Trung Quốc dùng điện giá rẻ để san lấp khoảng cách chip AI

Công nghệ bán dẫn Trung Quốc có lợi thế về năng lượng

Jensen Huang, Giám đốc điều hành tập đoàn Nvidia, từng ví von cấu trúc của ngành công nghiệp trí tuệ nhân tạo (AI) giống như một chiếc bánh nhiều tầng. Lớp trên cùng là các ứng dụng tương tác trực tiếp, lớp giữa là phần mềm lõi như các mô hình ngôn ngữ lớn (LLMs), và lớp nền móng là các siêu vi mạch bán dẫn. Mùa xuân năm nay, các tập đoàn công nghệ Trung Quốc như ByteDance, DeepSeek và Huawei đang hối hả "nhào bột" ở mọi tầng của chiếc bánh đó.

Tuy nhiên, ông Huang đã chỉ ra một lớp nền tảng khác nằm ẩn sâu dưới cùng, đóng vai trò quyết định sự tồn vong của toàn bộ hệ thống: Năng lượng. Lưới điện quốc gia Trung Quốc đang nắm giữ nguồn cung điện giá rẻ dồi dào hơn phương Tây rất nhiều. Sự chênh lệch chiến lược này được gọi là "khoảng cách điện tử" (electron gap). Liệu Bắc Kinh có thể tận dụng lợi thế điện năng để vươn lên giành lấy ngôi vương tối thượng trong lĩnh vực AI hay không?

Nỗi ám ảnh năng lượng của Thung lũng Silicon và lợi thế hạ tầng Trung Quốc

Các ông trùm công nghệ Mỹ đang thực sự cảm thấy bất an trước viễn cảnh này. Sam Altman của OpenAI dự báo chi phí phát triển AI cuối cùng sẽ hội tụ với chi phí năng lượng. Việc Trung Quốc nắm giữ lợi thế điện năng có thể đe dọa trực tiếp vị thế dẫn đầu của nước Mỹ. Tỷ phú Elon Musk tiếp tục đổ thêm dầu vào lửa khi cảnh báo Bắc Kinh sẽ vượt xa phần còn lại của thế giới về năng lực điện toán AI nhờ vào quy mô lưới điện khổng lồ.

Nỗi lo sợ này hoàn toàn có cơ sở khi các công ty AI đang chật vật trong việc đảm bảo nguồn cung năng lượng. Để đáp ứng nhu cầu huấn luyện mô hình, họ buộc phải xây dựng những trung tâm dữ liệu khổng lồ với mức tiêu thụ điện ngang ngửa một nhà máy điện hạt nhân cỡ lớn. Trong khi đó, lưới điện già cỗi của Mỹ đang quá tải. Hàng loạt dự án phải xếp hàng chờ đấu nối và vấp phải sự phản đối dữ dội từ cộng đồng do lo ngại đẩy giá điện sinh hoạt lên cao. Nhiều dự án AI hiện nay bị đình trệ vì thiếu nguồn điện ổn định kéo tới tòa nhà, thay vì nguyên nhân thiếu vi mạch.

Ngược lại, mạng lưới điện lớn nhất thế giới của Trung Quốc vẫn đang mở rộng thần tốc nhờ dòng vốn nhà nước. Chỉ riêng năm ngoái, quốc gia này hòa lưới thêm hơn 500 GW công suất mới, đưa tổng công suất hệ thống lên mức 3.800 GW, lớn hơn gấp đôi so với Mỹ. Sự bùng nổ của các siêu dự án năng lượng tái tạo và điện hạt nhân giúp các trung tâm dữ liệu tại đây mua điện với mức giá chỉ khoảng 3 xu Mỹ cho mỗi kilowatt giờ, bằng một nửa so với Mỹ. Việc chính quyền định giá điện sinh hoạt hoàn toàn tách biệt cũng giúp các dự án hạ tầng ngốn điện này tránh được rủi ro bị công chúng phản đối.

