Dựa trên kiến trúc Xe2-HPG “Battlemage”, GPU Intel Arc Pro B50 và Arc Pro B60 hướng tới lĩnh vực máy trạm chuyên nghiệp.

Việc Intel tái gia nhập thị trường đồ họa rời (dGPU) với thế hệ Xe-HPG “Alchemist” đã đánh dấu bước đi chiến lược quan trọng. Dù nhận lại không ít ý kiến trái chiều và những sự cố ngoài mong muốn, Intel vẫn kiên trì và tiếp tục với dòng card đồ họa thế hệ mới. Ngoài phân khúc gaming tiêu dùng, việc thiết lập một vị thế vững chắc trong lĩnh vực máy trạm chuyên nghiệp, vốn bị gần như nằm dưới sự thống trị của NVIDIA và AMD, là vô cùng cần thiết. Với máy trạm (workstation) – những hệ thống máy tính hiệu năng cao, thiết kế riêng cho từng ứng dụng kỹ thuật, khoa học, luôn cần các yếu tố then chốt như hiệu năng, sự ổn định và khả năng tương thích phần mềm. Đợt Computex 2025, Intel chính thức ra mắt Arc Pro B50 và Arc Pro B60 để thực hiện sứ mệnh đó.

Mục tiêu của Intel Arc Pro B Series

Intel Arc B Series và Arc Pro B Series xây dựng trên kiến trúc Xe2-HPG “Battlemage”, thể  hiện cho nỗ lực tinh chỉnh và cải tiến của Intel, mục đích đáp ứng các yêu cầu khắt khe của người dùng chuyên nghiệp, kỹ thuật và sáng tạo. Giải quyết được những tồn đọng từ thế hệ tiền nhiệm, Xe2-HPG cải thiện đáng kể hiệu năng trên mỗi nhân (performance-per-core) và hiệu năng trên mỗi watt (performance-per-watt). Kiến trúc Intel Xe2 có thể coi là 1 thiết kế GPU độc lập hơn là kế thừa các di sản từ Xe, tối ưu hóa để cung cấp hiệu năng cao hơn, giảm chi phí phần mềm và sử dụng tài nguyên phần cứng hiệu quả hơn so với Alchemist.

GPU Arc B Series mang lại hiệu năng tốt hơn tới 70% trên mỗi Xe-Core, đồng thời cải thiện 50% hiệu năng trên mỗi watt. Những lợi ích mới của Battlemage cực kỳ phù hợp với thị trường chuyên nghiệp - nơi các chỉ số như TCO (Total Cost of Ownership - tổng chi phí sở hữu) và hiệu quả năng lượng là những yếu tố quan trọng cần cân nhắc. Không chỉ vậy, dòng sản phẩm GPU chuyên nghiệp như Arc Pro B50 và Arc Pro B60 mang “trọng trách” chiến lược quan trọng với Intel. Cùng với CPU Xeon, Arc Pro B Series sẽ là mảnh ghép thích hợp cho thị trường máy trạm, tạo ra nền tảng toàn diện hơn. Sức mạnh tổng hợp của Intel Xeon CPU và Arc Pro B Series GPU có thể mở rộng ra ở những lĩnh vực mới nổi như AI ở biên (Edge AI) bên cạnh các khối lượng công việc tính toán chuyên dụng.

Arc Pro B Series là giải pháp đồ họa không chỉ có hiệu năng cao mà còn trang bị dung lượng VRAM lớn. Arc Pro B50 có 16 GB còn Arc Pro B60 có 24 GB VRAM. Đều dựa trên kiến trúc Battlemage, Arc Pro B50 hướng tới thị trường máy trạm phổ thông với 16 Xe-core, 16 RTU, 128 XMX Engine với hiệu năng INT8 đạt đỉnh 170 TOPS. Điểm đặc biệt ở thiết kế từ Intel là dạng low profile nhỏ gọn, 2 slot, TBP 70 W nên không cần nguồn phụ. Trong khi đó Arc Pro B60 có 20 Xe-core, 20 RTU, 160 XMX Engine cho hiệu năng INT8 đạt đỉnh 197 TOPS. Arc Pro B60 thì có thiết kế tùy thuộc đối tác AIB, khả năng mở rộng tốt và sẽ được khai thác tối đa trong các hệ thống máy trạm Project Battlematrix.

