Google vừa làm chấn động làng công nghệ khi tiết lộ, hãng đang thiết kế một loại chip để vận hành tương lai của đế chế Internet hùng mạnh của mình: trí tuệ nhân tạo (AI). Với việc tự chế tạo chip, Google đang tiếp nối truyền thống làm đảo lộn ngành công nghệ của mình. Trong một thập kỷ qua, Google đã thiết kế mọi loại phần cứng mới cho các trung tâm dữ liệu khổng lồ của hãng, bao gồm máy chủ, thiết bị kết nối, và nhiều thứ khác.

Khi Google tạo ra các dịch vụ ở quy mô và tầm vóc chưa từng có tiền lệ, công ty này cần một loại phần cứng hiệu suất hơn để vận hành các dịch vụ trên. Trong những năm qua, nhiều gã khổng lồ Internet khác cũng đã theo gương Google và làm thay đổi sâu sắc thị trường phần cứng toàn cầu.

Mục tiêu mà Google kỳ vọng với loại chip trên là hiệu suất vượt trội. Để đưa AI lên một tầm cao mới, Google cần một loại chip có thể làm được nhiều hơn trong khoảng thời thời gian ngắn hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn. Nhưng, ảnh hưởng của loại chip này sẽ vượt ra ngoài biên giới của đế chế Google.

Nó đe dọa tương lai của các nhà sản xuất chip như Intel và nVidia, đặc biệt là khi xét đến tầm nhìn tương lai của Google. Theo Urs Hölzle, người phụ trách mạng lưới trung tâm dữ liệu toàn cầu của Google, loại chip mới này chỉ là bước khởi đầu trong chiến lược phát triển phần cứng của hãng.

Nhưng Google sẽ không bán loại chip này cho các công ty khác. Họ sẽ không cạnh tranh trực tiếp với Intel hoặc nVidia. Nhưng, với các trung tâm dữ liệu khổng lồ của mình, cho đến nay Google là khách hàng tiềm năng lớn nhất của cả hai công ty trên. Trong khi đó, khi ngày càng nhiều các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ điện toán đám mây được cung cấp bởi Google, họ sẽ mua ngày càng ít máy chủ (kèm theo đó là chip). Điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến doanh thu của các nhà sản xuất chip như Intel.

Quả thực, Google muốn dùng loại chip mới để thúc đẩy dịch vụ đám mây, cho phép các doanh nghiệp và lập trình viên khai thác công cụ AI của hãng để phát triển các ứng dụng. Khi Google bán dịch vụ cho các công ty khác dựa trên nền tảng AI, họ muốn cho thấy mình đang sở hữu phần cứng tốt nhất để chạy các AI này, phần cứng mà không công ty nào có được.

Google cần tốc độ

Loại chip mới của Google được gọi là bộ xử lý Tensor (TPU). Đó là vì loại chip này được dùng để chạy TensorFlow, phần mềm điều khiển mạng nơ-ron sâu của Google. Đây là một chương trình học sâu (deep learning), có khả năng học hỏi những nhiệm vụ cụ thể bằng cách phân tích các tập dữ liệu khổng lồ. Các gã khổng lồ công nghệ khác thường chạy mạng nơ-ron sâu bằng bộ xử lý đồ họa (GPU).

Đây là những con chip ban đầu được thiết kế để xử lý hình ảnh cho game và các ứng dụng nặng về đồ họa khác. GPU là loại chip phù hợp cho việc thực hiện các tính toán trong mạng nơ-ron sâu. Nhưng Google cho biết hãng đã phát triển một loại chip có hiệu suất cao hơn. Google đã phát triển TPU dành riêng cho AI sao cho nó cần ít transistor hơn khi hoạt động. Điều này có nghĩa là nó có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ hơn trong cùng một khoảng thời gian so với chip bình thường.

Hiện nay, Google đang sử dụng cả TPU và GPU để chạy các mạng nơ-ron. Hölzle từ chối tiết lộ chi tiết về cách sử dụng TPU của Google, ngoại trừ việc họ sẽ dùng con chip này cho nhiệm vụ nhận diện giọng nói trên điện thoại Android. Ông cho biết thêm Google sẽ tiếp tục thiết kế các con chip mới chuyên dùng cho học sâu. Có vẻ như về lâu dài, động thái này của Google sẽ làm GPU hết đất dụng võ. “GPU quá phổ thông cho chương trình học sâu. Loại chip này chưa đủ mạnh để phát triển AI”, Hölzle nói.

