Bộ xử lí Skylake có đáng để nâng cấp

(PCWorldVN) Bộ xử lí Skylake không cải thiện nhiều về hiệu năng, nhưng khi chưa có đối thủ cạnh tranh thực sự nào thì Core i5 6600K hay Core i7-6700K của Intel vẫn được xếp đầu bảng cho dòng CPU phổ thông trên thị trường.

• Intel ra mắt loạt bộ xử lý Skylake mới
• Skylake là “dấu chấm hết” của Broadwell?
• Đánh giá bộ xử lý Intel Core i7-6700K nền tảng Skylake
• Tại sao Intel gọi Skylake là bộ xử lý Core i thế hệ thứ 6
• 10 điều cần biết về CPU Skylake của Intel

Lộ trình tick-tock của Intel trong thời gian gần đây khó dự đoán hơn. Cụ thể là năm này, Intel dùng cách thu nhỏ bản mạch của chip nhằm tăng tính hiệu quả, nhưng năm sau, họ lại thay đổi kiến trúc để tăng khả năng xử lý. Dù vậy, cách đây 3 năm, Intel đã tiến đến công nghệ transistor 22nm với chip Ivy Bridge mà đến nay nhiều máy tính vẫn sử dụng. Sau đó, công ty tiếp tục thu nhỏ quy trình xuống còn 14nm với Broadwell, nhưng lại hoãn thời gian tung ra sản phẩm; rồi đến Haswell refresh hồi năm ngoái (còn có tên Devil's Canyon), và cách đây vài tháng là Broadwell. Nhưng chưa đến cuối năm nay, Intel lại tung ra Skylake, là kiến trúc CPU được sản xuất theo quy trình14nm hoàn toàn mới.  

So với các kiến trúc trước đây, Skylake đưa ra socket CPU mới. Lần này Intel đặt tên socket là LGA1151, thêm 1 chân so với socket LGA1150, làm mất đi tính tương thích ngược với các bo mạch chủ đời trước. Tuy dư 1 chân so với LGA1150 nhưng socket mới lại tương thích 100% với hệ thống tản nhiệt cũ.

Skylake có phần giống với Haswell. Với Haswell, Intel chuyển hướng tập trung từ tốc độ xử lý sang tiết kiệm điện năng và khả năng xử lý cho GPU tích hợp, là 2 yếu tố quan trọng đối với thiết bị di động, giúp Intel cạnh tranh với ARM. Skylake cũng có mục đích tương tự như vậy.

Các bản Core i5 và Core i7 dựa trên kiến trúc Skylake của Intel.

CPU Skylake chỉ nhanh hơn CPU đời trước là Broadwell chút ít, nhưng thay đổi lớn nhất của Skylake là GPU Intel HD 530 với thư viện lệnh đồ hoạ DirectX 12 mới và hỗ trợ chipset mới Z170 có rất nhiều tính năng mới hấp dẫn (trong đó có hỗ trợ 20 lane PCI-E 3, cộng với 16 lane trong CPU). Bộ điều biến điện năng tích hợp (FIVR) trước đây ở Haswell nằm trực tiếp trên mạch CPU nhưng với Skylake thì được chuyển ngược về bo mạch chủ, làm một thành phần riêng rẽ. Skylake cũng hỗ trợ bộ nhớ DDR4 và nâng giao tiếp Direct Media Interface (DMI) 2 sang DMI 3, trong khi các khe M.2 bây giờ có thể truy cập đến 4 lane PCI-E 3 mà trước nay chỉ có được 1 lane PCI-E 2, nên cải thiện được tốc độ cho ổ SSD.

Core i7-6700K sử dụng socket mới LGA1151, không tương thích với socket LGA1150 cũ.

CPU
Bộ xử lý cho máy tính để bàn mới của Intel có vài chi tiết mà giới công nghệ dự đoán đúng từ trước khi nhìn vào thông số kỹ thuật. Hầu hết thông số đều giống như chip đời trước. Chip Core i7-6700K không khoá hệ số ép xung và Core i5-6600K là hai CPU Skylake cao cấp đầu tiên mà Intel tung ra thị trường. Cả hai đều có 4 nhân vật lý, riêng Core i7-6700K có hỗ trợ tính năng xử lý đa luồng Hyper-Threading, với mỗi nhân vật lý tự chia thành một nhân ảo thứ hai, giúp một nhân có thể xử lý 2 luồng tác vụ cùng lúc, trong khi Core i5-6600K không có tính năng này.

