Tại sao chip của Nvidia đứng đầu thị trường AI?

Tính từ tháng 1 năm 2023, giá cổ phiếu của nhà sản xuất chip này đã tăng vọt gần 4.5 lần.

Với tổng giá trị cổ phiếu đạt gần 2 nghìn tỷ USD, Nvidia hiện là công ty công nghệ có định giá lớn đứng thứ ba của Mỹ, chỉ sau Microsoft và Apple.

Doanh thu của hãng trong quý gần nhất là 22 tỷ USD, tăng so với mức 6 tỷ USD cùng kỳ năm ngoái. Các nhà phân tích đều kỳ vọng Nvidia, công ty nắm giữ hơn 95% thị trường chip AI chuyên dụng, sẽ tiếp tục tăng trưởng với tốc độ chóng mặt trong tương lai gần. Vậy điều gì khiến chip của họ đặc biệt như vậy?

Theo các chuyên gia, chip AI của Nvidia, còn được gọi là đơn vị xử lý đồ họa GPU hoặc "bộ gia tốc", ban đầu được thiết kế cho các trò chơi điện tử. Chúng sử dụng vi xử lý song song, chia nhỏ từng phép tính thành các khối nhỏ hơn, sau đó phân phối chúng giữa nhiều "nhân" - bộ não của bộ xử lý - trong chip.

Điều này có nghĩa là GPU có thể chạy các phép tính nhanh hơn nhiều so với việc xử lý các tác vụ theo trình tự. Cách tiếp cận này là lý tưởng cho trò chơi điện tử: đồ họa sống động đòi hỏi phải hiển thị đồng thời vô số pixel trên màn hình. Hiện nay, chip của Nvidia chiếm 80% thị phần GPU chơi game.

Chip của họ đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đào tiền điện tử, xe tự lái và quan trọng nhất là nâng cấp các mô hình AI.

Khi Nvidia nhận ra rằng các bộ gia tốc của mình có hiệu quả cao trong việc đào tạo các mô hình AI, họ đã tập trung vào việc tối ưu hóa chúng cho thị trường đầy tiềm năng này.

Chỉ trong 10 năm phát triển từ 2013 -2023, chip của Nvidia đã tăng tốc độ tính toán của mình lên 1.000 lần, qua đó đáp ứng được sự phát triển của các mô hình AI phức tạp.

Nhưng định giá tăng vọt của Nvidia không chỉ đến từ chip nhanh hơn. Ưu thế cạnh tranh của họ mở rộng sang hai lĩnh vực khác.

Một là mạng lưới. Khi các mô hình AI phát triển, những trung tâm dữ liệu chạy chúng cần hàng nghìn GPU được kết nối với nhau để nâng cao sức mạnh xử lý (hầu hết máy tính chỉ sử dụng một số ít). Nvidia kết nối GPU của mình thông qua một mạng hiệu suất cao dựa trên các sản phẩm của Mellanox, một nhà cung cấp công nghệ mạng mà họ mua lại vào năm 2019 với giá 7 tỷ USD. Điều này cho phép họ tối ưu hóa hiệu suất mạng chip của mình theo cách mà các đối thủ cạnh tranh không thể sánh được.

Điểm mạnh khác của Nvidia là Cuda, một nền tảng phần mềm cho phép khách hàng tinh chỉnh hiệu suất của bộ xử lý. Nvidia đã đầu tư vào phần mềm này từ giữa những năm 2000 và từ lâu đã khuyến khích các nhà phát triển sử dụng nó để xây dựng và thử nghiệm những ứng dụng AI. Điều này đã biến Cuda thành tiêu chuẩn của ngành.

Biên lợi nhuận cao của Nvidia và sự phát triển nhanh của thị trường bộ gia tốc AI, dự kiến đạt 400 tỷ USD mỗi năm vào năm 2027, đã thu hút sự gia nhập của nhiều đối thủ. Amazon và Alphabet đang chế tạo chip AI cho các trung tâm dữ liệu của họ. Các nhà sản xuất chip lớn và công ty khởi nghiệp cũng muốn có một phần trong mảng kinh doanh của Nvidia.

Vào tháng 12 năm 2023, Advanced Micro Devices, một nhà sản xuất chip khác, đã ra mắt một con chip mạnh hơn gấp đôi so với chip cao cấp nhất của Nvidia, nếu so sánh một số tiêu chí đặc biệt.

Riêng xây dựng phần cứng tốt sẽ không thể đủ để cạnh tranh với Nvidia.

Công ty này thống trị toàn diện sản xuất chip AI khi họ cung cấp chip tốt nhất, bộ công cụ mạng tốt nhất và phần mềm tốt nhất. Bất kỳ đối thủ cạnh tranh nào hy vọng thay thế gã khổng lồ này sẽ cần đánh bại họ ở cả ba lĩnh vực. Đó sẽ là một nhiệm vụ rất khó khăn.

Hoàng Nam