Marvell và công nghệ quang học silicon: Liệu có thể trở thành công ty nghìn tỷ tiếp theo?

Tại Computex 2026, CEO Matt Murphy của Marvell đã tuyên bố rằng kỷ nguyên của các kết nối đồng (copper interconnects) đang dần lụi tàn. Trong thập kỷ tới, Marvell kỳ vọng photon sẽ thay thế electron, thay đổi hoàn toàn cách thức xây dựng và vận hành các trung tâm dữ liệu.

Nếu CEO của Nvidia là Jensen Huang dự đoán đúng, sự chuyển đổi sang công nghệ quang học silicon trên diện rộng có thể đưa Marvell trở thành công ty tiếp theo đạt định giá 1.000 tỷ USD. Dù vốn hóa thị trường hiện tại của Marvell là 191 tỷ USD và còn một chặng đường dài phía trước, nhưng các nhà đầu tư phố Wall đã đẩy giá cổ phiếu của công ty này tăng 30% sau tuyên bố đầy tham vọng này.

Tuy nhiên, dự đoán của Huang có thể không chỉ là lời khen ngợi xã giao. Việc triển khai quy mô lớn hạ tầng AI cho đào tạo, suy luận và các hệ thống tác tử (agentic systems) đang tái cấu trúc mạng lưới trung tâm dữ liệu và đẩy kết nối đồng đến giới hạn tối đa.

Hạn chế của kết nối đồng

"Khoảng cách mà tín hiệu có thể truyền qua cáp đồng tỷ lệ nghịch với băng thông, vì vậy mỗi khi bạn tăng gấp đôi băng thông, bạn phải giảm một nửa khoảng cách," Murphy giải thích.

Hiện tại, các kết nối mạng nhanh nhất hoạt động ở tốc độ 200 Gbps mỗi làn, nhưng ở tốc độ này, cáp đồng chỉ có thể truyền tín hiệu khoảng 2,5 mét, thực sự làm hạn chế khả năng kết nối. Với sự ra mắt của đếm silicon NVSwitch thế hệ tiếp theo trong nền tảng Vera Rubin, Nvidia sẽ tăng gấp đôi tốc độ này lên 400 Gbps, một lần nữa làm giảm một nửa phạm vi phủ sóng của đồng. Đây là lý do tại sao các công tắc của hệ thống NVL72 được đặt ở giữa rack.

"Trong tương lai, ngay cả các kết nối trong rack cũng sẽ trở thành quang học," Murphy nói. "Cả ngành công nghiệp đều biết điều này đang đến. Vì vậy, chúng tôi đã chuẩn bị cho khoảnh khắc này, không chỉ Marvell mà cả ngành công nghiệp."

Quang học mang lại phạm vi phủ sóng lớn hơn nhiều, nhưng công nghệ này không phải không có đánh đổi. Các mô-đun quang học cắm rời (pluggable optics) không chỉ tiêu tốn nhiều điện năng mà chúng cũng có nguy cơ hỏng hóc cao hơn.

Huang từng giải thích rằng việc sử dụng quang học sẽ thêm 20 kilowatt vào hệ thống NVL72, vốn đã tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ là 120 kilowatt.

"Bạn sử dụng quang học ở nơi bắt buộc, và sử dụng đồng ở nơi có thể," Huang nhận định trong bài phát biểu chính của Marvell.

Chiến lược của Marvell

Mặc dù Huang kỳ vọng kết nối đồng sẽ vẫn còn phù hợp trong một thời gian nữa, Marvell đang chuẩn bị cho một tương lai nơi ngay cả các đường dẫn trên bo mạch (PCB traces) cũng được thay thế bằng cáp quang.

Năm 2020, Marvell mua lại Inphi, một công ty chuyên về kết nối quang điện. Gần đây hơn, công ty đã chi hàng tỷ USD để sở hữu công nghệ kết nối quang học silicon của Celestial AI. Sau đó vào tháng 3, Nvidia đã đầu tư 2 tỷ USD vào Marvell để thúc đẩy công nghệ kết nối quang học silicon này.

