Kể từ khi trí tuệ nhân tạo tạo sinh xuất hiện trên trang nhất vào năm 2022, nhà đầu tư đã đổ tiền vào Nvidia với kỳ vọng rằng vị thế dẫn đầu trong mảng phần cứng AI sẽ mang lại lợi nhuận khổng lồ.
Kỳ vọng đó đã được đền đáp. Cuối tháng 10, giá trị vốn hóa của Nvidia chạm mốc 5.000 tỉ USD. Trong năm nay, công ty dự kiến đạt lợi nhuận ròng cao hơn tổng doanh thu của hai đối thủ lớn nhất cộng lại. Hàng loạt khoản đầu tư trị giá hàng tỉ USD vào trung tâm dữ liệu gần đây cho thấy cơn sốt AI vẫn chưa hạ nhiệt.
Tuy nhiên, đà tăng giá cổ phiếu quá nhanh và sự thiếu minh bạch trong một số thương vụ khiến nhiều người trong ngành bắt đầu đặt câu hỏi: Liệu mọi thứ có đang diễn ra quá vội vàng? Một số lo ngại rằng, khi thị trường hạ nhiệt, nhu cầu sinh lời có đủ để bù đắp cho những khoản đầu tư cơ sở hạ tầng AI khổng lồ hay không.
CEO Nvidia Jensen Huang bác bỏ nhận định cho rằng AI đang hình thành một bong bóng có thể sớm vỡ. Ông liên tục đi khắp thế giới để thuyết phục các chính trị gia còn hoài nghi về công nghệ này, đồng thời kêu gọi dỡ bỏ các rào cản an ninh quốc gia đang ngăn Nvidia bán dòng chip mạnh nhất và có biên lợi nhuận cao nhất của mình tại Trung Quốc, thị trường bán dẫn lớn nhất toàn cầu.
Những dòng chip AI nào của Nvidia đang được ưa chuộng nhất?
Sản phẩm sinh lời nhất hiện nay của Nvidia là dòng chip tăng tốc AI Blackwell, được đặt theo tên nhà toán học David Blackwell, học giả người da màu đầu tiên được kết nạp vào Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ. Tương tự dòng Hopper trước đó, Blackwell được phát triển từ chip xử lý đồ họa (GPU) vốn dùng trong trò chơi điện tử. Dòng sản phẩm này có nhiều phiên bản khác nhau, từ “card” rời đến cụm máy tính hiệu suất cao.
Cả Hopper và Blackwell đều có khả năng biến một nhóm máy tính trang bị chip Nvidia thành một đơn vị xử lý duy nhất, giúp tăng tốc độ tính toán và xử lý dữ liệu khổng lồ. Đây là yếu tố then chốt trong việc huấn luyện các mạng nơ-ron nền tảng cho AI thế hệ mới. Ngoài ra, Nvidia cũng đã tối ưu dòng chip của mình để cải thiện khả năng xử lý giai đoạn “suy luận” (inference), chẳng hạn giúp AI phân biệt mèo với chó dựa trên đặc điểm nhận dạng. Nhu cầu cho chức năng này đang tăng nhanh khi AI được ứng dụng vào ngày càng nhiều tác vụ.
Nvidia hiện cung cấp Blackwell dưới nhiều cấu hình khác nhau, bao gồm bộ siêu chip GB200, sự kết hợp giữa hai GPU Blackwell và một CPU Grace, bộ xử lý trung tâm thực hiện lệnh trong máy tính. CPU Grace cũng được đặt theo tên nhà khoa học máy tính Grace Hopper.
Điều gì khiến chip AI của Nvidia trở nên đặc biệt?
Ra đời từ năm 1993, Nvidia vốn là “ông vua” trong mảng GPU, bộ xử lý đồ họa tạo ra hình ảnh hiển thị trên màn hình máy tính. Những dòng GPU cao cấp có hàng ngàn lõi xử lý, cho phép thực hiện đồng thời nhiều tác vụ, từ đó tạo ra hiệu ứng 3D phức tạp như bóng đổ hay phản chiếu trong các trò chơi tốc độ cao.
