3 lợi thế giúp Nvidia thống lĩnh thị trường bán dẫn

TRƯỜNG ĐẶNG• 29/02/2024 03:30

Không công ty công nghệ nào đang nổi tiếng hơn Nvidia khi ngành công nghiệp trí tuệ nhân tạo (AI) bùng nổ. Thành công đó không phải bỗng nhiên mà có.

Con chip H100 hàng đầu dành cho AI chỉ là một trong số các lợi thế cạnh tranh của Nvidia

Kể từ tháng 1/2023, giá cổ phiếu của Nvidia đã tăng gần 450%. Với tổng giá trị vốn hóa gần 2 nghìn tỷ USD, Nvidia hiện là công ty có giá trị thứ ba ở Mỹ, sau Microsoft và Apple. Doanh thu của công ty trong quý gần đây nhất là 22 tỷ USD, tăng từ mức 6 tỷ USD của cùng kỳ năm ngoái. Hầu hết các nhà phân tích đều kỳ vọng rằng Nvidia - công ty kiểm soát hơn 95% thị trường chip AI chuyên dụng - sẽ tiếp tục phát triển với tốc độ chóng mặt trong tương lai gần.

>>Ưu đãi ngành bán dẫn của Mỹ bộc lộ "lỗ hổng" nan giải

Ngoài Nvidia, thị trường bán dẫn không thiếu những cái tên đình đám khác như Intel hay AMD. Vậy điều gì đã khiến Nvidia đánh bật những cái tên còn lại trên thị trường khổng lồ này?

3 “vũ khí” giúp Nvida thống trị ngành chip

Trước hết, đó chính là sự khác biệt trong các sản phẩm. Theo các chuyên gia, chip của Nvidia, còn được gọi là bộ xử lý đồ họa (GPU), ban đầu được thiết kế cho trò chơi điện tử. Với yêu cầu cao về tốc độ và hình ảnh của ngành công nghiệp giải trí này, các kỹ sư của công ty đã tạo ra quá trình xử lý song song, chia mỗi phép tính thành các phần nhỏ hơn, sau đó phân phối chúng giữa nhiều “lõi”—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 khi nó hoàn thành các nhiệm vụ một cách tuần tự. Cách tiếp cận này lý tưởng cho việc chơi game: đồ họa sống động như thật đòi hỏi vô số pixel được hiển thị đồng thời trên màn hình. Chip hiệu suất cao của Nvidia hiện chiếm 4/5 số GPU chơi game.

Với phát kiến đó, chip của Nvidia có lợi thế khi ứng dụng rộng rãi hơn. Các ngành như tiền điện tử, xe tự lái và quan trọng nhất là đào tạo các mô hình AI – nơi cần các phép tính quy mô lớn.

Trong AI, các thuật toán học máy sử dụng một nhánh của học sâu gọi là mạng lưới thần kinh nhân tạo. Trong các mạng này, máy tính trích xuất các quy tắc và mẫu từ bộ dữ liệu khổng lồ. Nhờ có thể xử lý song song, con chip của Nvidia trở nên hữu hiệu cho nhiều tác vụ cần thiết cho việc huấn luyện mạng, như tăng tốc độ tính toán. Một GPU hiệu suất cao có thể có hơn một nghìn lõi, do đó nó có thể xử lý hàng nghìn phép tính cùng một lúc.

Sự nhanh nhạy của công ty lập tức được thể hiện. Khi Nvidia nhận ra tiềm năng của sản phẩm trong việc đào tạo các mô hình AI, công ty đã tập trung vào việc tối ưu hóa cho thị trường khổng lồ này. Các chip hiện nay của gã khổng lồ đã đáp ứng được các mô hình AI phức tạp hơn bao giờ hết: so với năm 2013, tốc độ tính toán của nó đã tăng gấp 1.000 lần.

Lợi thế cạnh tranh của Nvidia tiếp tục mở rộng sang hai lĩnh vực khác - kết nối mạng. Các trung tâm dữ liệu chạy AI với hàng nghìn GPU cần một mạng lưới để kết hợp với nhau tốt nhất nhằm phát huy sức mạnh xử lý.

Trong lĩnh vực này, Nvidia kết nối GPU thông qua 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 hãng tối ưu hóa hiệu suất của mạng chip theo cách mà các đối thủ không thể sánh được.

Thế 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 lâu nay đã khuyến khích các nhà phát triển sử dụng nó để xây dựng và thử nghiệm các ứng dụng AI. Giờ đây, CUDA đã trở thành tiêu chuẩn của ngành công nghiệp nơi công ty có thể hưởng lợi.

>>AMD đe dọa thế độc tôn của Nvidia trong ngành bán dẫn

Động lực cạnh tranh từ các đối thủ

Sự thành công của Nvidia đã trở thành hình mẫu cho các công ty muốn vươn lên trong ngành chip. AMD là một kẻ như vậy. Công ty này đang đầu tư mạnh mẽ vào R&D để tạo ra các sản phẩm có sức mạnh vượt trội hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Các đối thủ cạnh tranh sẽ phải xây dựng nhiều nền tảng khác nếu muốn vượt mặt Nvidia

"Đây là con chip AI tiên tiến nhất trong ngành,” Lisa Su, nữ CEO của Advanced Micro Devices (AMD), hung hồn tuyên bố tại buổi ra mắt con chip mi300 mới nhất vào tháng 12/2023. Theo các thông số, con chip này mạnh gấp khoảng 1,6 lần so với H100 - chip AI hàng đầu do Nvidia sản xuất – đã gửi đi một thông điệp mạnh mẽ cho thị trường.

Tỷ suất lợi nhuận hấp dẫn của Nvidia và sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường chip AI — dự kiến đạt 400 tỷ USD mỗi năm vào năm 2027 — cũng thu hút các đối thủ cạnh tranh đến từ các lĩnh vực khác.

Amazon và Alphabet đang nghiên cứu chế tạo chip AI cho trung tâm dữ liệu của riêng mình. Các nhà sản xuất chip và công ty khởi nghiệp lớn khác cũng muốn có một phần hoạt động kinh doanh của Nvidia.

Nhưng theo các chuyên gia, xây dựng phần cứng tốt hơn cũng có thể vẫn chưa đủ. Nvidia thống trị ngành sản xuất này vì nó cung cấp những con chip tốt nhất, bộ kết nối mạng tốt nhất và phần mềm tốt nhất. Bất kỳ đối thủ cạnh tranh nào muốn thay thế gã khổng lồ bán dẫn này sẽ cần phải đi đầu trong cả ba lĩnh vực – một điều khó có công ty nào hiện có thể làm được.