Thị trường GPU chuyên nghiệp dù thường nhỏ hơn về số lượng đơn vị so với lĩnh vực gaming, lại có Giá bán Trung bình (ASP - Average Selling Prices) cao hơn, ngoài ra còn đòi hỏi sự ổn định và hỗ trợ lâu dài. Intel với kinh nghiệm và sự tập trung vào doanh nghiệp, kết hợp Xeon và Arc Pro Series cho phép hãng cung cấp các giải pháp đầu cuối cho máy trạm (CPU + GPU) - trong thời hiện tại thường được ứng dụng cho trung tâm phát triển AI, chạy mô phỏng và sáng tạo nội dung. Intel cũng đầu tư vào kiến trúc và phần mềm cho GPU chuyên nghiệp, từ đó tạo ra nền tảng có thể mở rộng về trung tâm dữ liệu và AI.

Arc Pro B50 và Arc Pro B60 ra mắt cho thấy chiến lược sản phẩm được Intel cân nhắc kỹ lưỡng. Không chỉ đơn thuần tập trung vào nâng cấp các thông số kỹ thuật, Intel Arc Pro B Series còn giải quyết được vấn đề lớn nhất mà thị trường AI, nhất là các mô hình ngôn ngữ lớn đòi hỏi - dung lượng VRAM dồi dào. Việc thiếu hụt VRAM thường xuyên là một nút thắt cổ chai nghiêm trọng, làm giảm hiệu quả công việc. Bằng cách cung cấp dung lượng VRAM lớn với mức giá cạnh tranh, Intel không chỉ tìm cách thu hút người dùng mới mà còn tạo ra một lợi thế khác biệt, đặc biệt trong các thị trường đang phát triển nhanh như Generative AI và các quy trình làm việc chuyên nghiệp phức tạp. Đây là một động thái chiến lược nhằm giành lấy thị phần trong một thị trường vốn đang bị thống trị bởi các đối thủ lớn.

Intel nhấn mạnh vào "hỗ trợ phần mềm mở rộng", "chứng nhận ISV (Independent Software Vendor – Nhà cung cấp Phần mềm Độc lập)", và "driver (trình điều khiển) chuyên nghiệp" cho thấy sự trưởng thành của hệ sinh thái Arc. Nếu Arc Alchemist thế hệ đầu tiên đôi khi gặp phải những thách thức liên quan đến driver và tối ưu hóa phần mềm, thì lần ra mắt này cho thấy Intel đã rút ra nhiều bài học kinh nghiệm. Hãng hiểu rằng, trong thị trường chuyên nghiệp, phần cứng mạnh mẽ là chưa đủ; sự ổn định, khả năng tương thích và hiệu năng được chứng thực thông qua các chứng nhận ISV là những yếu tố tối quan trọng. Việc đầu tư nghiêm túc vào driver chuyên nghiệp và hợp tác chặt chẽ với các ISV cho thấy Intel đang nỗ lực xây dựng một nền tảng đáng tin cậy cho người dùng chuyên nghiệp, một yếu tố then chốt để cạnh tranh hiệu quả hơn trên thị trường.

Kiến trúc đồ họa Intel Xe2 “Battlemage”

Nền tảng sức mạnh cho card đồ họa Intel Arc Pro B50 và B60 chính là kiến trúc đồ họa Xe2 hoàn toàn mới, tên mã là Battlemage. Đây là thế hệ kiến trúc kế nhiệm Xe-HPG (Alchemist), được thiết kế với mục tiêu mang lại những bước nhảy vọt về hiệu năng, cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng năng lượng và tích hợp các tính năng tiên tiến, phục vụ cho cả nhu cầu của người dùng chuyên nghiệp lẫn game thủ.