Core i7-6700K có xung nhịp 4GHz, giống hệt Core i7-4790K Haswell, dù cho nó có xung nhịp Turbo Boost là 4,2GHz, thấp hơn một chút so với Core i7-4790K là 4,4 GHz. Trong khi đó, Core i5-6600K lại có xung nhịp gốc là 3,5GHz và có xung nhịp Turbo Boost là 3,9GHz.

Cả hai chip đều có TDP là 91W, cao hơn nhiều so với CPU Broadwell chỉ ở 65W (cũng cần nói là những CPU Broadwell có xung nhịp thấp hơn nhiều) và nhỉnh hơn một chút so với CPU Devil's Canyon là 88W.
Dòng CPU Intel có chữ "K" cuối cùng trước nay đều chỉ CPU không khoá hệ số nhân, cho phép người dùng điều chỉnh xung nhịp gốc (B-Clock) để ép xung.

Nếu bạn vẫn chưa nhận biết rõ những khác biệt trong kiến trúc của CPU thì Haswell đưa ra một cách mới để ép xung bộ xử lý, có nghĩa là trước nay, khả năng ép xung của Ivy Bridge bị giới hạn khá nhiều, chỉ cho bạn thay đổi hệ số nhân mà thôi. Còn Haswell đưa ra thêm tỉ lệ điều chỉnh cho xung nhịp gốc. Với Haswell, bạn có thể ép xung dựa trên tỉ lệ được định sẵn, gồm 1,0, 1,25 và 1,67, cho bạn 3 giá trị xung nhịp lần lượt là 100MHz, 125MHz và 166MHz.

Tuy nhiên, với Skylake, xung nhịp gốc có thể tăng theo cấp luỹ tiến nhỏ hơn nhiều, cho phép bạn chỉnh xung nhịp chi tiết hơn. Mặc dù việc ép xung CPU còn tuỳ vào bo mạch chủ nhưng với Skylake, bạn có thể dùng cách ép xung nào cũng được, theo mức tỉ lệ hay trực tiếp theo hệ số nhân. Thậm chí, bạn cũng có thể chỉnh cả tốc độ bộ nhớ và tốc độ bộ đệm cache. Điều này rất quan trọng với dân chuyên ép xung vì một khi đã tăng xung nhịp thì CPU sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Với hệ số nhân 40x, nếu tăng xung nhịp gốc 0,5MHz thì tốc độ tổng của CPU tăng 20MHz. Nhưng chỉ cần thêm 1x vào hệ số nhân, bạn đã tăng xung nhịp tổng lên đến 100MHz.

Tốc độ
Vì xung nhịp của hai Core i7-6700K và Core i7-4790K cùng ở 4GHz nên so sánh kết quả về tốc độ xử lý của hai CPU này có thể xem là khá chính xác để xác định mức độ "cải tiến" của Skylake. Kết quả mà nhiều trang web đo được với RealBench 2015 cho thấy Core i7-6700K cao hơn 17% so với Core i7-4790K.

Với những phép thử khác, về chỉnh sửa hình ảnh chạy đơn luồng, Skylake chỉ nhỉnh hơn Haswell 5%. Nhưng kết quả về đa tác vụ, Skylake trội hơn 10%.

Tuy nhiên, khác biệt lớn nhất nằm ở phép thử về mã hoá video đa tác vụ, CPU Skylake cao hơn Haswell khoảng 25%, phần lớn là nhờ khả năng xử lý đa luồng của Skylake tốt hơn cùng với ưu thế của bộ nhơ DDR4.

Trong khi đó, Core i5-6600K lại chạy chậm hơn đáng kể so với Core i7-6700K. Trong phép thử chỉnh sửa hình ảnh, Core-i5 6600K cũng thấp hơn Haswell Core-i7 4790K khoảng 10% bởi vì xung nhịp của 6600K thấp hơn. Trong khi đó, về đa tác vụ và mã hoá video thì 6600K lại bị 4790K và 6700K bỏ xa phía sau, dễ hiểu vì CPU này không hỗ trợ Hyper-Threading và lại có xung nhịp thấp hơn.

