Ảnh minh họa - Ảnh: VGP
Theo bài viết trên Project Syndicate, cuộc cạnh tranh trí tuệ nhân tạo (AI) không còn chỉ phụ thuộc vào việc ai phát triển được mô hình tiên tiến hơn. Khi công nghệ chuyển từ giai đoạn nghiên cứu sang triển khai trên quy mô lớn, vị thế dẫn đầu ngày càng được quyết định bởi năng lực tính toán, chip bán dẫn, trung tâm dữ liệu, điện năng và quy mô thị trường đủ lớn để bảo đảm hiệu quả cho các khoản đầu tư khổng lồ.
Kiến trúc mạng nơron nhân tạo Transformer ra đời năm 2017 đã mở ra nền tảng kỹ thuật cho các mô hình ngôn ngữ lớn. Đến năm 2022, sự xuất hiện của ChatGPT chứng minh sức hấp dẫn của AI đối với thị trường, thúc đẩy làn sóng đầu tư chưa từng có vào bộ xử lý, thiết bị mạng, hệ thống làm mát, điện năng và nền tảng điện toán đám mây. AI vì thế không chỉ là cuộc cách mạng phần mềm, mà còn là cuộc chuyển đổi lớn về vốn vật chất và năng lực công nghiệp.
Trong nhiều thập niên, ngành bán dẫn phát triển dựa trên định luật Moore, theo đó số lượng bóng bán dẫn trên vi mạch tăng gấp đôi sau mỗi khoảng 2 năm. Tuy nhiên, từ giữa những năm 2000, việc thu nhỏ bóng bán dẫn không còn giúp giảm điện áp tương ứng, khiến bộ xử lý dễ bị quá nhiệt.
Để tiếp tục nâng hiệu suất, ngành công nghiệp phải phát triển bộ xử lý đa lõi, chip đồ họa, bộ gia tốc chuyên dụng, bộ nhớ băng thông cao, công nghệ đóng gói tiên tiến và mạng tốc độ cao. AI tạo sinh là ứng dụng đại chúng đầu tiên khai thác đầy đủ kiến trúc mới này. Đằng sau một công cụ trò chuyện đơn giản là hệ thống quy mô lớn, gồm hàng nghìn chip chuyên dụng, mạng truyền dữ liệu tốc độ cao, hệ thống làm mát công nghiệp và nguồn điện ổn định. Theo Chỉ số AI 2025 của Đại học Stanford, lượng năng lực tính toán được sử dụng để huấn luyện các mô hình tiên tiến tăng gấp đôi sau khoảng 5 tháng. Epoch AI ước tính năng lực tính toán dành cho các mô hình hàng đầu đã tăng gần 5 lần mỗi năm kể từ năm 2020.
Mọi cường quốc hiện đều coi quyền kiểm soát chuỗi cung ứng bán dẫn là lợi ích chiến lược. Những nút thắt của AI vẫn nằm ở chip xử lý, bộ nhớ, thiết bị sản xuất, công nghệ đóng gói và điện năng.
Mỹ đã chuyển hướng mạnh với Đạo luật CHIPS và Khoa học năm 2022, cam kết khoảng 52 tỷ USD ngân sách công và thúc đẩy hơn 450 tỷ USD vốn đầu tư tư nhân cho sản xuất bán dẫn trong nước.
TSMC đã nâng kế hoạch đầu tư vào tổ hợp sản xuất tại bang Arizona lên 265 tỷ USD. Trong khi đó, năng lực sản xuất chip tiên tiến tiếp tục mang lại cho vùng lãnh thổ Đài Loan (Trung Quốc) vị trí đặc biệt trong chuỗi cung ứng toàn cầu và củng cố vai trò của “lá chắn silicon” đối với an ninh hòn đảo.
