưới bạn có thể thấy. Hình này do chính CEO của Google chia sẻ.

Tensor và trọng tâm về xử lý machine learning

Khi nhắc về những con chip tùy biến, ví dụ như con Apple A-Series, Apple M-Series, hay Samsung Exynos, chúng ta liền nghĩ ngay tới hiệu năng của con chip mạnh ra sao, nó làm cho cái điện thoại chạy mạnh tới cỡ nào, mượt ra sao. Nhưng với Pixel 6 và Tensor, những cái mà Google muốn còn hơn như vậy.

Những con chip Snapdragon 8xx hiện nay đã quá mạnh, hiệu năng của nó đủ để chạy mượt tất cả mọi thứ. Tất nhiên mượt hay không còn tùy vào cách mà nhà sản xuất làm phần mềm, nhưng tạm gạc yếu tố đó sang một bên, thì sức mạnh của những con chip dạng này đã quá khủng khiếp, dư sức đáp ứng cho mọi nhu cầu mobile hiện nay. Và sẽ không ngạc nhiên nếu con chip Tensor của Google cũng đạt được sức mạnh tương đương, hay ít nhất là tối ưu cho những tác vụ thông thường mà bạn sẽ làm với chiếc Pixel 6.

Nhưng ngay từ cái tên chip, Google đã cho thấy rằng ý đồ của họ không chỉ đơn giản là về độ mượt. Chữ Tensor này là một thuật ngữ được sử dụng rất nhiều trong thế giới machine learning, AI. Số đơn là 1, 2, 3, rồi chúng ta có vector, rồi chúng ta có ma trận, và chúng ta có tensor là một tập hợp các ma trận. Nhìn hình bên dưới là bạn hiểu ngay.

Một trong những ứng dụng quan trọng của ML/AI đó là xử lý ảnh, và Google Pixel đã thực hiện điều này từ rất lâu. Với một phần cứng máy ảnh không có gì quá đặc biệt, những tấm ảnh mà Pixel chụp ra rất đẹp, đẹp tới ngỡ ngàng và không thua kém gì những con máy cao cấp khác trên thị trường. Tất cả là nhờ thuật toán xử lý tốt. Mà với các thuật toán, các công nghệ dùng ML/AI, mỗi tấm ảnh chính là một tensor với sự kết hợp của các pixel và 3 kênh màu cơ bản R, G, B.

Với sự ra đời của chip Tensor, Google có thể bổ sung khả năng xử lý các thuật toán ML/AI với thời gian ngắn hơn, ra kết quả nhanh hơn, tiết kiệm pin hơn so với việc sử dụng nhân CPU truyền thống. Đó cũng là lý do mà những chiếc Pixel trước đây có một nhân xử lý AI riêng tên là Visual Core. Giờ thì các tính năng của Visual Core cũng được tích hợp luôn vô Tensor, vừa tiết kiệm diện tích, tiết kiệm pin hơn so với việc sử dụng các chip riêng rẽ.

Với chúng ta, sự xuất hiện của SoC Tensor sẽ mang lại những lợi ích như sau:

• Ảnh chụp đẹp hơn, xóa phông tốt hơn, màu sắc tái hiện thực hơn
• Ảnh chụp đêm sẽ tốt hơn, sẽ “sáng như ban ngày” mà vẫn giữ lại được các chi tiết trên ảnh, không bị bệt
• Video quay ngon lành hơn ở khâu xử lý màu sắc, các thuật toán về HDR để cân đối giữa vùng rất sáng và vùng rất tối
• Thời gian xử lý ảnh sau khi chụp sẽ ngắn hơn đáng kể (do thuật toán hoàn tất công việc của nó trong thời gian ngắn hơn)

Không chỉ với hình ảnh, video (video thực chất cũng là một loạt ảnh chạy liên tục mà thôi), các thuật toán AI/ML còn được dùng nhiều để xử lý giọng nói, thế nên Google giải thích rằng chip Tensor của họ sẽ giúp vận hành các ứng dụng cần giọng nói một cách nhanh chóng, mượt mà hơn.

Ai rồi cũng phải làm chip tùy biến mà thôi

Chữ “ai” ở đây mình muốn nói tới những công ty làm điện thoại, làm phần cứng điện toán. Chỉ có cách này họ mới thật sự kiểm soát được vận mệnh của mình torng tay, mới có thể điều chỉnh chip cho đúng với nhu cầu của chiếc máy mà họ làm ra. Những hãng làm chip như Qualcomm, Samsung, MediaTek phải phục vụ cho quá nhiều khách hàng khác, họ không thể tối ưu nó chỉ cho riêng một hãng, một nhu cầu của một dòng máy cụ thể, vì như vậy sẽ tốn chi phí quá nhiều. Như với trường hợp của Pixel 6, cái họ cần tập trung là hình ảnh, là AI, là xử lý giọng nói. Qualcomm không thể chạy theo yêu cầu này, vì nhiều hãng khác không có nhu cầu tương tự, hoặc họ không chi đủ nhiều của Qualcomm có đủ động lực đổ tiền, để người vào thực hiện.

Ngay cả khi Qualcomm làm chip tùy biến cho Microsoft để chạy trong các máy Surface Pro X của họ thì hiệu năng cũng chưa phải là ấn tượng và cũng chẳng có những tính năng đặc biệt như cách mà chip Apple có thể làm được.

Tất nhiên, để tự thiết kế được chip không phải là chuyện đơn giản, và không phải cứ có tiền là làm được. Google có nhiều tiền lắm, vậy mà họ đã phải dành cả 4 năm để nghiên cứu, phát triển mới ra được Tensor. Họ cũng nói rằng kinh nghiệm với ngành máy tính trong chục năm của họ cũng đã đóng góp cho sự ra đời của Tensor. Apple cũng thế, trước khi con chip Apple A-Series ra đời, họ cũng phải dành nhiều năm nghiên cứu, thử nghiệm thì mới sinh ra được con chip tùy biến. Bạn hãy nhìn mà xem, có được bao nhiêu hãng làm chip tùy biến đâu dù không hãng nào là “nghèo” cả.

Trước Tensor, Google cũng từng tự làm TPU - một con chip chuyên dùng cho mục đích xử lý AI. Nó đã được dùng trong các server và cũng có bán dưới dạng dịch vụ cloud cho khách hàng sử dụng trong các dự án về AI. Google cũng làm một bản thu nhỏ của TPU để chạy với các thiết bị IoT nữa. Những kinh nghiệm này cũng góp phần cho sự ra đời của Tensor.

Lý do là vì để làm ra một con SoC tùy biến cần rất nhiều chất xám, chuyên môn, kinh nghiệm, chứ không chỉ là chi phí. Nó là tài sản trí tuệ, và cần người đủ giỏi để hiện thực hóa việc này. Xin chúc mừng Google, cuối cùng bạn cũng đã làm được một trong những cảnh giới cao nhất của thế giới điện toán dân dụng hiện nay.