Nguồn:, “Could AMD break Nvidia’s chokehold on chips?” The Economist, 31/01/2024.
Biên dịch: Đỗ Đặng Nhật Huy
“Đây là công cụ tăng tốc AI (AI accelerator) tiên tiến nhất trong ngành,” Lisa Su, CEO của Advanced Micro Devices (AMD), tuyên bố tại buổi ra mắt chip MI300 mới của công ty vào tháng 12. Bà Su trình bày một loạt thông số kỹ thuật: 153 tỷ bóng bán dẫn, 192 gigabyte bộ nhớ, và băng thông bộ nhớ 5,3 terabyte mỗi giây. Tức là lần lượt gấp khoảng 2, 2,4 và 1,6 lần so với H100, chip trí tuệ nhân tạo hàng đầu của Nvidia. Trong năm qua, sức mạnh của Nvidia trong vai trò công ty hàng đầu cung cấp phần cứng cho cuộc đua AI đã đưa họ trở thành công ty có giá trị thứ năm nước Mỹ, với vốn hóa thị trường lên tới 1,5 nghìn tỷ USD. Tuy nhiên, hầu hết các chuyên gia đều đồng ý rằng cả những con số lẫn bà Su đều không hề nói dối: MI300 thực sự vượt trội hơn H100. Các nhà đầu tư cũng thích nó – thể hiện qua việc giá cổ phiếu AMD tăng 10% trong ngày hôm sau.
Vào ngày 30 tháng 1, trong cuộc họp báo cáo thu nhập quý, AMD thông báo họ dự kiến đạt doanh số 3,5 tỷ USD trong năm nay đối với MI300. Họ cũng báo cáo doanh thu mạnh mẽ 23 tỷ USD trong năm 2023, gấp bốn lần so với năm 2014, thời điểm bà Su trở thành giám đốc điều hành. Giá trị thị trường của AMD tăng gấp 100 lần trong thời gian bà Su tại nhiệm, lên tới 270 tỷ USD. Nếu so với lợi nhuận dự báo trong 12 tháng tới, mức định giá của AMD thậm chí còn cao hơn cả Nvidia. Năm ngoái, AMD đã vượt mặt Intel, công ty từng thống trị ngành sản xuất chip của Mỹ, để trở thành công ty bán dẫn có giá trị thứ hai ở đất nước này. Giờ đây họ đang nhắm đến mục tiêu lớn nhất.
Chỉ mười năm trước tham vọng như vậy thật là viễn vông đối với AMD. Khi đó công ty này còn đang trải qua một “cuộc khủng hoảng sống còn,” theo lời của Mark Papermaster, giám đốc công nghệ của AMD. Năm 2008, hãng đã tách hoạt động kinh doanh chế tạo chip để tập trung vào thiết kế bộ vi xử lý, chuyển mảng gia công sản xuất cho các nhà sản xuất chip như TSMC của Đài Loan. Ý tưởng là để có thể cạnh tranh tốt hơn trên mặt trận thiết kế với Intel, công ty có năng lực chế tạo khổng lồ mà AMD không thể hy vọng sánh kịp.
Nhưng chiến lược ấy đổ vỡ. Một số chip của AMD đã thất bại. Doanh số bán bộ xử lý trung tâm (CPU), chủ yếu dành cho máy tính cá nhân, giảm mạnh. Đến năm 2013, họ thậm chí phải bán và thuê lại trụ sở ở Austin để huy động tiền mặt. Một năm sau, bà Su thừa kế một đống nợ ròng hơn 1 tỷ USD, lỗ ròng hàng năm 400 triệu USD và giá trị thị trường chưa đến 3 tỷ USD, giảm so với mức 20 tỷ USD của năm 2006.
Bà nhận ra rằng cách duy nhất để AMD quay trở lại cuộc chơi là tránh xa thị trường máy tính đang bão hoà và tập trung vào các lĩnh vực hứa hẹn hơn như CPU cho máy chủ trung tâm dữ liệu và bộ xử lý đồ họa (GPU). Bà và ông Papermaster đã đánh cược vào một kiến trúc CPU mới được thiết kế để đánh bại Intel không chỉ về giá mà còn về hiệu năng.
Ý tưởng là sử dụng cách tiếp cận giống như Lego để chế tạo chip. Bằng cách chia chip thành các phần nhỏ, AMD có thể trộn và ghép các khối để lắp ráp các loại chip khác nhau với chi phí thấp hơn. Khi những con chip tổng hợp đầu tiên theo kiểu này được phát hành vào năm 2017, chúng có hiệu số nhanh hơn và rẻ hơn hẳn so với các sản phẩm đối thủ của Intel, một phần do Intel tự bắn vào chân mình (nhất là những sai sót liên tục trong sản xuất khi sản xuất các bóng bán dẫn ngày càng nhỏ). Trong mười năm qua, thị phần CPU máy chủ béo bở của AMD đã tăng từ con số 0 lên 30%, phá vỡ thế độc quyền của Intel.
