Sáng chế giải phóng sức mạnh của MacBook Air M2 lên ngang MacBook Pro, hứa hẹn cuộc cách mạng cho laptop siêu mỏng

Với MacBook Air M2, Apple đạt được thiết kế siêu mỏng dù vẫn trang phần cứng mạnh mẽ một phần là nhờ thiết kế không quạt (fanless). Thay vào đó, chiếc máy này dựa vào keo tản nhiệt để chuyển luồng khí nóng ra khỏi vi xử lý. MacBook Air vốn đã là một cỗ máy mạnh mẽ, nhưng nếu có thêm một chiếc quạt để thổi khí nóng ra ngoài thì liệu nó sẽ hoạt động tốt hơn hay không?

Frore Systems là một công ty startup với số vốn tài trợ là 116 triệu USD và sản phẩm mà công ty mong muốn mang đến chính là AirJet Mini, một thiết bị tản nhiệt bằng sóng siêu âm cực nhỏ hứa hẹn mang đến đột phá trên những hệ thống máy tính không quạt mà điển hình là MacBook Air của Apple.

Về cơ bản AirJet Mini là chip làm mát áp điện (piezoelectric) nặng chỉ 9 gram và mỏng hơn hai đồng xu Mỹ chồng lên nhau (nghĩa là mỏng hơn 3,3mm). Trên lý thuyết, mỗi chiếc AirJet Mini tiêu thụ một watt và có khả năng loại bỏ 4,25 watt nhiệt. Nói tóm lại, nó khá phù hợp để sử dụng trên laptop thiết kế không quạt, nhưng thực tế ra sao?

Theo thử nghiệm thực tế mà trang TheVerge quan sát được, chip M2 của Apple có thể chạy nhanh hơn, lâu hơn với công nghệ của Frore. Không có nó, MacBook Air 15 inch M2 “giống như một vận động viên không thể chạy nước rút vô thời hạn mà không hết hơi”. Nhưng với ba AirJet Mini, chiếc laptop đó đã có thêm một làn gió mới, tiếp sức để có thể luôn hoạt động ở mức cao nhất. 

Có sự khác biệt dễ nhận thấy giữa MacBook Air 15 inch bình thường và chiếc máy đã được lắp AirJet Mini, máy càng chạy trong thời gian dài thì khác biệt càng lớn.

Trong bài kiểm tra điểm benchmark kéo dài nhiều phút đầu tiên như Cinebench R23 hoặc Shadow of the Tomb Raider, phiên bản AirJet đã vượt lên dẫn trước một chút, chẳng hạn như 29 khung hình/giây với bản có AirJet so với 28 khung hình/giây trên máy không có. Benchmark Xcode hoàn thành sau 172,7 giây trên AirJet so với 178,2 giây trên MacBook Air thường.

Ba AirJet Mini và một bộ tản nhiệt tùy chỉnh bên trong MacBook Air 15 inch M2. 

Mặt sau của bộ tản nhiệt - AirJet hút mạnh không khí qua một chồng lá tản nhiệt bằng đồng trên bộ tản nhiệt tùy biến gắn vào bảng mạch logic của Apple.

Nhưng sau nửa giờ chơi liên tục trên Shadow of the Tomb Raider, số khung hình đã giảm xuống mức 22 khung hình/giây ở máy MacBook Air gốc, đây là con số khiến chúng ta không thể thoải mái để chơi game nữa. Ngược lại, chiếc máy có gắn AirJet vẫn đạt 27 khung hình/giây. Tình trạng giật hình ngày càng nặng trên máy MacBook gốc ở mốc 40 phút - trong khi AirJet vẫn tiếp tục hoạt động trơn tru.

Với Cinebench R23, điểm đa lõi giảm nghiêm trọng chỉ sau một vài lần chạy — từ 8775 trên AirJet xuống 8380 trên máy không có. Theo dữ liệu phân tích do Frore cung cấp, máy MacBook nguyên bản đơn giản là không thể duy trì cùng xung nhịp CPU. Đôi khi, cả tốc độ xung nhịp và công suất đều giảm mạnh, có lẽ là do máy không có cách nào khác để tự làm mát vì thiết kế không quạt.

Frore cho biết, các vi xử lý ngày nay chỉ chạy nhanh ở mức chúng được làm mát kịp thời, dù nhiều chế độ “turbo” được quảng cáo, nhưng những máy tính mỏng nhất chỉ có thể duy trì sức mạnh tối đa trong một thời gian ngắn. Ví dụ: MacBook Air M2 của Apple có thể chạy ở tốc độ 3,2 GHz nhưng giảm xuống 2,8 GHz sau 30 phút sử dụng Cinebench R23.