Kiến trúc Xe2 được Intel tập trung tối ưu hóa cho các dòng card đồ họa rời (discrete graphics cards) hiệu năng cao. Một trong những mục tiêu thiết kế chính là cải thiện độ trễ (latency) của các hoạt động xử lý riêng lẻ và giảm thiểu tình trạng các đơn vị tính toán không được sử dụng hết tiềm năng (under-utilization), từ đó tối đa hóa thông lượng xử lý. Intel cho biết hiệu năng trên mỗi nhân Xe (Xe Core) có thể tốt hơn tới 70% và hiệu quả năng lượng (performance-per-watt) có thể được cải thiện tới 50% so với kiến trúc Xe “Alchemist” thế hệ trước. Intel nói rằng một điểm đáng chú ý khác là kiến trúc Xe2 sẽ yêu cầu ít tài nguyên CPU hơn cho việc quản lý driver, giúp giảm tải gánh nặng CPU và để phần hiệu năng đó cho các tác vụ quan trọng khác trong hệ thống.

Intel Xe Matrix Extensions (XMX) Engine

Một trong những trụ cột quan trọng trong kiến trúc Xe2 là việc tích hợp các nhân AI chuyên dụng Intel Xe Matrix Extensions (XMX) Engine. Đây là các đơn vị xử lý ma trận được thiết kế đặc biệt, có chức năng tương tự như Tensor Cores của NVIDIA, nhằm mục đích tăng tốc đáng kể các khối lượng công việc liên quan đến AI và học máy (ML - Machine Learning).

Mỗi Xe Core trong Xe2 chứa tới 8 XMX Engine, với tổng độ rộng xử lý lên đến 2048 bit. Số lượng lớn các XMX Engine này cho thấy sự đầu tư mạnh mẽ của Intel vào khả năng xử lý AI. Các XMX Engine này rất linh hoạt, hỗ trợ nhiều định dạng dữ liệu AI phổ biến như INT2, INT4, INT8 (số nguyên 2, 4, 8 bit), FP16, BF16 (BFloat16), và TF32 (TensorFloat-32). Sự đa dạng này cho phép các nhà phát triển tối ưu hóa giữa hiệu năng, độ chính xác và yêu cầu bộ nhớ cho các mô hình AI khác nhau.

Một cải tiến quan trọng khác là khả năng thực thi đồng thời (co-issue) các lệnh XMX với các lệnh đổ bóng (shader operation) thông thường, cũng như khả năng thực thi đồng thời các lệnh số nguyên và lệnh dấu phẩy động trong các Xe Vector Engine (XVE). Điều này giúp tăng cường đáng kể thông lượng xử lý tổng thể của GPU, đặc biệt trong các ứng dụng kết hợp đồ họa và AI.

Advanced Ray Tracing Unit (RTU)

Kiến trúc Xe2 mang đến những đơn vị dò tia (Ray Tracing Units - RTU) tiên tiến, cải thiện đáng kể so với thế hệ Alchemist. Mỗi Xe Core trong kiến trúc Xe2 được tích hợp một RTU chuyên dụng.

Các RTU thế hệ mới này được trang bị bộ đệm cache dung lượng 16 KB cho các yếu tố BVH (Bounding Volume Hierarchy – một cấu trúc dữ liệu dùng để tăng tốc dò tia). Quan trọng hơn, mỗi RTU sở hữu 3 traversal pipeline (ống lệnh duyệt tia), nâng cấp từ 2 pipeline ở thế hệ Alchemist. Điều này cho phép mỗi RTU xử lý tới 18 giao cắt (intersections) với các hộp giới hạn BVH phụ trợ mỗi chu kỳ xung nhịp (tăng 50% so với Alchemist) và 2 giao cắt với các mặt tam giác (triangle) mỗi chu kỳ. Những cải tiến này hứa hẹn mang lại hiệu năng ray tracing vượt trội, một yếu tố cực kỳ quan trọng cho các ứng dụng thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD - Computer-Aided Design), sáng tạo nội dung số (DCC - Digital Content Creation) yêu cầu dựng hình chân thực, cũng như các hiệu ứng ánh sáng, đổ bóng phức tạp.

