“Hardware acceleration” (tăng tốc phần cứng) là một tùy chọn tồn tại trong các menu thiết lập của nhiều ứng dụng khác nhau, trên nhiều thiết bị, kể cả smartphone Android.
Dù không phải là tùy chọn mà người dùng có thể truy cập vào trên hầu hết smartphone, thế nhưng, hardware acceleration cũng được một số ứng dụng Android phổ biến sử dụng, bao gồm YouTube, Chrome hay Facebook.
Các trường hợp sử dụng hardware acceleration khá nhiều, từ việc render video và âm thanh hiệu quả hơn cho đến làm mượt văn bản hay tăng tốc đồ họa 2D và những hoạt cảnh giao diện người dùng (UI). Tóm lại, nếu có tùy chọn tăng tốc phần cứng, tốt nhất là bạn nên bật nó, trừ trường hợp nó gây ra những lỗi khi hoạt động.
Nếu đã từng tự hỏi hardware acceleration là gì và có nên kích hoạt nó hay không, thì bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những câu hỏi này.
Hardware acceleration (Tăng tốc phần cứng) là gì?
Như cái tên của nó, hardware acceleration sử dụng phần cứng chuyên dụng để tăng tốc một tác vụ nào đó chạy nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chỉ để CPU đảm nhiệm một mình. Thông thường, nó sẽ gúp giảm tải cho bộ xử lý đồ họa (GPU), bộ xử lý tín hiệu số (DSP) hay một số phần cứng khác chuyên về một nhiệm vụ cụ thể.
Nghe có vẻ khá giống với điện toán không đồng nhất. Tuy nhiên, các loại tăng tốc này thường được hệ điều hành đưa đến các nhà phát triển ứng dụng, chứ không phải dựa vào SDK nền tảng để truy cập vào các thành phần điện thoại khác nhau. Khi tăng tốc này bị vô hiệu hóa, CPU vẫn có thể chạy những chức năng phần mềm cần thiết, dù vậy, nó vẫn sẽ chậm hơn khi so với các phần cứng chuyên dụng.
Một trong những trường hợp phổ biến cần dùng đến tăng tốc phần cứng nhất chính là mã hóa và giải mã video. Ví dụ, thay vì chỉ dựa vào CPU để giải mã luồng video, vốn không hiệu quả lắm, thì card đồ họa hoặc các phần cứng khác thường chứa các khối mã hóa/giải mã video chuyên dụng “hợp sức với nhau” nhằm thực hiện công việc này hiệu quả hơn. Tương tự, việc giải nén một file âm thanh cũng có thể được thực hiện nhanh hơn trên DSP hoặc card âm thanh so với chỉ CPU.
Một trường hợp phổ biến sử dụng hardware acceleration nữa đó chính là tăng tốc đồ họa 2D. Ví dụ, giao diện người dùng (UI) thường có khá nhiều đồ họa, văn bản và hoạt cảnh cần render. Điều này có thể được thực hiện trên CPU nhưng CPU hoặc bộ xử lý hiển thị lại có thể xử lý nhiệm vụ này nhanh hơn nhiều. Các tác vụ này có thể bao gồm việc áp dụng bộ lọc khử răng cưa nhằm đảm bảo văn bản xuất hiện mượt mà hơn hay xếp lớp các lớp phủ bán trong suốt nằm phía trên các phần khác như video. Hay nó cũng được sử dụng trong các nhiệm vụ đồ họa nâng cao khác như tăng tốc vật lý hay chiếu sáng ray-trace.
Tại sao hardware acceleration (Tăng tốc phần cứng) lại quan trọng?
CPU là thành phần trung tâm của bất kì hệ thống máy tính nào. Nó được thiết kế để xử lý gần như mọi tác vụ ảo, nhưng tính linh hoạt này không có nghĩa là nó hoạt động nhất đối với những tác vụ cụ thể, đặc biệt là các nhiệm vụ đòi hỏi đến những chức năng tính toán lặp đi lặp lại, ví dụ như giải mã video hay render đồ họa.
Hardware acceleration chuyển các tác vụ phổ biến từ CPU sang phần cứng chuyên dụng, không chỉ để nó chạy nhanh hơn mà còn giúp nó trở nên hiệu quả hơn. Điều này cũng đồng nghĩa rằng các thiết bị sẽ chạy mát hơn và thời lượng pin được kéo dài hơn rất nhiều. Vì vậy, bạn có thể xem nhiều video chất lượng cao hơn trong một lần sạc khi sử dụng bộ khối giải mã video thay vì chỉ chạy thuật toán trên CPU. Điều này cũng sẽ giải phóng CPU để giải quyết những thứ khác trong cùng một lúc, làm cho các ứng dụng phản hồi nhanh hơn.
Dù vậy, cái gì cũng có qua có lại. Việc tích hợp các phần cứng xử lý bổ sung cho những tính năng đặc biệt này sẽ khiến toàn bộ chi phí tăng lên. Nhà sản xuất phải quyết định tính năng nào đáng để cần sự hỗ trợ từ phần cứng chuyên dụng, ví dụ như các codec video phổ biến và cân nhắc đến tỉ lệ chi phí/lợi ích mong muốn đạt được.
Hardware acceleration đã trở thành một công cụ quan trọng trong các hệ thống máy tính, từ những chiếc PC hiệu năng cao cho đến các smartphone. Các trường hợp sử dụng phần cứng chuyên dụng chỉ nhằm giúp những ứng dụng học máy phát triển. Và hầu hết mọi lần tăng tốc phần cứng chỉ để tiết kiệm pin khi đang xem video từ YouTube.