Đây không phải là điều nVidia muốn thấy. Là hãng chế tạo GPU lớn nhất thế giới, nVidia đang cố gắng mở rộng thị trường sang lĩnh vực AI. Như Hölzle đã chỉ ra, GPU mới nhất của nVidia được thiết kế dành riêng cho chương trình học sâu. Nhưng rõ ràng là Google muốn loại chip có hiệu suất cao hơn rất nhiều.

Trong khi đó, các công ty khác, đặc biệt là Microsoft, đang phát triển một dòng chip gọi là FPGA. Đây là một loại chip có thể tái lập trình để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể. Microsoft đã thử nghiệm FPGA với học sâu và Intel gần đây đã mua một công ty chế tạo FPGA.

Một số chuyên gia cho rằng đây là con đường thông minh hơn. Patrick Moorhead , chủ tịch của Moor Insights & Strategy, một công ty chuyên nghiên cứu thị trường chip cho biết, FPGA có tính linh hoạt cao hơn TPU. Moorhead cho rằng chip TPU mới của Google là quá tham vọng, và cần phải mất ít nhất 6 tháng để phát triển. Đây là một khoảng thời gian dài trong một thị trường cực kỳ cạnh tranh, với sự tham gia của các công ty Internet sừng sỏ nhất.

Nhưng Google không cần sự linh hoạt đó. Cái họ cần nhất là tốc độ xử lý của con chip. Khi được hỏi tại sao Google lại phát triển con chip từ đầu thay vì sử dụng FPGA, Hölzle nói: “Con chip này có tốc độ nhanh hơn nhiều”.

Nỗi lo của Intel

Hölzle cũng chỉ ra rằng con chip của Google sẽ không thay thế bộ xử lý trung tâm (CPU), trái tim của mọi máy chủ máy tính. Gã khổng lồ tìm kiếm này vẫn cần những con chip trên để chạy hàng chục nghìn thiết bị ở các trung tâm dữ liệu của mình, và CPU là lĩnh vực kinh doanh chính của Intel. Nhiều chuyên gia cho rằng nếu Google đã tự chế tạo chip cho AI, hãng này hẳn đã phát triển CPU rồi.

Hölzle đã bác bỏ khả năng này. “Chúng ta thường chỉ muốn giải quyết những vấn đề chưa có lời giải”, ông nói. CPU là một công nghệ đã hoàn thiện và khó có thêm đột phá. Nhưng ông cho biết Google muốn cạnh tranh lành mạnh trên thị trường chip. Nói cách khác, hãng này muốn mua chip từ nhiều nhà cung cấp chứ không chỉ riêng mình Intel. Suy cho cùng, tính cạnh tranh của thị trường càng cao, giá sản phẩm sẽ càng rẻ cho Google. Đó là lý do tại sao Google đang hợp tác với OpenPower Foundation, một nhà cung cấp thiết kế chip mà bất cứ ai cũng có thể sử dụng và thay đổi chúng.

Đó là một ý tưởng táo bạo, và là mối đe dọa tiềm tàng cho các hãng sản xuất chip lớn trên thế giới. Theo Shane Rau, một chuyên gia phân tích của công ty nghiên cứu IDC, Google mua khoảng 5% tổng CPU máy chủ được bán trên toàn thế giới. Trong một năm qua, Google đã mua khoảng 1,2 triệu con chip. Và hầu hết trong số này đến từ Intel. Phó chủ tịch của Intel, Diane Bryant cho biết trong năm 2012, Google mua chip máy chủ từ Intel nhiều hơn bất cứ nhà cung cấp nào khác.

Bất kể kế hoạch với CPU là gì, Google vẫn sẽ tiếp tục phát triển các con chip dành riêng cho AI. Sẽ mất vài năm nữa để chúng ta biết Google có thành công hay không. Suy cho cùng, AI cũng đang liên tục tiến hóa. “Thế giới công nghệ luôn biến đổi không ngừng. Đến tôi cũng không biết câu trả lời cuối cùng cho vấn đề này là gì”, ông nói. Nhưng dù gì đi nữa, các nhà sản xuất chip sẽ là người cảm thấy lo sợ nhất trước kế hoạch của Google.

Theo Trí Thức Trẻ/GenK