Nuvia không phải là một cái tên quen thuộc trong làng thiết kế CPU. Thế nhưng startup này hứa hẹn sẽ tạo ra một cuộc cách mạng về hiệu năng CPU cho hệ thống máy chủ đám mây.
Theo Nuvia, các SoC máy chủ Orion dựa trên nhân ARM Phoenix của họ sẽ mang lại hiệu năng đơn luồng cao hơn 2 lần khi so sánh với những thiết kế x86 hiện tại trên AMD Zen 2 hay Intel Sunny Cove. Đồng thời, kiến trúc mới của Nuvia còn được công bố là chỉ tiêu thụ 1/3 điện năng.
Thoạt nghe, lời hứa của Nuvia có vẻ rất táo bạo. Tuy nhiên, những người sáng lập công ty, bao gồm John Bruno, Manu Gulati và Gerard Williams III đã từng phát triển thành công các bộ xử lý cũng như kiến trúc hệ thống cho Apple, AMD, ARM và Google.
Công ty này được thành lập vào năm 2019 với mục tiêu phá vỡ sự thống lĩnh thị trường vi xử lý máy chủ đám mây của các ông lớn bằng cách cung cấp hiệu năng cao hơn nhưng chỉ tiêu thụ một phần nhỏ điện năng so với các SoC x86.
SoC Orion của Nuvia sử dụng lõi Phoenix độc quyền, nhiều khả năng là dựa trên kiến trúc ARMv9, nhưng pipeline CPU được đại tu lại hoàn toàn, cùng một số cải tiến của riêng họ. Theo nhà phát triển, họ muốn Orion/Phoenix mang đến hiệu năng đơn luồng cao nhất có thể, duy trì ở mức tần suất sử dụng cũng như xung nhịp cao.
Các bộ xử lý máy chủ hiện đại có hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm nhân, nhưng vì TDP của CPU có hạn nên những “con quái vật” đa nhân thường khó có thể vượt qua 10 W/nhân. Theo Nuvia, điểm hấp dẫn đối với bộ xử lý máy chủ là chỉ tiêu thụ chưa đến 5 W/nhân. Đây chính là thứ mà ARM có thể đánh bại x86 về hiệu năng đơn luồng. Theo Nuvia, dẫu các nhân x86 có thể mở rộng lên mức 20 W/nhân, hiệu năng của các giải pháp x86 sẽ “chỉ nhanh hơn 40% – 50%”.
“Giải pháp tối ưu là hoàn thành khối lượng công việc trong thời gian ngắn nhất có thể, trong khi tiêu thụ ít điện năng nhất”, John Bruno, người sáng lập và là Phó chủ tịch Kỹ thuật hệ thống tại Nuvia, cho biết.
“Nuvia đang thiết kế nhân Phoenix nhằm đáp ứng những mục tiêu này. SoC được xây dựng dựa trên các nhân Phoenix và sử dụng cơ sở hạ tầng phần cứng cụ thể để hỗ trợ hiệu năng cao nhất cho khối lượng công việc đám mây thực mà không bị tắc nghẽn”, ông Bruno nói thêm.
Để chứng minh điều đó, Nuvia đã trình diễn hiệu năng trên mỗi Watt của nhiều CPU hiện đại trên Geekbench 5. Bài so sánh của công ty bao gồm các CPU: Apple A13, A12Z, AMD Ryzen 7 4700U (Zen 2), Intel Core i7-1068NG7 (Sunny Cove), Core i7-8750H (Skylake) cùng SoC Qualcomm Snapdragon 865.
Dựa trên dữ liệu do Nuvia chứng minh, các nhân CPU của họ có thể mang lại hiệu năng cao hơn khoảng 50% trong Geekbench 5 khi so kè với AMD Zen 2 và Intel Sunny Cove ở mức chỉ 1/3 điện năng. Hơn nữa, Nuvia cho biết rằng, ở hiện tại, họ chưa thể tiết lộ toàn bộ tiềm năng của những nhân này.
Hiện tại, Nuvia chỉ trình diễn hiệu năng mô phỏng của các SoC Orion dựa trên nhân Phoenix của mình. Vì vậy, Nuvia vẫn phải chứng minh năng lực bằng sản phẩm thực trong thời gian tới.
Nuvia tự tin tuyên bố rằng họ sẽ duy trì hiệu năng đơn luồng dẫn đầu này trên mỗi watt và đặt mục tiêu đưa các SoC Orion đầu tiên ra thị trường trong vòng 18 tháng tới, vào khoảng cuối năm 2021 hoặc đầu năm 2022.