Từ đầu những năm 2000, kỹ sư của Nvidia nhận thấy GPU có thể cải tiến để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác. Cùng lúc, các nhà nghiên cứu AI phát hiện chip này có thể giúp họ biến các công trình thành hiện thực.
Các nền tảng AI tạo sinh học cách dịch ngôn ngữ, tóm tắt văn bản hay tạo hình ảnh bằng cách “tiêu hóa” khối dữ liệu khổng lồ có sẵn. Càng tiếp nhận nhiều, hiệu suất càng cao. Quá trình học diễn ra thông qua hàng tỉ lần thử và sai, đòi hỏi năng lực tính toán cực lớn.
Theo Nvidia, Blackwell có hiệu suất huấn luyện AI cao gấp 2,5 lần dòng Hopper. Thiết kế mới chứa lượng bóng bán dẫn quá lớn, các công tắc siêu nhỏ quyết định sức mạnh xử lý của chip, đến mức không thể sản xuất theo cách truyền thống. Thay vào đó, Blackwell gồm hai chip tách biệt được ghép lại bằng kết nối đặc biệt, cho phép vận hành trơn tru như một thể thống nhất.
Với những khách hàng đang chạy đua huấn luyện hệ thống AI cho các tác vụ mới, hiệu suất của Hopper và Blackwell là yếu tố sống còn. Chính phủ Mỹ đã cấm xuất khẩu các dòng chip này sang Trung Quốc, do tầm quan trọng chiến lược của chúng.
Các đối thủ của Nvidia đang làm gì?
Advanced Micro Devices (AMD) và Intel đang nỗ lực thu hẹp khoảng cách với Nvidia trong mảng chip AI. Tuy nhiên, theo hãng nghiên cứu IDC, Nvidia hiện kiểm soát khoảng 90% thị phần GPU cho trung tâm dữ liệu. Việc thiếu cạnh tranh thực sự khiến các khách hàng lớn như Amazon, Google và Microsoft lo ngại, từ đó thúc đẩy họ tự phát triển chip cho hệ thống điện toán đám mây của riêng mình.
Tại triển lãm công nghệ Computex ở Đài Loan hồi tháng 5, Nvidia thể hiện thiện chí với xu hướng khách hàng tự sản xuất linh kiện cốt lõi. Ông Huang tuyên bố công nghệ NVLink, nền tảng kết nối tốc độ cao giữa các chip chính trong máy chủ, sẽ được mở rộng cho sản phẩm từ các công ty khác. Trước đó, NVLink chỉ dành riêng cho chip xử lý và chip tăng tốc của Nvidia.
AMD, đối thủ lớn nhất trong mảng GPU, vừa ký hợp đồng cung cấp lượng lớn chip tăng tốc AI thế hệ mới cho OpenAI, đơn vị phát triển ChatGPT, và cũng có thỏa thuận với Oracle. Những thương vụ này cho thấy AMD đang dần trở thành lựa chọn thay thế đáng tin cậy.
Nvidia làm gì để giữ vị thế dẫn đầu?
Nvidia liên tục nâng cấp cả phần cứng lẫn phần mềm với tốc độ chưa có đối thủ nào theo kịp. Công ty cũng phát triển hệ thống cụm máy tính giúp khách hàng dễ dàng mua chip số lượng lớn và triển khai nhanh chóng. Ông Huang thường xuyên xuất hiện tại các hội chợ công nghệ và sự kiện doanh nghiệp trên toàn cầu để giới thiệu sản phẩm và công bố hợp tác mới.
Nvidia cam kết sẽ ra mắt sản phẩm chủ lực mới mỗi năm trong nhiều năm tới. Theo ông Huang, đây là mức đầu tư chưa từng có, nhằm thúc đẩy đổi mới trong ngành. Những cam kết này cũng như lời cảnh báo gửi đến đối thủ: Họ đang phải đuổi theo một đoàn tàu không ngừng lao về phía trước.
Nhu cầu chip AI hiện ra sao?