Một biểu đồ từ Frore cho thấy tốc độ megahertz và sức mạnh bộ xử lý của Apple M2 (đường màu cam) có thể giảm mạnh như thế nào trong các tác vụ liên tục, so với bản có AirJet (màu xanh)

Theo TheVerge, quạt tản nhiệt chính là điểm khác biệt lớn nhất giữa MacBook Air M2 và MacBook Pro 13 inch M2. Frore cũng đã mang một chiếc MacBook Pro 13 inch M2 đến để thử nghiệm. Dù so khả năng tản nhiệt với MacBook Air 15 inch có thân máy to hơn thì cũng không phải quá ngang bằng, nhưng cũng phần nào cho chúng ta thấy liệu AirJet Mini có hiệu quả ra sao.

Kết quả là chiếc Air 15 inch đã được sửa đổi của Frore có thể hoạt động ngang hàng với Pro 13 inch, nhưng chưa thể vượt qua, dù bản Pro mất nhiều hơn bốn giây để hoàn thành quá trình chạy Xcode.

Frore phải tạo thêm không gian cho tản nhiệt trên MacBook Air 15 inch

Frore chọn MacBook Air 15 inch vì đây là một trong những chiếc laptop mỏng nhất từng được sản xuất. Không rõ liệu Apple có thể lắp quạt của MacBook Pro 13 inch, hay bất kỳ quạt nào khác hay không, nhưng ngay cả Frore cũng phải cẩn thận khoét 0,3mm ra khỏi thân máy để tạo cho AirJet một khe hở không khí đủ lớn để thực hiện công việc của chúng và công ty cuối cùng đã loại bỏ loa, ăng-ten Wi-Fi và thậm chí cả đầu nối bàn phím bên trong của máy Mac để lấy không gian cho bộ tản nhiệt.

Nhưng Frore đã làm được điều đó, giám đốc kỹ thuật Prabhu Sathyamurthy nói rằng chiếc laptop thậm chí còn có thể mỏng hơn nếu chúng được thiết kế với AirJet - chúng có thể đạt độ mỏng 9,5mm chỉ bằng cách thay thế bàn phím mỏng hơn và màn hình OLED mỏng.

Thiết kế máy tính AirJet với độ mỏng tối ưu của Frore

Tuy nhiên, có một điều chưa rõ là mức tiêu tốn năng lượng của hệ thống này. 

Dù Frore cho biết mỗi chip AirJet Mini của họ cần một watt điện, nhưng quan sát cho thấy thấy ba trong số chúng tiêu thụ hơn 5 watt từ cổng USB-C của MacBook và MacBook Air được trang bị AirJet rõ ràng tiêu hao pin nhanh hơn nhiều so với thiết kế không quạt gốc.

Dù sao thì ngay từ đầu, Frore đã nói rõ rằng chip của họ cần được tích hợp vào thiết bị để chúng hoạt động tối ưu. Sathyamurthy cho biết phiên bản hoàn chính của AirJet có thể tiêu thụ chỉ 0,1W hoặc 0,2W khi không hoạt động, bản thân AirJet Mini sẽ tắt cho đến khi hệ thống cần chúng hoạt động. Ông nói rằng người dùng bình thường sẽ thấy chúng hoạt động từ 10 đến 15% thời gian và hoàn toàn không dành cho các tác vụ như email và lướt web.

Chiếc máy demo có dây cáp nguồn USB-C dành cho AirJet, nơi từng là loa của MacBook.

Một ưu điểm nữa là chúng thổi êm hơn nhiều so với quạt thông thường. Chiếc laptop có AirJet Mini cũng có vẻ mát hơn một chút so với MacBook Air không quạt của Apple.

Cuối cùng, AirJet Mini có thành công hay không phụ thuộc rất nhiều vào việc các nhà sản xuất laptop có muốn áp dụng chúng hay không. Cho đến nay, Frore chỉ xác nhận chiếc PC mini Zotac là đồng ý dùng AirJet. Sabrent, Phison và OWC đã thử nghiệm các ổ SSD làm mát bằng AirJet. Frore cũng nghĩ rằng AirJet có thể phù hợp với Steam Deck. Tuy nhiên, Apple khó có thể là một trong số đó, vì công ty thường không muốn sử dụng những hệ thống bên ngoài cho sản phẩm của mình, trừ khi họ mua lại luôn cả Frore.

Frore cho biết AirJet Mini hiện đang được sản xuất hàng loạt với các phiên bản lớn hơn và nhỏ hơn đang được phát triển.