Hàng tỷ USD đổ vào hạ tầng AI ở Đông Á

Nhà máy sản xuất chất bán dẫn Pyeongtaek của Samsung Electronics. Ảnh: Samsung.

Những khoản đầu tư lớn cho trí tuệ nhân tạo (AI) tại Đông Á đang mở rộng khỏi chip và phần mềm, tiến sâu hơn vào lớp hạ tầng vật lý cần thiết để công nghệ này vận hành.

Tại Hàn Quốc, Samsung Electronics cùng 5 công ty thành viên ngày 29/9 thông báo đầu tư tổng cộng 1 tỷ USD vào Helix Digital Infrastructure, công ty hạ tầng AI do tập đoàn đầu tư KKR thành lập hồi tháng 6.

Samsung Electronics sẽ trực tiếp rót 500 triệu USD. 500 triệu USD còn lại đến từ Samsung C&T, Samsung SDS, Samsung SDI, Samsung Life Insurance và Samsung Fire & Marine Insurance.

Helix không chỉ xây trung tâm dữ liệu. Công ty được thiết kế để cung cấp hạ tầng trên toàn bộ chuỗi phục vụ AI, gồm phát triển và vận hành các trung tâm dữ liệu hyperscale, sản xuất điện, hệ thống truyền tải - phân phối điện cùng mạng cáp quang.

Theo Samsung, mô hình này cho phép các công ty điện toán đám mây quy mô lớn nhanh chóng tiếp cận hạ tầng cần thiết trong bối cảnh nhu cầu AI tăng mạnh. Helix hiện do Adam Selipsky, cựu CEO Amazon Web Services, điều hành.

Khoản đầu tư cũng cho thấy Samsung muốn tham gia sâu hơn vào nhiều mắt xích của hạ tầng AI thay vì chỉ cung cấp chip nhớ.

Các công ty trong tập đoàn có thể đóng góp ở những phần khác nhau của chuỗi này. Samsung Electronics sản xuất chất bán dẫn, Samsung SDS hoạt động trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu và điện toán đám mây, Samsung SDI có công nghệ pin và lưu trữ năng lượng, trong khi Samsung C&T tham gia xây dựng các cơ sở quy mô lớn.

Samsung Electronics cùng 5 công ty thành viên sẽ đầu tư tổng cộng 1 tỷ USD vào Helix Digital Infrastructure, công ty hạ tầng AI do tập đoàn đầu tư KKR thành lập hồi tháng 6. Ảnh: Reuters.

Khoản tiền 1 tỷ USD của Samsung được bổ sung vào nguồn vốn mà KKR, Cơ quan Đầu tư Kuwait (KIA), Nvidia và Vistra đã cam kết cho Helix.

Động thái diễn ra giữa lúc nhu cầu phần cứng AI tiếp tục tăng mạnh. Samsung dự báo bộ nhớ băng thông cao (HBM) - loại bộ nhớ quan trọng đối với các hệ thống AI - có thể chiếm gần 30% công suất wafer DRAM toàn ngành vào năm tới, so với khoảng 20% hiện nay.

Nhật Bản xây trung tâm AI 15 tỷ USD

Chỉ hai ngày sau thông báo của Samsung, một dự án có quy mô lớn hơn nhiều được công bố tại Nhật Bản.

Ngày 1/10, JERA - công ty phát điện lớn nhất Nhật Bản - ký biên bản ghi nhớ với Dell Technologies và nhà phát triển hạ tầng AI RHAELM của Anh nhằm xây dựng mô hình hạ tầng AI có thể triển khai trên quy mô toàn quốc.

Điểm khởi đầu là dự án tại Chiba, gần Tokyo, với tổng vốn dự kiến hơn 15 tỷ USD, tương đương khoảng 2.300 tỷ yen. Apollo Global Management dự kiến tham gia với vai trò đối tác đầu tư và tài chính chiến lược.

Cơ sở này có công suất điện lên tới 400 MW. Nếu hoàn thành theo kế hoạch, đây sẽ là hạ tầng AI tại một địa điểm lớn nhất Nhật Bản và thuộc nhóm lớn nhất châu Á hiện nay.

Dự án dự kiến bắt đầu vận hành khoảng năm 2028. JERA và RHAELM sau đó muốn áp dụng mô hình tương tự tại các địa điểm khác của JERA, hướng tới năng lực hạ tầng AI ở quy mô nhiều gigawatt tại Nhật Bản trong thập niên 2030.

Điểm đáng chú ý nằm ở cách trung tâm dữ liệu được xây dựng. Thay vì tìm một địa điểm rồi chờ kết nối với lưới điện như thông thường, dự án được đặt ngay cạnh nhà máy nhiệt điện Chiba của JERA. Điện có thể được cung cấp trực tiếp từ cơ sở phát điện, qua đó rút ngắn thời gian chờ xây dựng và kết nối hạ tầng truyền tải.

Trụ sở tại Tokyo của JERA Co., Inc., công ty mua khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) lớn nhất thế giới. Ảnh: Reuters.

JERA cung cấp địa điểm và nguồn điện quy mô lớn hoạt động liên tục, Dell đảm nhiệm hạ tầng tính toán AI theo mô hình rack, còn RHAELM phụ trách phát triển, xây dựng và huy động vốn.