Ông Huang và ban lãnh đạo Nvidia nhiều lần nhấn mạnh rằng công ty đang có lượng đơn hàng vượt xa năng lực cung ứng, ngay cả với các dòng chip đời cũ. Cuối tháng 10, tại một hội nghị ở Washington DC, Nvidia dự báo bộ phận trung tâm dữ liệu sẽ mang lại khoảng 500 tỉ USD trong năm quý tới. Con số này khiến ngay cả những nhà phân tích lạc quan nhất cũng phải điều chỉnh dự báo và giúp vốn hóa công ty tăng thêm 400 tỉ USD chỉ trong một tuần.
Microsoft, Amazon, Meta và Google đã công bố kế hoạch đầu tư tổng cộng hàng trăm tỉ USD để phát triển AI và mở rộng hạ tầng trung tâm dữ liệu. OpenAI cũng liên tục bổ sung năng lực tính toán để triển khai trong tương lai gần. Dù vẫn còn lo ngại rằng ứng dụng thực tế của AI chưa đủ lớn để biện minh cho quy mô đầu tư như hiện nay, làn sóng xây dựng vẫn chưa có dấu hiệu dừng lại.
AMD và Intel đang ở đâu trong cuộc đua chip AI?
AMD ra mắt dòng chip Instinct năm 2023 để cạnh tranh trực tiếp với Nvidia. Phiên bản nâng cấp MI450 dự kiến ra mắt vào năm sau và đã có trong kế hoạch của Oracle lẫn OpenAI. CEO AMD Lisa Su, người nổi tiếng điềm tĩnh, ước tính thị trường chip AI mà công ty hướng đến có giá trị hàng trăm tỉ USD.
Trong khi đó, Intel, từng là nhà sản xuất chip xử lý hàng đầu trong thời kỳ Nvidia vươn lên, đang khởi động lại nỗ lực tham gia thị trường chip tăng tốc AI. Ban lãnh đạo mới của công ty đang tập trung huy động vốn để củng cố bảng cân đối tài chính. Hiện tại, Intel chưa có sản phẩm cạnh tranh nào dự kiến ra mắt trong vòng một năm tới. Trong thời gian đó, hãng chọn hợp tác thay vì đối đầu với Nvidia. Các dòng chip kết hợp giữa hai bên cho máy tính cá nhân và trung tâm dữ liệu sẽ sớm xuất hiện, mở ra thị trường mới cho cả hai.
Yếu tố địa chính trị
Chính phủ Mỹ và Trung Quốc hiện là thách thức lớn nhất với doanh thu của Nvidia, vượt xa mọi đối thủ cạnh tranh. Tháng 4, Nvidia cho biết phải ghi giảm 5,5 tỉ USD hàng tồn kho do lệnh cấm bán chip H20 cho khách hàng Trung Quốc. Đây là dòng chip đã bị cắt giảm tính năng để tuân thủ các quy định kiểm soát xuất khẩu nghiêm ngặt trước đó. Sau đó, Mỹ cho phép Nvidia tiếp tục bán dòng chip này, nhưng chính quyền Bắc Kinh lập tức đáp trả bằng yêu cầu doanh nghiệp trong nước hạn chế sử dụng sản phẩm của Nvidia.
Ông Huang đã đến Washington để vận động Tổng thống Donald Trump rằng hợp tác với Trung Quốc sẽ giúp bảo vệ an ninh quốc gia Mỹ. Theo ông, nếu các công ty Mỹ không cung cấp nền tảng AI, các quốc gia khác, đặc biệt là Trung Quốc với Huawei, sẽ nhanh chóng lấp đầy khoảng trống đó và đe dọa vị thế công nghệ hàng đầu của Mỹ.
Lập luận này đang dần thuyết phục được một số chính trị gia tại Washington. Tổng thống Trump nhiều lần nhắc đến sản phẩm của Nvidia và cho biết ông đã thảo luận về chúng với các nhà lãnh đạo Trung Quốc. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có thỏa thuận cụ thể nào cho phép Nvidia nối lại hoạt động kinh doanh tại thị trường quan trọng này.
— Với sự hỗ trợ của Vlad Savov, Saritha Rai, và Ingrid Fuary-Wagner