"Chúng tôi xây dựng các mô-đun quang học chứa tất cả các linh kiện điện tử cần thiết để điều khiển và điều chế laser cũng như truyền dữ liệu trên khoảng cách xa," Murphy cho biết.

"Hãy tưởng tượng 10 năm trong tương lai, đó là một thế giới nơi nhiều kết nối đồng biến mất," Murphy nói. "Đó là một thế giới nơi khoảng cách không còn quan trọng... đó là một sự thay đổi sâu sắc."

Tất cả hạ tầng và phần mềm trung tâm dữ liệu hiện đại đều được thiết kế xung quanh các hạn chế về khoảng cách.

"Với quang học, khoảng cách không còn quan trọng. Vì vậy, bây giờ chúng ta có thể thay đổi kích thước của miền mở rộng quy mô (scale up domain) từ 72 hoặc 144 XPUs hoặc GPUs lên 1.000 hoặc hơn, tất cả được kết nối quang," ông nói. "Tác động đến các khối lượng công việc là enormous."

Kiến trúc tách rời và tương lai của Cloud

Nhưng không chỉ có GPU. Murphy giải thích rằng khi mọi thứ từ CPU, GPU đến bộ nhớ và lưu trữ đều được kết nối quang, chúng sẽ không còn cần phải nằm trong cùng một hộp.

"Máy chủ AI hiện đại bao gồm một số lượng nhất định CPU, XPU, bộ nhớ và giao diện mạng, và lý do chúng nằm trong cùng một hệ thống là vì khoảng cách," ông giải thích. "Hãy tưởng tượng một kiến trúc tách rời hoàn toàn (disaggregated architecture), XPU ở một hệ thống, bộ nhớ ở một hệ thống khác, và CPU tác tử ở một hệ thống khác."

Điều này có nghĩa là các tài nguyên này có thể được cấu hình lại linh hoạt để đạt được tỷ lệ lý tưởng giữa CPU, GPU và bộ nhớ hệ thống cho một khối lượng công việc cụ thể.

Google đã thực hiện điều này ở mức độ thấp hơn với các đám mây TPU của mình. Mặc dù tỷ lệ CPU và bộ nhớ so với GPU không thể được cấu hình lại ngay lập tức, việc sử dụng các công tắc mạch quang cho phép số lượng và hình dạng (topology) của các TPU của Google có thể được điều chỉnh để tối đa hóa hiệu suất suy luận hoặc đào tạo.

Điều này cũng có những tác động vượt ra ngoài AI. Ngay cả khi bong bóng AI vỡ và nhu cầu hạ tầng AI biến mất, người ta có thể hình dung AWS và các nhà cung cấp đám mây lớn khác sử dụng quang học silicon hoặc quang học đóng gói chung (co-packaged optics) để tách rời tài nguyên tính toán và sau đó lắp ráp lại chúng theo yêu cầu.

Đối đầu với "Broadzilla"

Marvell vẫn còn xa mới đạt được định giá nghìn tỷ, và để làm được điều đó giả định rằng một "ông lớn" sở hữu trí tuệ (IP house) khác không sẽ ăn mất phần thị trường của họ.

Broadcom, với vốn hóa thị trường đã vượt quá 2.000 tỷ USD và khách hàng bao gồm một số siêu quy mô (hyperscalers) lớn nhất thế giới như Google và Meta, cũng đã tích lũy danh mục đầu tư công nghệ quang học và silicon photonics rộng lớn trong vài năm qua.

Các công nghệ này bao gồm quang học đóng gói chung cho công tắc và XPU, cũng như DSP cho các mô-đun cắm rời băng thông cao.

Cũng giống như Murphy, CEO Hock Tan của Broadcom kỳ vọng rằng quang học sẽ thay thế hầu hết các kết nối đồng cuối cùng, nhưng không phải vào ngày mai.

"Tôi có thể nhìn thấy một thời điểm trong tương lai khi điều này trở nên quan trọng như cách duy nhất để thực hiện," Tan nói với các nhà phân tích vào cuối năm ngoái. "Nhưng chúng ta chưa đến lúc đó."

"Rào cản cuối cùng là khi bạn không thể thực hiện tốt trong quang học cắm rời," Tan nói. "Lúc đó bạn sẽ chuyển sang silicon photonics."