Sau khi đánh bại một gã khổng lồ, giờ đây AMD lại đương đầu với một Goliath khác. Cuộc đua với Nvidia khác cuộc đua với Intel. Nhưng nó cũng có thể là vấn đề cá nhân – bà Su và Jensen Huang, ông chủ gốc Đài Loan của Nvidia, là họ hàng xa. Song không như Intel, cả Nvidia lẫn AMD đều chỉ thiết kế chip, và do đó ít bị mắc sai sót trong sản xuất. Và quy mô thị trường cũng lớn hơn. Giá trị thị trường 1,5 nghìn tỷ USD của Nvidia được xác định bởi sự thống trị của họ trên thị trường GPU — không phải vì tính hữu dụng của chúng trong chơi game mà vì chúng là loại chip tốt nhất để đào tạo các mô hình AI. Bà Su dự đoán doanh số bán chip AI toàn cầu sẽ đạt 400 tỷ USD vào năm 2027, tăng từ 40 tỷ USD của năm ngoái. Liệu bà có cơ hội trước Nvidia không?
Nvidia là một đối thủ đáng gờm. Cả doanh thu và lợi nhuận hoạt động của họ đều gấp ba lần AMD. Theo ngân hàng đầu tư Jefferies, Nvidia đang thống trị thị trường chip tăng tốc AI, chiếm 86% doanh số toàn cầu của loại linh kiện này; và trước khi ra mắt MI300, AMD hầu như không có chân trong cuộc chơi. Ngoài phần cứng chip, Nvidia còn cung cấp thiết bị mạng kết nối các cụm chip và phần mềm, được gọi là CUDA, để quản lý khối lượng công việc AI. Doug O’Laughlin đến từ Fabricated Knowledge, một công ty nghiên cứu, cho biết Nvidia thống trị ngành sản xuất chip AI vì họ cung cấp những con chip tốt nhất, bộ kết nối mạng tốt nhất, và phần mềm tốt nhất.
Bộ xử lý mới của AMD cho thấy nó có thể cạnh tranh với Nvidia về phần cứng bán dẫn. Giám đốc công nghệ Papermaster cho biết đây là thành quả của sự đầu tư kéo dài 10 năm qua. AMD đang chi gần 6 tỷ đô la mỗi năm cho nghiên cứu và phát triển, gần bằng Nvidia — tức là gấp đôi theo tỷ trọng trên doanh thu. Điều này cho phép họ điều chỉnh cách tiếp cận Lego của mình cho GPU. Việc kết hợp hàng chục khối — hoặc “chiplets” — vào một con chip duy nhất cho phép AMD đặt các bộ xử lý và bộ nhớ gần nhau, giúp tăng tốc độ xử lý. Vào tháng 12, OpenAI, nhà phát triển ChatGPT và là công ty khởi nghiệp AI nổi tiếng nhất thế giới, cho biết sẽ sử dụng MI300 cho một số hoạt động huấn luyện AI.
Để vượt qua Nvidia về mạng và phần mềm, AMD đang hợp tác với các công ty khác. Trong tháng 12, họ đã công bố hợp tác với các nhà sản xuất thiết bị mạng, trong đó có hai công ty lớn nhất là Broadcom và Cisco. Họ cũng đang hậu thuẫn một sáng kiến nguồn mở cho giao tiếp giữa chip với chip mang tên Ultra Ethernet Consortium, như một giải pháp thay thế cho InfiniBand của Nvidia.
Vị trí dẫn đầu về phần mềm của Nvidia là khó đuổi kịp hơn. Họ đã đầu tư vào CUDA từ giữa những năm 2000, rất lâu trước làn sóng AI hiện nay. Các nhà phát triển và nhà nghiên cứu AI rất thích nền tảng này, vốn cho phép họ tinh chỉnh hiệu suất của bộ xử lý Nvidia. AMD hy vọng sẽ thu hút khách hàng rời xa Nvidia bằng cách mở mã nguồn của phần mềm họ tự làm, ROCM, và cung cấp các công cụ để giúp việc chuyển đổi mượt mà hơn, bằng cách dịch các chương trình CUDA sang ROCM.
Đánh bại Nvidia trên sân nhà của chính họ sẽ không dễ dàng. Công ty của ông Huang không đứng yên. Gần đây, hãng đã công bố kế hoạch tung ra một con chip mới hàng năm thay vì hai năm một lần. Những gã khổng lồ công nghệ với tham vọng lớn nhất về AI — Alphabet, Amazon, Meta và Microsoft — đang bận rộn thiết kế chip tăng tốc của riêng họ. Bất chấp doanh số bán hàng mạnh mẽ, các nhà đầu tư vẫn thất vọng với dự báo của AMD về ngày giao hàng MI300. Giá cổ phiếu AMD đã giảm 3% chỉ một ngày sau khi tập đoàn công bố kết quả mới nhất.
Tuy vậy, AMD có một lá bài quan trọng. Họ không phải là Nvidia. Các công ty AI đang mỏi mắt đi tìm một giải pháp thay thế cho Nvidia, khi công ty này dựa vào thế thống trị để tính giá cao và đặt giới hạn mua cho từng công ty (vì nhu cầu cao hơn khả năng sản xuất). Vivek Arya của Bank of America lưu ý, bất chấp những nỗ lực tự thiết kế phần cứng, các công ty công nghệ lớn vẫn sẽ phải dựa vào các nhà sản xuất chip trong một thời gian, và AMD mang đến cho họ một lựa chọn thay thế. Microsoft và Meta đã công bố kế hoạch sử dụng GPU của AMD trong trung tâm dữ liệu của họ. Và nếu Nvidia trượt chân, AMD sẽ có mặt để nhặt nhạnh những mảnh Lego. Cứ hỏi Intel thì biết./.
