Cerebras: "Kỳ lân" chip AI định giá 60 tỷ USD từng đứng bên bờ vực phá sản

Ngày nay, Cerebras Systems là một công ty đại chúng chuyên cung cấp chip AI cho các ứng dụng suy luận (inference), phục vụ những gã khổng lồ công nghệ như OpenAI và AWS. Vào thứ Năm vừa rồi, công ty đã thực hiện một đợt IPO (phát hành cổ phiếu lần đầu ra công chúng) cực kỳ thành công, biến cả hai đồng sáng lập thành tỷ phú và kết thúc tuần với mức định giá khoảng 60 tỷ USD.

Tuy nhiên, quay trở về năm 2019, khi công ty mới chỉ được 3 tuổi, Cerebras đã từng đứng trước bờ vực của sự thất bại – đốt cháy một lượng tiền mặt khổng lồ một cách chóng mặt. Họ đang cố gắng giải quyết một vấn đề kỹ thuật mà không ai trong ngành công nghiệp bán dẫn tin rằng có thể thực hiện được.

"Chúng tôi đang chi tiêu khoảng 8 triệu USD mỗi tháng," Andrew Feldman, nhà sáng lập kiêm CEO, chia sẻ với TechCrunch về giai đoạn đó. "Đến thời điểm đó, chúng tôi đã đốt cháy gần 200 triệu USD chỉ để giải quyết một vấn đề kỹ thuật duy nhất."

Vài tuần một lần, Feldman lại phải trải qua những cuộc họp hội đồng quản trị đầy "xấu hổ" để báo cáo về một thất bại mới và số tiền bị đốt đi thêm. Nhưng ông không còn lựa chọn nào khác. Nếu không có giải pháp, Cerebras sẽ chết yểu anyway.

Ý tưởng điên rồ và bài toán bất khả thi

Cerebras được thành lập dựa trên một ý tưởng trên giấy tờ thì khá đơn giản. Trong suốt hơn 50 năm lịch sử, ngành công nghiệp vi xử lý đã luôn làm cho CPU nhanh hơn và rẻ hơn bằng cách nhồi nhét nhiều transistor hơn lên một tấm wafer silicon và cắt tấm wafer đó thành những mảnh ngày càng nhỏ bé. Tuy nhiên, AI đòi hỏi sức mạnh tính toán khổng lồ đến mức nhiều chip phải được kết nối với nhau và bắt buộc phải giao tiếp liên tục. Các nhà sáng lập của Cerebras tin rằng việc biến cả một tấm wafer to lớn thành một con chip duy nhất, khổng lồ và mạnh mẽ sẽ hoạt động nhanh hơn nhiều.

Vấn đề là, chưa ai từng làm điều này thành công trước đây, dù là cho AI hay bất kỳ mục đích nào khác. Việc điều phối hàng tỷ thành phần điện tử vi mô lên một bề mặt lớn hơn nhưng vẫn mỏng manh đã tạo ra những vấn đề kỹ thuật chồng chất.

Đội ngũ sáng lập Cerebras Systems năm 2015

Khi Cerebras vượt qua ngưỡng đầu tiên của việc thiết kế "mega chip" và sau đó sản xuất nó với TSMC, nhóm đã gặp phải rào cản thực sự.

Họ không thể giải quyết được vấn đề "đóng gói" (packaging). Theo Feldman, quá trình này bao gồm mọi thứ diễn ra sau khi sản xuất silicon: dán chip vào bo mạch chủ, cấp nguồn điện, xử lý làm nóng và làm mát, cũng như các đường ống dẫn dữ liệu vào và ra.

"Chip của chúng tôi lớn hơn 58 lần. Chúng tôi sử dụng lượng điện lớn gấp 40 lần bất kỳ ai từng sử dụng," ông nói. Không có sẵn tản nhiệt (heat sink). Không có nhà cung cấp. Không có đối tác sản xuất. Những bộ óc thông minh nhất trong kỹ thuật vi xử lý đã cố gắng xây dựng những chip lớn và dày đặc như vậy trong nhiều thập kỷ và đều thất bại.

