Chính phủ Mỹ ngày 29/7 thông báo sẽ trao khoản tài trợ trị giá 300 triệu USD cho hãng sản xuất chip GlobalFoundries để đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển các công nghệ kết nối tốc độ cao dành cho trung tâm dữ liệu AI.
Khoản hỗ trợ do Bộ Thương mại Mỹ cấp nằm trong chương trình nghiên cứu của Đạo luật CHIPS, với mục tiêu thúc đẩy các công nghệ bán dẫn chiến lược, giảm phụ thuộc vào chuỗi cung ứng nước ngoài và tăng cường năng lực cạnh tranh của Mỹ trong cuộc đua AI toàn cầu.
Tăng tốc "xa lộ dữ liệu" cho AI
Thay vì tập trung vào việc chế tạo bộ xử lý AI, dự án hướng đến giải quyết một nút thắt quan trọng của các trung tâm dữ liệu hiện đại: kết nối giữa các chip.
Khi các mô hình AI ngày càng lớn, hàng nghìn bộ xử lý phải trao đổi dữ liệu với tốc độ cực cao. Nếu hạ tầng truyền dữ liệu không theo kịp, hiệu năng toàn hệ thống sẽ bị hạn chế, dù bản thân các bộ xử lý vẫn tiếp tục mạnh hơn.
Để giải quyết bài toán này, GlobalFoundries sẽ phát triển silicon photonics – công nghệ sử dụng ánh sáng thay cho tín hiệu điện để truyền dữ liệu giữa các chip. So với kết nối điện truyền thống, phương pháp này mang lại băng thông cao hơn, độ trễ thấp hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn, đặc biệt phù hợp với các cụm máy chủ AI quy mô lớn.
Hướng tới công nghệ CPO
Nguồn vốn cũng sẽ được sử dụng để phát triển Co-Packaged Optics (CPO) – công nghệ tích hợp các thành phần quang học ngay bên cạnh bộ xử lý AI, thay vì đặt ở các mô-đun kết nối riêng biệt như hiện nay.
Theo GlobalFoundries, mục tiêu là nâng tốc độ truyền dữ liệu lên 400 gigabit/giây, đồng thời cải thiện hiệu quả năng lượng gấp 5 lần so với các giải pháp đang được triển khai. Các hoạt động nghiên cứu sẽ được thực hiện tại các cơ sở của hãng ở Malta (bang New York) và Burlington (bang Vermont).
Mỹ muốn giành lại chuỗi cung ứng công nghệ cốt lõi
Theo giới chức Mỹ, chuỗi cung ứng của silicon photonics và công nghệ đóng gói quang học tiên tiến hiện vẫn tập trung chủ yếu ngoài nước Mỹ, trong đó có các doanh nghiệp tại Đài Loan và Israel.
Việc đầu tư cho GlobalFoundries được kỳ vọng sẽ giúp xây dựng năng lực nghiên cứu và sản xuất trong nước đối với một trong những công nghệ được xem là nền tảng của hạ tầng AI thế hệ mới, đồng thời giảm rủi ro phụ thuộc vào nguồn cung nước ngoài.
Đây cũng là bước đi mới trong chiến lược của Washington nhằm ưu tiên các lĩnh vực bán dẫn có ý nghĩa chiến lược. Trước đó, chính quyền Mỹ đã công bố các gói hỗ trợ dành cho thiết bị sản xuất chip và điện toán lượng tử, bên cạnh các chương trình mở rộng năng lực sản xuất bán dẫn trong nước.
AI đang làm thay đổi cuộc đua bán dẫn
Làn sóng đầu tư vào AI không chỉ thúc đẩy nhu cầu đối với GPU và chip nhớ hiệu năng cao, mà còn làm nổi bật vai trò của các công nghệ kết nối giữa các chip.
Khi quy mô trung tâm dữ liệu AI tiếp tục mở rộng, tốc độ truyền dữ liệu và mức tiêu thụ điện năng trở thành yếu tố quyết định hiệu suất của toàn hệ thống. Vì vậy, silicon photonics và CPO đang được xem là những công nghệ then chốt của thế hệ hạ tầng AI tiếp theo, thu hút sự đầu tư mạnh mẽ từ cả chính phủ và các doanh nghiệp bán dẫn hàng đầu.
|
Silicon photonics là gì?
Silicon photonics là công nghệ truyền dữ liệu bằng ánh sáng thay vì tín hiệu điện trên các vi mạch bán dẫn.
Ưu điểm
-
Băng thông truyền dữ liệu cao hơn.
-
Tiêu thụ điện năng thấp hơn.
-
Giảm độ trễ trong các cụm máy chủ AI quy mô lớn.
-
Phù hợp với các hệ thống sử dụng hàng nghìn chip xử lý cùng lúc.
Vì sao quan trọng với AI?
Các mô hình AI hiện đại cần lượng dữ liệu khổng lồ được trao đổi liên tục giữa GPU, bộ nhớ và các thiết bị mạng. Nếu tốc độ kết nối không theo kịp năng lực xử lý của chip, hiệu suất toàn bộ trung tâm dữ liệu sẽ bị giới hạn. Silicon photonics và công nghệ quang học đồng đóng gói (CPO) được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng kết nối cho các siêu máy tính AI trong những năm tới.
|