Từ trang trại lợn đến trung tâm dữ liệu: Năng lượng thừa thãi chờ vi mạch

Mặc dù phương Tây đang hoảng loạn về "khoảng cách điện tử", Trung Quốc vẫn chưa thể khai thác tối đa lợi thế này. Rào cản lớn nhất cản bước Bắc Kinh chính là tình trạng khan hiếm các dòng chip AI cao cấp. Các lệnh siết chặt kiểm soát xuất khẩu của Mỹ khiến Bắc Kinh gặp muôn vàn khó khăn trong việc tiếp cận các vi mạch tiên tiến từ 7 nanomet trở xuống. Khoảng cách đầu tư cũng là một trở ngại, khi dòng vốn rót vào các trung tâm dữ liệu từ địa phương thường bị quản lý yếu kém, dẫn đến tỷ lệ sử dụng thực tế tại một số cơ sở chỉ đạt mức thảm hại 20%.

Hệ quả là hạ tầng điện toán của Trung Quốc hiện tại yếu kém hơn rất nhiều so với những gì nguồn năng lượng dồi dào của họ cho phép. Điển hình như tại huyện Yanggao thuộc tỉnh Sơn Tây, một trung tâm dữ liệu khổng lồ mọc lên trên nền một trang trại lợn cũ. Cơ sở này tận hưởng hệ sinh thái năng lượng hoàn hảo từ điện gió, điện mặt trời và nhiệt điện than. Dù truyền thông nhà nước ca ngợi đây là minh chứng cho làn sóng AI, một quản lý tại đây tiết lộ chưa tới 0,1% số lượng chip trong hệ thống đủ năng lực thực hiện các phép tính chuyên sâu để huấn luyện mô hình.

Dẫu vậy, những tín hiệu gần đây cho thấy Bắc Kinh sẽ sớm đảo ngược tình thế. Đầu tháng 3, Thủ tướng Lý Cường đã cam kết khởi động các dự án hạ tầng mới nhằm điều phối năng lực điện toán và nguồn cung ứng điện ngay trong năm nay. Hưởng ứng định hướng này, các tập đoàn vận hành trung tâm dữ liệu đang ráo riết tăng tốc đầu tư. Ngân hàng UBS dự báo Trung Quốc sẽ xây dựng thêm 25 GW công suất trung tâm dữ liệu AI từ nay đến năm 2029.

Lấy số lượng bù chất lượng: Chiến lược cắm cờ tương lai

Tốc độ xây dựng thần tốc này sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào khả năng gia tăng sản lượng vi mạch cao cấp nội địa. Để bù đắp việc các dòng chip AI 7nm tự phát triển yếu thế hơn sản phẩm Mỹ, giới công nghệ Trung Quốc chọn giải pháp kết nối hàng loạt con chip lại với nhau. Giải pháp này chắc chắn ngốn một lượng điện năng khổng lồ, nhưng điều đó chẳng đáng bận tâm khi giá điện vô cùng rẻ mạt. Các xưởng đúc hàng đầu như SMIC hay Hua Hong đều đang lên kế hoạch mở rộng mạnh mẽ công suất sản xuất dòng vi mạch này.

Các nhà hoạch định chính sách đang tích cực định hướng các dự án trung tâm dữ liệu chuyển dịch về các tỉnh phía Tây, nơi sở hữu nguồn năng lượng vô tận và nhiệt độ trung bình mát mẻ. Mục tiêu đến năm 2028 là kết nối toàn bộ các cơ sở riêng lẻ này thành một mạng lưới điện toán hợp nhất. Giới chuyên gia nhận định những nỗ lực này sẽ giúp lợi thế về điện năng bù đắp hoàn toàn điểm yếu về công nghệ vi mạch vào cuối thập niên này. Nguồn năng lượng dồi dào sẽ là chất xúc tác hoàn hảo khuyến khích các doanh nghiệp mạnh dạn đưa AI thâm nhập sâu vào quy trình sản xuất thực tế.

Đối với những ông trùm công nghệ Mỹ, sự chênh lệch về năng lượng còn mang ý nghĩa đáng sợ hơn khi gắn liền với tham vọng vươn tới Trí tuệ Nhân tạo Tổng quát (AGI). Một hệ thống AGI trong tương lai sẽ tiêu tốn lượng điện năng vượt xa mọi sức tưởng tượng. Từ chỗ thận trọng, các tập đoàn công nghệ lớn như Alibaba và chính phủ Trung Quốc trong bản kế hoạch 5 năm mới nhất đã chính thức đưa AGI vào tầm ngắm. Cuộc chiến công nghệ đã bước sang một chương mới, nơi sức mạnh của dòng điện có thể định đoạt kẻ chiến thắng cuối cùng.

Bùi Tú