Phá vỡ bế tắc

Đội ngũ Cerebras buộc phải đi theo phương pháp thử và sai, nơi "chúng tôi đã phá hủy một số lượng khổng lồ chip" và một lượng tiền mặt khổng lồ. Nhưng nếu không có đóng gói chức năng, chip đó vô dụng.

Sau những phân tích mệt mỏi về từng thất bại, nhóm cuối cùng đã giải quyết đủ các vấn đề: cách làm mát nó và cách di chuyển dữ liệu xung quanh. Trong một trường hợp, họ thậm chí phải phát minh ra một chiếc máy có thể vặn cùng lúc 40 con ốc để cố định tấm wafer vào bo mạch mà không làm vỡ nó.

Feldman vẫn nhớ ngày tháng 7 năm 2019 khi mọi thứ, một cách kỳ diệu, đã hoạt động.

Họ lắp đặt con chip đã đóng gói vào một máy tính, bật nó lên và cả đội ngũ sáng lập (như trong ảnh) "chỉ đứng trong phòng thí nghiệm và nhìn chằm chằm vào nó," ông nói. "Nhìn một chiếc máy tính chạy thì thú vị cỡ như nhìn sơn khô. Nhưng chúng tôi đã đứng đó nhìn những đèn nhấp nháy trên máy tính, choáng váng vì chúng tôi đã giải quyết được vấn đề này."

"Đó là một trong những khoảnh khắc vĩ đại nhất trong cuộc đời tôi," ông nói. Điều này có ý nghĩa lớn, vì chính đội ngũ sáng lập này trước đây đã xây dựng và bán một startup máy chủ đám mây tiên phong là SeaMicro cho AMD với giá 334 triệu USD vào năm 2012.

Mối quan hệ với OpenAI và chiến lược tương lai

Ngày con chip cuối cùng hoạt động cũng là khoảng hai năm sau khi OpenAI đã thảo luận việc mua lại Cerebras, điều mà Feldman xác nhận với TechCrunch là đã xảy ra giống như những email được công bố trước đây.

Những cuộc thảo luận đó đã đổ bể giữa những tranh cãi ngày càng tăng giữa các nhà sáng lập của OpenAI, một số trong số đó là nhà đầu tư thiên thần của Cerebras.

Ngày nay, OpenAI là một khách hàng và đối tác, đã cho Cerebras vay 1 tỷ USD được bảo đảm bằng lệnh mua (warrants). Những lệnh mua này có điều kiện cấp cho OpenAI khoảng 33 triệu cổ phiếu của Cerebras, theo tài liệu S-1 tiết lộ. (33 triệu cổ phiếu có giá trị hơn 9 tỷ USD dựa trên giá đóng cửa thứ Sáu là 279 USD).

Đáng chú ý, Cerebras cũng đồng ý không bán sản phẩm của mình cho các đối thủ cụ thể của OpenAI như một phần trong thỏa thuận vay này. Feldman sẽ không xác nhận công ty rõ ràng liên quan đến vấn đề này là Anthropic. Tuy nhiên, ông nói rằng hạn chế này chỉ là tạm thời.

"Nó bị giới hạn về thời gian, và nó được thiết kế để đảm bảo rằng chúng tôi có thể cung cấp năng lực cho OpenAI," ông nói.

Sự thật là, Cerebras chưa lớn đủ để xử lý nhiều nhà sản xuất mô hình tăng trưởng nhanh cùng một lúc. Ông so sánh việc bán sức mạnh tính toán AI như một tiệc ăn buffet "tự chọn". Thay vì cố gắng nhồi nhét tất cả các khách hàng tiềm năng, "chúng tôi sẽ chỉ làm việc với một phần của buffet, và chúng tôi sẽ làm quen với điều đó, trước khi chúng tôi tấn công phần còn lại," ông nói.