Theo Reuters, JERA dự kiến cung cấp công suất điện cho dự án trong thời gian 15-25 năm. Cơ sở sẽ bắt đầu vận hành theo từng giai đoạn từ năm 2028 và dự kiến đạt đầy đủ công suất vào năm 2029.

Ba công ty cho biết họ muốn biến cách làm tại Chiba thành một mô hình có thể lặp lại ở những địa điểm khác, thay vì thiết kế riêng hệ thống điện, làm mát và hạ tầng tính toán cho từng trung tâm dữ liệu.

AI ngày càng cần nhiều điện

Quy mô của dự án Chiba cho thấy một thay đổi quan trọng trong làn sóng đầu tư AI: năng lực tính toán ngày càng gắn chặt với khả năng bảo đảm nguồn điện.

Các mô hình AI lớn cần hàng nghìn chip hoạt động đồng thời trong các trung tâm dữ liệu. Ngoài điện trực tiếp cho máy chủ, các cơ sở này còn cần nguồn năng lượng lớn cho hệ thống làm mát, lưu trữ và truyền dữ liệu.

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự báo lượng điện mà các trung tâm dữ liệu trên thế giới tiêu thụ sẽ tăng hơn gấp đôi vào năm 2030, lên khoảng 945 TWh - nhỉnh hơn toàn bộ lượng điện Nhật Bản sử dụng hiện nay. AI được xem là động lực quan trọng nhất của mức tăng này.

Các mô hình AI lớn cần hàng nghìn chip hoạt động đồng thời trong các trung tâm dữ liệu. Ảnh: Channelinsider.

Riêng tại Nhật Bản, lượng điện dành cho trung tâm dữ liệu được dự báo tăng khoảng 80% từ năm 2024 đến 2030, tương đương thêm khoảng 15 TWh. IEA ước tính trung tâm dữ liệu có thể đóng góp hơn một nửa mức tăng nhu cầu điện của Nhật Bản trong giai đoạn này.

Hàn Quốc cũng đứng trước bài toán tương tự. Nhật Bản và Hàn Quốc hiện chiếm khoảng 5% nhu cầu điện của trung tâm dữ liệu trên toàn cầu và tỷ lệ này được dự báo duy trì tới cuối thập niên. Đến năm 2030, năng lượng tái tạo và điện hạt nhân có thể cung cấp gần 60% lượng điện cho các trung tâm dữ liệu tại hai nước, tăng từ khoảng 35% hiện nay.

Sự gia tăng nhu cầu điện cũng khiến các dự án AI ngày càng kéo nhiều ngành vốn trước đây đứng ngoài lĩnh vực công nghệ tham gia.

Trường hợp Samsung là một ví dụ. Sáu công ty tham gia khoản đầu tư 1 tỷ USD trải rộng từ điện tử, xây dựng, dịch vụ công nghệ tới pin và tài chính. Trong khi đó, dự án tại Chiba kết nối một nhà sản xuất điện, một hãng công nghệ, một nhà phát triển trung tâm dữ liệu và một tập đoàn đầu tư.

Xu hướng này không chỉ diễn ra ở Đông Á. Temasek, quỹ đầu tư nhà nước Singapore, ngày 1/10 cho biết họ vẫn tin vào mức chi tiêu hiện nay của các tập đoàn công nghệ lớn cho hạ tầng AI. Theo Reuters, tổng chi tiêu vốn cho hạ tầng AI toàn cầu được dự báo có thể tiến tới 1.000 tỷ USD vào năm 2027. Temasek cũng dự định nâng tỷ trọng đầu tư liên quan AI từ khoảng 6% danh mục hiện nay lên tối đa 15% trong vòng 5 năm.

Tại châu Á, nhu cầu AI đã bắt đầu thể hiện rõ trong hoạt động sản xuất. Xuất khẩu Hàn Quốc tháng 9 tăng 83,5% so với cùng kỳ năm trước lên mức kỷ lục 120,9 tỷ USD, trong đó xuất khẩu chất bán dẫn tăng gần gấp ba nhờ nhu cầu liên quan AI. Hoạt động sản xuất của Đài Loan cũng được hỗ trợ bởi nhu cầu chip và thiết bị AI.

Dù vậy, lượng vốn khổng lồ đổ vào hạ tầng cũng đặt ra câu hỏi về hiệu quả đầu tư. Chi phí xây trung tâm dữ liệu, mua chip và bảo đảm nguồn điện đang tăng nhanh, trong khi các dự án thường cần nhiều năm mới hoàn thành.

Chính vì thế, dự án Chiba không chỉ đáng chú ý ở con số 15 tỷ USD. Các bên đang thử một cách xây hạ tầng AI trong đó nguồn điện, địa điểm và hệ thống tính toán được thiết kế cùng nhau ngay từ đầu, thay vì xử lý từng phần riêng biệt.

Nếu mô hình tại Chiba hoạt động như dự kiến, JERA và RHAELM cho biết họ sẽ tìm cách nhân rộng tại các cơ sở khác của JERA trong thập niên tới. Dự án đầu tiên dự kiến bắt đầu hoạt động vào khoảng năm 2028.