Nvidia chi 1 tỷ USD để củng cố vị thế siêu máy tính khoa học của Mỹ

Nvidia vừa công bố khoản đầu tư 1 tỷ USD trong 5 năm nhằm hỗ trợ nghiên cứu khoa học tại Mỹ, tập trung vào các lĩnh vực như điện toán lượng tử, y tế và an ninh năng lượng. Động thái này diễn ra đúng lúc hãng chuẩn bị trang bị cho chính phủ Mỹ ít nhất bảy siêu máy tính tối ưu cho AI, đánh dấu sự trở lại mạnh mẽ của Nvidia trong lĩnh vực siêu máy tính quốc gia.

Khoản đầu tư nhỏ nhưng mang tính biểu tượng lớn

Số tiền 1 tỷ USD mà Nvidia cam kết chỉ tương đương khoảng 1/60 lợi nhuận hàng quý của hãng, nhưng ý nghĩa của nó vượt xa con số. Khoản đầu tư này được công bố tại một sự kiện ở Washington, D.C., hướng tới mục tiêu hỗ trợ nghiên cứu và phát triển AI trong nhiều lĩnh vực trọng yếu.

Đây là một phần trong Sứ mệnh Genesis (Genesis Mission) do chính quyền Trump khởi xướng từ cuối năm ngoái, với tham vọng dùng AI để thúc đẩy những phát minh khoa học cần thiết nhằm duy trì vị thế dẫn đầu công nghệ của nước Mỹ.

Nvidia chọn các lĩnh vực như điện toán lượng tử, y tế và an ninh năng lượng không phải ngẫu nhiên. Hãng từ lâu theo đuổi tham vọng hợp nhất AI với điện toán hiệu năng cao (HPC), và dù việc huấn luyện cũng như suy luận mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) mới là nguồn thu chính, Nvidia vẫn liên tục ra mắt các thư viện CUDA chuyên biệt cho điện toán lượng tử hỗ trợ AI, y tế, khám phá thuốc và mô phỏng vật lý.

Sự trở lại của Nvidia trên bản đồ siêu máy tính Mỹ

Chương trình này đánh dấu sự trở lại quy mô lớn của Nvidia trong lĩnh vực siêu máy tính Mỹ. Hai siêu máy tính chủ lực gần nhất của Bộ Năng lượng Mỹ (DoE) dùng chip Nvidia là Summit và Sierra đã được đưa vào vận hành từ tận năm 2018. Hệ thống Perlmutter dựa trên A100 ra mắt năm 2021 cũng đáng chú ý nhưng kém xa các hệ thống đàn anh.

Trong nhiều năm, Nvidia vẫn xây dựng siêu máy tính cho chính phủ Mỹ nhưng quy mô thường nhỏ hơn đáng kể so với các nền tảng khổng lồ dùng chip AMD như Frontier và El Capitan. Tình thế thay đổi vào năm ngoái khi Nvidia tuyên bố sẽ cung cấp cho chính phủ Mỹ bảy siêu máy tính mới đặt tại các phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, Los Alamos và Lawrence Berkeley.

Phòng thí nghiệm Argonne sẽ đón hệ thống Solstice với 100.000 GPU Blackwell, được xây dựng hợp tác cùng Oracle. Cỗ máy này chủ yếu phục vụ các khối lượng công việc AI mới nổi – vốn không phụ thuộc vào tính toán độ chính xác siêu cao mà có thể chạy tốt với 16, 8 hoặc thậm chí 4 bit.

Đánh đổi giữa độ chính xác và hiệu năng AI

Vị thế của Nvidia trong việc đáp ứng mục tiêu của Sứ mệnh Genesis rất vững chắc. Qua nhiều thế hệ GPU gần đây, hãng đã đánh đổi phần lớn sức mạnh tính toán dấu phẩy động độ chính xác kép FP64 để lấy thông lượng cao hơn ở các mức độ chính xác phục vụ khối lượng công việc AI sinh lời hơn.

Với nền tảng Vera Rubin sắp tới, Nvidia phụ thuộc nhiều vào khả năng mô phỏng FP64 dựa trên lược đồ Ozaki. Các hệ thống Mission và Vision sắp tới của Los Alamos cũng dùng chính loại chip này, kết hợp với Quantum-X800 InfiniBand.

Mô phỏng FP64 đi kèm những hạn chế, nhưng với các khối lượng công việc chủ yếu tối ưu cho AI và chỉ thỉnh thoảng cần độ chính xác cao hơn, đánh đổi này có thể xứng đáng để đổi lấy thêm FLOPS ma trận.

AMD vẫn giữ ngôi vương về FP64

Dù Nvidia đang đóng vai trò lớn hơn nhiều trong nỗ lực điện toán khoa học của Mỹ, siêu máy tính lớn nhất của DoE – ít nhất về thuần FP64 – vẫn sẽ dùng chip AMD. Hệ thống Discovery của Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, dự kiến hoạt động năm 2029, sẽ do bộ phận Cray của HPE xây dựng với GPU MI430X tối ưu FP64 và CPU Venice của AMD.

Discovery được kỳ vọng đạt hiệu năng lý thuyết đỉnh từ 3,3 đến 8,5 exaFLOPS, tùy thuộc vào việc Oak Ridge có được nâng cấp nguồn điện cho cơ sở hay không.

Trung Quốc vẫn dẫn đầu bảng xếp hạng

Trong khi đó, siêu máy tính LineShine của Trung Quốc đang dẫn đầu bảng xếp hạng Top500 những cỗ máy mạnh nhất hành tinh. Hệ thống này ra mắt vào mùa xuân vừa qua với hiệu năng đo được 2,2 exaFLOPS trên mức lý thuyết 2,7 exaFLOPS.

Với việc Trung Quốc trở lại bảng xếp hạng và khiến Mỹ phải dè chừng, Oak Ridge có thể sẽ không phải đấu tranh nhiều để có thêm nguồn điện phục vụ siêu máy tính Discovery trong tương lai gần.

Ý nghĩa với Việt Nam

Câu chuyện này cho thấy cuộc đua siêu máy tính toàn cầu đang nóng lên, đặc biệt trong bối cảnh AI phát triển bùng nổ. Với Việt Nam, đây là lời nhắc nhở về tầm quan trọng của hạ tầng điện toán hiệu năng cao và nguồn nhân lực AI chất lượng cao. Các trung tâm dữ liệu và trung tâm đổi mới sáng tạo trong nước có thể tận dụng làn sóng đầu tư này để học hỏi, hợp tác và xây dựng năng lực nghiên cứu, nhất là khi nhu cầu về GPU cho AI và mô phỏng khoa học ngày càng tăng.