‘Vũ khí bí mật’ của Nvidia

Nvidia vốn nổi tiếng với những con chip AI mạnh mẽ. Trên thực tế, “sản phẩm” quan trọng nhất của hãng lại là một bức tường đóng, giúp giữ chân khách hàng và loại bỏ đối thủ cạnh tranh. Rào chắn này được “xây” từ phần mềm và những con chip bán dẫn siêu nhỏ.

Trong 2 thập kỷ qua, Nvidia đã tạo ra một “khu vườn đóng”, tương tự khu vườn nổi tiếng của Apple. Nhưng nếu hệ sinh thái phần mềm và dịch vụ của Apple hướng đến người tiêu dùng, trọng tâm của Nvidia lại là những đối tác muốn xây dựng hệ thống trí tuệ nhân tạo và phần mềm bằng chip.

Theo Wall Street Journal, khu vườn đóng chính là lý do khiến Nvidia dễ dàng dẫn đầu, bất chấp mọi cạnh tranh từ các nhà sản xuất chip khác, thậm chí là cả những Big Tech như Google và Amazon.

“Hệ điều hành” cho AI

Chìa khóa để giải mã khu vườn đóng của Nvidia nằm ở nền tảng phần mềm CUDA. Ra mắt vào năm 2007, nền tảng này là giải pháp cho một vấn đề chưa ai từng gặp phải vào thời điểm đó.

Nhà sản xuất chip khi đó muốn chạy những phần mềm không có đồ họa, như thuật toán mã hóa, đào tiền số bằng đơn vị xử lý chuyên dụng (GPU) của Nvidia. Những con chip này vốn được thiết kế cho các ứng dụng nặng như đồ họa 3D, game.

CUDA kích hoạt mọi khả năng tính toán khác trên các bộ xử lý. Phần mềm AI là một trong số các ứng dụng CUDA hỗ trợ trên chip Nvidia. Đây cũng là loại công nghệ có tốc độ phát triển vượt bậc trong những năm gần đây, đưa nhà sản xuất chip AI trở thành một trong những công ty có giá trị nhất thế giới.

CEO Nvidia Jensen Huang. Ảnh: Annabelle Chih/Bloomberg.

Song, CUDA chỉ là khởi đầu. Sau nhiều năm, Nvidia đã đáp ứng nhu cầu của các nhà phát triển phần mềm bằng cách tung ra các thư viện cung cấp các mã chuyên dụng. Thư viện này giúp họ thực hiện một loạt tác vụ khổng lồ trên GPU với tốc độ không thể thực hiện được với các bộ xử lý thông thường của Intel và AMD.

Sức mạnh của nền tảng phần mềm giải thích tại sao nhiều năm qua, Nvidia luôn đầu tư xây dựng đội ngũ kỹ sư phần mềm hơn nhóm kỹ sư phần cứng tại tập đoàn.

CEO Jensen Huang khẳng định Nvidia muốn tập trung vào sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm, đồng thời gọi đây là “điện toán toàn diện”. Điều này có nghĩa là Nvidia sản xuất mọi thứ từ chip đến phần mềm để xây dựng AI. Vị CEO còn gọi phần mềm của Nvidia là “hệ điều hành” của AI.

Mỗi khi có đối thủ công bố chip AI mới để cạnh tranh với Nvidia, chúng lại xung đột với các hệ thống mà khách hàng Nvidia đã sử dụng hơn 15 năm qua để viết hàng núi đoạn mã. Vì phụ thuộc vào chip Nvidia, những phần mềm đó có thể khó chuyển sang hệ thống mới của đối thủ cạnh tranh.

Tại cuộc họp cổ đông vào tháng 6, nhà sản xuất chip AI cho biết CUDA hiện sở hữu hơn 300 thư viện mã và 600 mô hình AI, đồng thời hỗ trợ 3.700 ứng dụng tăng tốc GPU. Nguồn lực khổng lồ được hơn 5 triệu nhà phát triển tại 40.000 công ty sử dụng.

Cuộc đua "hạ bệ" ngôi vương của Nvidia

Song, quy mô khổng lồ của thị trường điện toán AI cũng thúc đẩy một loạt công ty liên minh lại để cạnh tranh với Nvidia. Atif Malik, nhà phân tích thiết bị mạng và bán dẫn tại Citi Research, dự đoán thị trường chip AI sẽ đạt doanh thu 400 tỷ USD/năm vào năm 2027.