Các thành phần khác trong Xe2

Ngoài XMX Engine và RTU, kiến trúc Xe2 còn bao gồm nhiều cải tiến quan trọng khác:

• Xe Vector Engines (XVE): Mỗi Xe Core chứa 8 XVE. Các XVE này thực thi các lệnh với độ rộng SIMD16 (Single Instruction, Multiple Data – Một lệnh, Nhiều dữ liệu) nguyên bản, giúp cải thiện hiệu quả xử lý so với kiến trúc SIMD8 được sử dụng trước đây.
• Render Slice: Đây là đơn vị xây dựng cơ bản của GPU Xe2. Mỗi Render Slice bao gồm 4 Xe Core, 4 RTU và 32 XMX Engine, cùng với các khối chức năng hỗ trợ khác.
• Media Engine: GPU Xe2 được trang bị 2 Media Engine độc lập, cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng mạnh mẽ cho việc mã hóa (encode) và giải mã (decode) các bộ giải mã video (codec) phổ biến nhất hiện nay. Các codec được hỗ trợ gồm H.264, H.265 (HEVC), VP9 và đặc biệt là AV1 (bao gồm cả mã hóa và giải mã). Ngoài ra, Xe2 còn hỗ trợ định dạng chuyên nghiệp XAVC-H của Sony. Đây là một lợi thế lớn cho các quy trình làm việc liên quan đến chỉnh sửa video, sản xuất nội dung đa phương tiện và streaming trực tuyến.
• Cải tiến bộ nhớ đệm (cache) và băng thông: Kiến trúc Xe2 mang đến những cải tiến đáng kể cho hệ thống bộ đệm. Bộ nhớ đệm L2 (L2 cache) được nâng cấp với khả năng nén dữ liệu mới theo tỷ lệ "8 thành N" và cơ chế giải phóng tài nguyên không cần thiết nhanh chóng hơn, giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng thông bộ nhớ. Các cải tiến khác có ở bộ đệm màu pixel (pixel color cache) và bộ đệm HiZ/Z/Stencil (Hierarchical Z-Buffer/Z-Buffer/Stencil Buffer).
• Geometry Engine: Khối xử lý hình học (Geometry Engine) cũng được tăng cường sức mạnh, với khả năng tìm nạp đỉnh (vertex fetch) gấp 3 lần và hiệu năng xử lý mesh shader gấp 3 lần so với kiến trúc Alchemist.

Những cải tiến trong kiến trúc Xe2 cho thấy một sự thay đổi đáng kể trong chiến lược của Intel. Thay vì chỉ là một bản nâng cấp thông thường, Xe2 tập trung mạnh mẽ vào các lĩnh vực chuyên biệt như AI (thông qua XMX Engine), Ray Tracing (qua RTU cải tiến) và xử lý Media (với Media Engine hỗ trợ AV1 encode/decode). Đây đều là những lĩnh vực đang có tốc độ phát triển nhanh nhất và nhu cầu cao nhất trong thị trường máy trạm chuyên nghiệp. Điều này cho thấy Intel đang lắng nghe nhu cầu của thị trường và định hướng sản phẩm của mình để đáp ứng trực tiếp các yêu cầu của người dùng chuyên nghiệp. Thay vì cố gắng tạo ra một GPU "đa năng" nhưng có thể không quá nổi trội ở bất kỳ mảng nào, Xe2 dường như được "may đo" để đạt được sự xuất sắc trong các tác vụ chuyên biệt. Cách tiếp cận này có thể giúp Intel tạo ra lợi thế cạnh tranh ở các phân khúc ngách quan trọng, thay vì phải đối đầu trực diện với các đối thủ trên mọi mặt trận.

Đặc biệt, việc tích hợp khả năng mã hóa AV1 bằng phần cứng (AV1 hardware encode) vào Arc Pro B Series là một lợi thế cạnh tranh đáng kể. AV1 là một codec video mã nguồn mở, miễn phí bản quyền, mang lại hiệu quả nén cao hơn so với H.265/HEVC, đồng nghĩa với chất lượng video tốt hơn ở cùng một bitrate hoặc dung lượng file nhỏ hơn ở cùng chất lượng. Trong khi việc giải mã AV1 bằng phần cứng đã trở nên tương đối phổ biến, khả năng mã hóa AV1 bằng phần cứng vẫn còn hạn chế hơn trên nhiều GPU. Do đó, tính năng này trên Arc Pro B  Series sẽ được các nhà sáng tạo nội dung, streamer và các chuyên gia làm việc với video đánh giá rất cao. Nó không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm đầu ra mà còn giảm thời gian tải lên (upload), tiết kiệm băng thông và chi phí lưu trữ. Đây là tính năng đón đầu xu hướng chuyển dịch sang codec AV1 của ngành công nghiệp nội dung số.