Ép xung
Trước khi Skylake chính thức xuất hiện, có vài trang web đưa điểm những ảnh chụp screenshot CPU-Z benchmark ép xung của vài CPU Skylake mẫu với xung nhịp được nâng lên rất cao, trên 5GHz mà chỉ với tản nhiệt quạt thông thường. Tuy nhiên, chưa có trang tin nào đề cập chi tiết về tính ổn định của hệ thống cũng như nhiệt độ CPU ở tốc độ trên 5GHz vì bạn chỉ cần vài giây khởi chạy hệ thống để chụp được hình screenshot CPU-Z với CPU đang được ép xung. Điểm cần lưu ý với ép xung là ta cần biết được ép đến khi nào thì dừng, đâu là xung nhịp cuối cùng mà hệ thống chạy ổn định, đâu là mức nhiệt độ giới hạn an toàn cho hệ thống.

Theo trang tin Custom PC, với CPU Core i7-6700K và dùng tản nhiệt chất lỏng, họ ép xung được đến 4,8GHz ở hệ số nhân 48x, xung nhịp gốc 100MHz và vcore ở 1,38V, duy trì được hệ thống chạy ổn định. Đồng thời, họ cũng ép xung theo cách khác và giữ hệ thống ổn định: ép xung nhịp gốc lên 120MHz và giữ hệ số nhân ở 40x. Họ cũng đẩy được xung nhịp tổng lên 5GHz khi đẩy hệ số nhân lên 50x và giữ xung nhịp gốc 100MHz nhưng Windows không khởi động được. Còn khi đẩy xung nhịp gốc lên 125Mhz với hệ số nhân 40x, đạt xung nhịp tổng 5GHz nhưng khi chạy phần mềm benchmark, hệ thống lại gặp lỗi không ổn định. Còn giảm xuống còn 4,9GHz (giảm xung nhịp gốc còn 122MHz), hệ thống tỏ ra tương đối ổn định, có thể chạy ứng dụng benchmark nhưng với Prime95 lại gặp lỗi.

Trong khi đó, với Core i5-6600K, xung nhịp tối đa mà hệ thống chạy ổn định đạt 4,6GHz (46x 100MHz), vcore ở mức 1,35V.

Khả năng ép xung rất cao của Skylake Core i7-6700K đã đẩy điểm số Cinebench cho CPU này cực kỳ ấn tượng, gần với những CPU 6 nhân, cho thấy sức mạnh về khả năng xử lý đa luồng.

Điện năng tiêu tốn
Một vấn đề khác của Skylake là điện năng tiêu thụ. Khi ở trạng thái nghỉ (idle), Skylake tiêu tốn khoảng 70W, và tăng lên khoảng 150W khi hoạt động. Có vẻ Skylake ngốn ít điện hơn CPU Devil’s Canyon lúc nghỉ và bằng mức điện khi tải. Tuy nhiên, khi ép xung, Core i7-6700K kéo đến 267W.

Kết luận
Skylake là sự lặp lại của câu chuyện “tiến hoá” hơn là mang tính “cách mạng”. Thực sự, Skylake là bước cải tiến, nhưng dựa trên những gì có sẵn từ trước, từ xung nhịp mặc định cho đến tốc độ xử lý. Sẽ không đáng nâng cấp lên Skylake nếu bạn đang dùng bo mạch chủ Z97 và CPU Core i7-4790K. Còn nếu bạn đang dùng hệ thống cũ hơn như PC nền Sandy Bridge thì có thể Skylake sẽ cải thiện tốc độ hệ thống đáng kể, nhất là khi bạn ép xung Core i7 và nâng cấp lên ổ SSD M.2.

Khả năng ép xung của Skylake rất tốt, nhất là khi chạy đa tác vụ. Bên cạnh đó, chạy với nền chipset Z170 hứa hẹn cải thiện rất nhiều giao tiếp PCI-E M.2 cho ổ SSD.

Tuy vậy, điều thất vọng ở Skylake là không cải thiện nhiều về hiệu năng sau Devil’s Canyon. Nhưng dù hiện thời Intel chưa có đối thủ nào cạnh tranh thực sự trong thị trường CPU để bàn thì Core i5 6600K hay Core i7-6700K vẫn được xếp đầu bảng cho dòng CPU phổ thông trên thị trường.

