By 
Trong ngành công nghiệp sản xuất điện thoại thông minh, chỉ có một số nhà sản xuất tự làm ra con chip riêng cho thương hiệu của mình. Ba thương hiệu lớn được biết đến là có con chip của riêng mình là: Apple, Samsung và Huawei. Ngoài ra, Google cũng mới gia nhập thị trường với Google Tensor trên Pixel 6 series. Trước đó, Xiaomi cũng đã từng giới thiệu con chip do chính công ty sản xuất ra là Xiaomi Surge S1. Tuy nhiên con chip này nhanh chóng đi vào quên lãng khi Xiaomi không giới thiệu thêm bất cứ thế hệ chip kế nhiệm nào.
Tất cả các thương hiệu điện thoại thông minh hàng đầu đều có tham vọng là sở hữu con chip tự sản xuất cho riêng mình. Khi đó, các hãng sẽ có thể chủ động được nguồn cung, tối ưu được phần cứng sao cho phù hợp nhất với phần mềm. Thế nhưng, trên thực tế lại không nhiều thương hiệu làm được điều đó. Vậy tại sao nhiều nhà sản xuất vẫn chưa thể tạo ra được con chip cho riêng mình?
Sự phức tạp của vi xử lý
Các bộ vi xử lý ngày nay là một hệ thống được xây dựng dưới hàng loạt quy trình phức tạp. Hãy lấy ví dụ với con chip Apple A15 Bionic. Ngoài sở hữu bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ xử lý đồ họa (GPU), A15 Bionic còn bao gồm cả DSP, bộ xử lý hình ảnh (ISP), băng tần cơ sở không dây, bộ giải mã video, bộ nhớ đếm hệ thống… Mỗi bộ phận này sẽ đảm nhiệm một chức năng riêng để xử lý các tác vụ của máy.
Việc thiết kế từng bộ phận của vi xử lý đã khó, tuy nhiên nó mới chỉ là một khía cạnh. Sau khi thiết kế được từng bộ phận, các nhà sản xuất phải có khả năng kết hợp được các linh kiện này lại với nhau sao cho hợp lý và hiệu quả nhất. Và đây là danh sách các hoạt động trong việc kết nối các linh kiện trên cùng một vi xử lý với nhau:
- kết nối các bộ phận lại với nhau
- cân bằng giữa mức tiêu thụ điện năng và hiệu suất
- chọn đường dẫn dữ liệu thích hợp
- tối ưu cho bố cục phần cứng và thiết kế phần mềm tương thích
- kiểm soát hiệu quả rò rỉ theo công nghệ nano và giảm tiêu thụ điện tĩnh
- sử dụng công nghệ khắc axit để tối ưu hóa quy trình
Thay vì việc tốn nhiều thời gian, công sức, tiền bạc, nhiều thương hiệu quyết định chọn giải pháp đi mua các bộ vi xử lý để tối ưu hóa dây chuyền của mình. Hơn nữa, nhiều nhà sản xuất cũng không đủ nguồn lực để xây dựng một đội ngũ phát triển các sản phẩm tương tự. Hiện tại, những “ông lớn” trong ngành như Samsung, Huawei hay Google đều đã phát triển trên nhiều lĩnh vực, do đó họ có được nhân lực và vật lực để tự sản xuất chip.
Hoạt động nghiên cứu, phát triển và sản xuất vô cùng tốn kém
Để biết được các thương hiệu tự sản xuất chip đã đầu tư một số tiền lớn như thế nào, chúng ta hãy tham khảo ví dụ của Huawei. Huawei đã đầu tư 75,5 tỷ USD trong 10 năm qua để phát triển con chip HiSilicon Kirin. Tính riêng trong năm 2019, Huawei đã “tiêu” tổng cộng 20,7 tỷ USD trong việc đầu tư và sản xuất cho vi xử lý của hãng.
Trong quá trình tự sản xuất chip, chắc chắn ngân sách là một yếu tố quan trọng hàng đầu. Để sản xuất ra được vi xử lý riêng, các công ty sẽ cần xét đến nhiều khoản phí phải chi. Đầu tiên sẽ là tiền lương cho đội ngũ nhân lực đến từ các bộ phận khác nhau. Tiếp theo, các công ty cũng cần trả một khoản phí cho ARM để có được bằng cấp phép sử dụng kiến trúc ARM cũng như các lõi IP. Hiện nay, hầu hết thương hiệu điện thoại thông minh trên toàn thế giới đều sử dụng kiến trúc của ARM. Ngoài các khoản phí “có giới hạn” ở trên, chúng ta cũng sẽ phải xét đến các chi phí “không có giới hạn” khác. Sau khi một chương trình được viết dành cho con chip, chắc chắn sẽ có những lỗi xảy ra yêu cầu các lập trình viên liên tục phải nghiên cứu để khắc phục lỗi đó.
Trong quá trình sản xuất chip thì cũng đòi hỏi một quá trình để mô phỏng hoạt động thực tế trên các mẫu điện thoại thông minh. Chi phí cho một dây chuyền sản xuất con chip có tiến trình 14nm lên đến hàng triệu USD. Trong khi đó, con số này lên đến 50 triệu USD cho việc sản xuất những con chip có tiến trình 5nm trong năm 2021. Để có một con chip của riêng mình, các hãng cần trải qua rất nhiều quy trình trước khi có được những thành phẩm đầu tiên. Bước tiền đề của quá trình trên là xây dựng một đội ngũ phát triển và nghiên cứu có kinh nghiệm để tạo ra các con chip mới. Đây chính là giai đoạn tốn nhiều thời gian và công sức nhất trong quá trình tạo nên một bộ vi xử lý.
Chính vì lý do trên mà các thương hiệu điện thoại đã không thể đủ sự kiên nhẫn để đi sâu vào việc phát triển con chip. Ví dụ như tính năng: camera popup (camera thò thụt), camera ẩn dưới màn hình hay cảm biến vân tay trong màn hình đều được liên kết và điều khiển bởi vi xử lý. Để tính năng cảm biến vân tay trong màn hình có thể hoạt động trơn tru, các công ty có thể sẽ phải cần đến cả một đội ngũ nghiên cứu trên con chip trong vài tháng.
Kết luận
Do rất nhiều mặt hạn chế và sự khó khăn trong việc tự sản xuất ra chip, nhiều thương hiệu smartphone đã lựa chọn việc mua vi xử lý từ các nhà sản xuất. Hai công ty sản xuất và cung cấp vi xử lý hàng đầu trên thị trường hiện tại dành cho smartphone Android không ai khác là: Qualcomm và Mediatek.
