E-core, P-core trong CPU Intel Alder Lake là gì?

Trong một CPU đa lõi quen thuộc từ trước tới nay, mọi lõi CPU đều giống hệt nhau. Tất cả lõi này đều có cùng chỉ số về hiệu suất và sử dụng cùng một lượng điện năng. Vấn đề xảy ra với loại cấu tạo này là khi CPU chạy không tải (idle) hoặc thực hiện các tác vụ đơn giản, mức sử dụng năng lượng vẫn sẽ khá cao mà dân tình vẫn hay gọi là “dao mổ trâu giết gà”.. Đây không phải là một cái gì đó quá tệ nếu máy của bạn sử dụng nguồn cấp điện liên tục, nhưng nếu bạn đang chạy máy chỉ bằng nguồn pin, mỗi watt tiết kiệm được đều rất có giá trị. Từ đó E-core và P-core ra đời.

Điện thoại thông minh đã nhanh chóng áp dụng một giải pháp hiệu quả, đó là phân chia nhiệm vụ cho các lõi xử lý tương ứng phù hợp với nhiệm vụ đó. Một số lõi hiệu năng cao tiêu thụ nhiều năng lượng cung cấp sức mạnh xử lý vượt trội cho các tác vụ nặng, và một số lõi tiết kiệm điện giúp tiêu thụ ít năng lượng nhưng hoạt động vừa đủ tốt để xử lý các tác vụ nền hoặc chạy các ứng dụng cơ bản như email, lướt web, …

Ví dụ trường hợp cụ thể, các lõi hiệu năng cao sẽ tự động hoạt động khi bạn mở game, hoặc trong thời gian ngắn sẽ giải phóng sức mạnh phục vụ một ứng dụng cơ bản cần hiệu suất tốt hơn để thực hiện một tác vụ ngắn hạn, trước khi trả lại nhiệm vụ cho các lõi tiết kiệm năng lượng.

Mặc dù ý tưởng về việc kết hợp các loại lõi CPU “về một nhà” không phải là mới, nhưng nó không phải là thứ thường thấy ở các PC phổ thông. Ít nhất điều đó đúng với việc phát hành CPU Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel. Đây là những CPU chính thống đầu tiên của Intel có sự kết hợp của các lõi hiệu năng khác nhau.

Trong từng mã CPU Intel Alder Lake thế hệ thứ 12, bạn sẽ tìm thấy lõi tiết kiệm điện E-core (Efficiency-core) và lõi hiệu năng cao P-core (Performance-core) trong cùng một CPU. Con số tương đối giữa hai loại lõi này có thể khác nhau, CPU Intel Alder Lake đời cao nhất có 8 P-core và 8 E-core (các mã CPU i9 với 16 lõi 24 luồng). Các mã i7 và i5 có thiết kế 8P/4E (12 lõi 20 luồng)  và 6P/4E (10 lõi 16 luồng).

Lợi ích của E-core và P-core

Có rất nhiều lợi ích khi vận hành kiến ​​trúc lai này trong một CPU. Người dùng laptop sẽ được hưởng lợi nhiều nhất vì phần lớn các tác vụ hàng ngày không đòi hỏi hiệu năng cao. Nếu tất cả những gì bạn cần là sức mạnh vừa đủ của các E-core, bạn sẽ có một laptop mát hơn, yên tĩnh hơn với thời lượng pin lâu hơn.

Khi bạn cắm laptop của mình vào nguồn điện cấp liên tục, hoặc nếu bạn đang sử dụng máy tính để bàn thì những E-core đó vẫn rất quan trọng. Giả sử bạn đang chơi game và cần tất cả hiệu năng tốt nhất từ CPU, game có thể sử dụng sức mạnh của tất cả các P-core, trong khi các E-core sẽ xử lý vận hành cho các tác vụ nền phía sau game đang chạy (như game client hay các ứng dụng nền bổ trợ mà chúng ta thường chạy rất nhiều loại khác nhau một cách thường xuyên).

Trong tương lai, các ứng dụng chuyên sâu sẽ được viết để phù hợp với các CPU lai có thể chia tác vụ cho cả hai loại P-core và E-core tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng hiệu năng của chúng. Các E-core đơn giản hơn và sản xuất ít tốn kém hơn, vì vậy việc sử dụng chúng để tăng cường và giải phóng các lõi P-core là một ý tưởng thông minh.

Ít nhất là trong trường hợp của các CPU Alder Lake, các P-core và E-core đã được thiết kế theo cách vận hành không can thiệp vào nhau để mỗi loại có thể xử lý tác vụ một cách độc lập.

Vì việc kết hợp các lõi CPU khác nhau là một điều tương đối mới đối với các CPU x86 nên có một số khía cạnh khó khăn cần lưu ý trong thời gian đầu. Các nhà phát triển phần mềm PC trước đây không có lý do gì cần nhiều loại lõi CPU trong một bộ máy, vì vậy phần mềm của họ không nhận thức được sự khác biệt giữa P-core và E-core. Nói chung, đây không phải là vấn đề lớn vì hệ điều hành mới có khả năng chỉ định các luồng phần mềm cho từng lõi CPU phù hợp khi cần thiết. Nhưng dù gì mới ra thì kiểu gì cũng có lỗi, và đã có báo cáo về một số phần mềm (chẳng hạn như Denuvo) vận hành không ổn định trên loại CPU lai kiểu mới này.

Các bản vá phần mềm chắc chắn sẽ được ra lò một cách dày dặc và nhanh chóng. Vào thời điểm bài viết này xuất hiện, các vấn đề không tương thích có thể đã được giải quyết. Nếu bạn đang dùng Windows 10 và có nhu cầu nâng cấp lên một trong những CPU Alder Lake, bạn nên nâng cấp lên Windows 11 để có được tính năng phân chia nhiệm vụ xử lý cho các P-core và E-core một cách trơn tru. Mặc dù với Windows 10 tính năng này vẫn sẽ hoạt động nhưng nó không hoạt động với hiệu suất tốt nhất, thậm chí là mất ổn định.