Các nhà đầu tư đổ xô vào các start-up nghiên cứu giải pháp thay thế cho CUDA. Họ tin rằng những kỹ sư từ các Big Tech có thể giúp các công ty có thể sử dụng bất kỳ loại chip nào họ thích và ngừng phải trả tiền cho “thuế CUDA” do một tay Nvidia áp đặt.

Các gã khổng lồ công nghệ cũng đang đầu tư vào các sản phẩm “cây nhà lá vườn” để thay thế chip Nvidia. Google và Amazon đều sản xuất chip tùy biến của riêng mình để đào tạo và triển khai AI. Năm 2023, Microsoft cũng tuyên bố họ sẽ chạy theo xu hướng này.

AMD là một trong số những đối thủ cạnh tranh thành công nhất giữa bối cảnh thống trị chip AI của Nvidia. Andrew Dieckman, Phó chủ tịch AMD cho biết hiện hãng vẫn chỉ bằng một phần nhỏ so với quy mô của Nvidia trên thị trường. AMD dự kiến ​​​​doanh thu sẽ đạt 4,5 tỷ USD vào năm 2024, nhờ dòng chip AI Instinct. Hãng cũng đang chi mạnh tay để thuê các nhân tài kỹ sư phần mềm.

Microsoft và Meta - 2 khách hàng lớn của Nvidia - đều mua chip AI của AMD. Điều này cho thấy các Big Tech muốn có thêm nhiều cạnh tranh trên thị trường chip trí tuệ nhân tạo - mặt hàng đắt giá nhất trong ngân sách của họ.

Đơn vị xử lý đồ họa (GPU) siêu máy tính trí tuệ nhân tạo HGX H100 của Nvidia. Ảnh: I-Hwa Cheng/Bloomberg.

CEO Babak Pahlavan của start-up NinjaTech AI cho biết ông từng dự tính sử dụng phần cứng và phần mềm của Nvidia để mở công ty nếu có đủ khả năng chi trả. Nhưng sự khan hiếm của chip H100 do Nvidia sản xuất đã làm giá bán liên tục tăng cao, dẫn đến các công ty AI nhỏ rất khó mua được.

Pahlavan và nhóm đồng sáng lập cuối cùng đã chuyển sang Amazon. Tập đoàn này đang sản xuất dòng chip tùy biến của riêng mình để đào tạo AI. Sau nhiều tháng nỗ lực, cuối cùng nhóm đã đào tạo thành công AI của họ trên chip Trainium của Amazon. Điều đó thật không dễ dàng, Wall Street Journal nhận định.

Những khách hàng sử dụng chip AI tùy chỉnh của Amazon bao gồm Anthropic, Airbnb, Pinterest và Snap. Amazon cho phép khách hàng điện toán đám mây của mình dùng chip Nvidia, nhưng chi phí sử dụng sẽ cao hơn so với chip AI của chính Amazon.

NinjaTech AI cũng chính là minh chứng rõ ràng nhất, giải thích tại sao các start-up đánh đổi công sức và thời gian phát triển để xây dựng AI bên ngoài khu vườn đóng của Nvidia. Vấn đề của họ nằm ở chi phí.

Pahlavan cho biết để phục vụ hơn một triệu người dùng mỗi tháng, họ phải trả cho Amazon khoảng 250.000 USD/tháng. Nhưng nếu chạy cùng một AI trên chip Nvidia, chi phí sẽ nằm trong khoảng từ 750.000-1,2 triệu USD.

Nvidia cũng hiểu rõ áp lực cạnh tranh đang ngày tăng trong thị trường chip AI bởi chi phí mua và vận hành chip của họ quá tốn kém. CEO Jensen Huang đã cam kết rằng thế hệ chip AI tiếp theo của công ty sẽ giảm chi phí đào tạo AI trên phần cứng của công ty.

Trong tương lai sắp tới, số phận của Nvidia sẽ phụ thuộc vào tốc độ phát triển của các dòng chip AI cạnh tranh. Điều đó sẽ quyết định liệu các doanh nghiệp và khách hàng có còn bị nhốt vào khu vườn đóng của hãng chip hay không.