Skylake tăng tốc SSD lên 134% Có thể Skylake không cải thiện nhiều về tốc độ xử lý chung của hệ thống nhưng CPU này thực sự khiến ổ SSD toả sáng. Tháng qua, giới công nghệ đón nhận hai tin vui: hệ điều hành Windows 10 và nền tảng Skylake. Windows 10 được xem là đợt đại tu so với Windows 8, với nút Start được thiết kế lại thay cho giao diện Metro, cùng với nhiều cải tiến khác như Task View, đa desktop và khả năng “hút” cửa sổ ứng dụng ra góc màn hình. Tuy vậy, đáng nói nhất trong Windows 10 là tập thư viện đồ hoạ DirectX 12, nhưng đến nay tập thư viện này chưa chứng tỏ được gì nhiều, ngoài vài demo game như The Witch của Square Enix, vì hiện chưa có game nào sử dụng tập API này. Ngược lại, nâng cấp lên Skylake sẽ cho bạn được những lợi ích nhãn tiền. Lợi ích ấy có lẽ không nằm ở bản thân CPU, vì hệ thống chỉ cải thiện được khoảng mười mấy phần trăm là tối đa, nhưng Skylake lại mở tung cánh cửa M.2 PCI E đầy tiềm năng cho SSD. Trước nay, khe M.2 trên bo mạch chủ Z97 chỉ kết nối với chipset thông qua hai lane PCI-E 2, nghĩa là về mặt lý thuyết, băng thông kết hợp chỉ đạt 1GB/giây, chậm hơn nhiều so với băng thông thực của SSD PCI-E. Ví dụ, một ổ SSD Samsung SM951 gắn trên bo mạch Z97 thì tốc độ bị hạn chế khi tốc độ đọc chỉ đạt tối đa 732MB/giây, mặc dù theo thông số kỹ thuật mà Samsung đưa ra là ổ SM951 có thể đạt tốc độ đọc đến 2.150MB/giây. Chi tiết nền tảng Skylake, với chipset Z170 là trung tâm. Những tính năng mới gồm bộ nhớ DDR4, kết nối DMI 3.0 giữa CPU và chipset, và hỗ trợ giao tiếp PCI-E 3. Ngược lại, với chipset Z170 mới, sẽ có nhiều lane PCI-E hơn Z97, và những lane này được kết nối trực tiếp đến CPU, thông qua bus DMI 3 nhanh hơn nhiều. Chipset này có vài ích lợi khác, như hỗ trợ thêm 4 ngõ USB 3.0 nữa, nhưng lợi ích lớn nhất vẫn là dành cho ổ SSD PCI-E vì bo mạch chủ dùng chipset Z170 có thể hỗ trợ đến 4 khe cắm M.2, mỗi khe lại được kết nối thông qua 4 lane PCI-E 3. Do vậy, mỗi một khe M.2 có băng thông lý thuyết đến 3,94GB/giây, gần gấp 4 lần so với khe M.2 trên bo mạch chủ Z97. Qua thử nghiệm cùng ổ SSD Samsung PCI-E SM951, tốc độ đọc tăng đến 134%, từ 732MB/giây của Z17 đạt đến 1.715BG/giây của Z170. Kết quả là nếu bạn sử dụng bo mạch chủ Z170 thì nên nâng cấp hoặc chuyển sang dùng ổ cứng giao tiếp PCI-E sẽ tốt hơn rất nhiều. Ví dụ, ổ SSD Samsung SM951 giao tiếp PCI-E chỉ cao hơn một ở SSD giao tiếp SATA khoảng 40 USD (cùng dung lượng), nhưng sẽ tăng băng thông lên đến 540GB/giây. Nền tảng Skylake không phải không có khiếm khuyết. Mặc dù nó hỗ trợ thêm ngõ USB nhưng nó vẫn chỉ dừng ở chuẩn USB 3.0, không phải chuẩn USB 3.1 mới hơn. Dĩ nhiên, hầu hết bo mạch chủ tầm trung, cao cấp sẽ bổ sung mạch điều khiển USB 3.1 nhưng Z170 nên hỗ trợ mặc định USB 3.1 sẽ tốt hơn nhiều. Hơn nữa, GPU mới Gen 9 hỗ trợ tập lệnh đồ hoạ DirectX 12 và OpenCL 2. Tuy nhiên, còn nhiều bàn cãi cho rằng đưa vào 2 tập lệnh này là phí tài nguyên silicon vì chưa có phần mềm ứng dụng 2 tập lệnh này và không ai sử dụng GPU tích hợp trên một CPU phiên bản "K" không khoá chức năng ép xung. Dù vậy, về tổng thể, Skylake là một bước tiến so với Haswell, nhất là khi Z170 cho ta gỡ được nút thắt của SSD PCI-E M.2. Có thể sắp đến, thị trường SSD PCI-E sẽ bùng phát và dung lượng ổ SSD trên 512GB sẽ phổ biến hơn. Cùng với đó, Skylake là tin tốt lành cho bất kỳ ai muốn nâng cấp và muốn thử với công nghệ bộ nhớ mới DDR4.

PC World VN, 09/2015