Khám Phá Kiến Trúc Fusion Trên Chip M5 Pro Và M5 Max Của Apple

Apple đã tạo ra một cuộc cách mạng trong thiết kế chip với việc giới thiệu kiến trúc Fusion trên M5 Pro và M5 Max, đánh dấu sự khác biệt rõ rệt so với các thế hệ Apple Silicon trước đây vốn sử dụng cấu trúc đơn chip. Khác với thiết kế 2.5D truyền thống, nơi mà các khối chức năng nằm trên một mặt phẳng của die, M5 Pro và M5 Max đã áp dụng các die xếp chồng theo chiều dọc, tạo ra những tiềm năng mới cho hiệu suất và tích hợp.

Thông tin về sự đổi mới này được chia sẻ từ cuộc phỏng vấn của Anand Shimpi với tờ Heise online, một ấn phẩm công nghệ nổi tiếng tại Đức. Shimpi, người đã từng là trưởng biên tập của Anandtech và hiện đang làm việc trong lĩnh vực công nghệ phần cứng của Apple, cho biết những kinh nghiệm từ kiến trúc UltraFusion trên M2 Ultra và M3 Ultra đã được vận dụng để phát triển Fusion Architecture mới trên M5 Pro và M5 Max.

Chia sẻ của Shimpi cho thấy rằng, thay vì chỉ kết hợp hai SoC giống hệt nhau để tạo ra một SoC lớn hơn như trước đây, hiện nay Apple đã chia một số chức năng giữa hai die khác nhau, với các IP blocks được tối ưu hóa cho từng die. Điều này tạo ra sự khác biệt rõ nét trong khả năng vận hành của chip.

Với kiến trúc xếp chồng được áp dụng, các khối CPU, GPU, và các thành phần khác xếp chồng lên nhau như một lớp sandwich, mang lại giao diện băng thông cao và độ trễ thấp. Điều này không chỉ tối ưu hóa hiệu suất mà còn giúp tiết kiệm năng lượng giữa các thành phần. Tuy nhiên, thiết kế này thường dẫn đến nhiệt độ vận hành cao hơn do nhiệt tích tụ từ các lớp. Dù vậy, trong một thử nghiệm chịu tải đa nhân trước đó, M5 Max đã ghi nhận nhiệt độ thấp hơn so với M4 Max, cho thấy Apple đã có những giải pháp hiệu quả trong việc quản lý nhiệt độ.

Đáng lưu ý rằng, vai trò thực tế của Shimpi tại Apple vẫn còn gây tranh cãi. Trong khi Heise online mô tả ông là nhân viên kiến trúc nền tảng, một số nguồn khác lại cho rằng ông thuộc bộ phận phân tích cạnh tranh. Sự không rõ ràng này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của thông tin về thiết kế dies xếp chồng. Điều này khiến cho việc xác nhận chính xác cần phải có thêm bằng chứng hoặc phân tích thực tế để có cái nhìn rõ hơn về khả năng mới này.