Hàn Quốc kiểm soát một nút thắt khác là bộ nhớ. Samsung, SK Hynix và Micron của Mỹ hiện chiếm hơn 90% thị trường DRAM toàn cầu. SK Hynix cũng trở thành nhà cung cấp hàng đầu về bộ nhớ băng thông cao, một thành phần thiết yếu để huấn luyện các mô hình AI.
Trung Quốc là ví dụ nổi bật về tác động của chính sách công nghiệp. Nước này bắt đầu từ các công đoạn lắp ráp và kiểm thử bán dẫn có giá trị thấp, sau đó mở rộng sang đóng gói tiên tiến, bộ nhớ, chế tạo chip và nghiên cứu thiết bị quang khắc.
Trung Quốc hiện tự sản xuất khoảng 35% thiết bị bán dẫn, trong khi doanh nghiệp trong nước cung cấp hơn 40% công cụ được sử dụng trong một số công đoạn quan trọng như khắc và lắng đọng màng mỏng. Dù vẫn còn tụt hậu về quang khắc, phần mềm thiết kế và vật liệu quang trở, nước này đã xây dựng năng lực trong gần như toàn bộ chuỗi giá trị bán dẫn.
Khi các tập đoàn điện toán đám mây như Google, Amazon và Microsoft tự thiết kế bộ gia tốc AI, ranh giới giữa doanh nghiệp thiết kế chip và nhà sản xuất phần cứng ngày càng thu hẹp. Tuy nhiên, các tập đoàn này vẫn phụ thuộc nhiều vào TSMC trong khâu chế tạo những loại chip tiên tiến nhất.
Nút thắt chiến lược vì thế đang chuyển từ thiết kế sang sản xuất, đóng gói và năng lượng. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự báo lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu sẽ tăng hơn gấp đôi vào năm 2030, đạt khoảng 945 terawatt giờ, tương đương gần 3% tổng lượng điện toàn cầu.
Thách thức không chỉ là xây dựng thêm trung tâm dữ liệu, mà còn phải bảo đảm đất đai, thiết bị, công suất lưới điện và giấy phép vận hành. Hiện máy chủ chiếm khoảng 60% chi phí vận hành hằng năm của một trung tâm dữ liệu lớn, trong khi điện năng chiếm khoảng 7%. Tuy nhiên, khi phần cứng trở nên rẻ và tiêu chuẩn hóa hơn, tỷ trọng chi phí điện có thể tăng lên. Nguồn điện dồi dào, ổn định và giá thấp sẽ ngày càng quyết định quốc gia hoặc doanh nghiệp nào giành lợi thế.
Điều này đồng nghĩa cuộc đua chip cũng là cuộc đua năng lượng. Một bộ xử lý có hiệu suất thấp hơn chưa chắc tạo ra bất lợi quyết định nếu doanh nghiệp có thể tiếp cận nguồn điện giá rẻ. Mỹ có lợi thế nhờ thị trường lớn, thị trường vốn sâu, những nhà cung cấp điện toán đám mây hàng đầu và khả năng triển khai công nghệ trên quy mô lớn. Trung Quốc có ưu thế về năng lực xây dựng chuỗi cung ứng bán dẫn tương đối hoàn chỉnh và mở rộng hệ thống điện. Trong khi đó, châu Âu vẫn gặp khó khăn trong việc biến thành tựu nghiên cứu thành năng lực sản xuất công nghiệp.
Cuộc cạnh tranh công nghệ toàn cầu do đó đã thay đổi về bản chất. Trong nhiều thập niên, các quốc gia tập trung đẩy xa giới hạn khoa học và thiết kế chip. Ngày nay, chiến thắng phụ thuộc không kém vào khả năng xây dựng hạ tầng vật chất giúp các đột phá khoa học trở thành sản phẩm thương mại. Chu kỳ đổi mới tiếp theo của AI sẽ được đo không chỉ bằng kích thước nanomet của chip, mà còn bằng số watt điện năng mà các nền kinh tế có thể sản xuất.
Bình luận (0)